Quindi no, ErgonUX non è un marchio di cosmetici ma piuttosto il nomignolo che ho
data alla metodologia che ho utilizzato durante una missione relativa alla progettazione di a
veicolo autonomo. L'obiettivo di questo articolo è presentarvi questa metodologia, ma
non presenteremo qui i risultati dettagliati di questo studio.

Al centro delle preoccupazioni industriali e politiche, lo sviluppo del veicolo
autonomo è una grande sfida, sia economica che per la sicurezza
strade ma anche lo sviluppo della mobilità sostenibile. Dal lancio del
Google Car nel 2010, che ha dato grande impulso a questa innovazione, i produttori
le automobili, così come molti produttori di apparecchiature e istituti di ricerca, stanno lavorando su questo tema.

#1 Ma cos'è un veicolo autonomo?

Un veicolo autonomo è un veicolo in cui tutta o parte della guida è delegata al
sistema. Questo tipo di veicolo rappresenta una svolta mondiale nel campo automobilistico
ed evidenzia uno sconvolgimento nelle nostre abitudini di guida
Oggi.

La Society of Automotive Engineers (SAE, 2016) definisce 6 livelli di automazione:

- Livello 0 : Nessuna automazione: 

Il conducente dovrebbe monitorare il suo ambiente di guida ed eseguire l'attività di guida completa.

- Livello 1 : Assistenza alla guida: 

Il sistema supporta una funzione dell'attività di guida. Il conducente è responsabile di tutti gli aspetti rimanenti dell'attività di guida. Il sistema non è in grado di rilevare i limiti di tutte le sue capacità, che restano di responsabilità del conducente. Quest'ultimo deve quindi monitorare in ogni momento il corretto funzionamento del sistema e, se necessario, riprendere immediatamente il controllo del veicolo. (Esempio: mantenimento della corsia o cruise control). 

- Livello 2 : Automazione parziale: 

Il sistema supporta una o più funzioni dell'attività di guida contemporaneamente. Il conducente deve monitorare continuamente il sistema e il suo ambiente di guida ed è responsabile dell'esecuzione di tutti gli aspetti rimanenti dell'attività di guida. Non sono consentite attività diverse dalla guida. Quando il sistema identifica i suoi limiti, il conducente dovrebbe essere in grado di riprendere immediatamente il controllo del veicolo. (Esempio: mantenimento della corsia e cruise control). 

- Livello 3 : Automazione condizionale: 

Il sistema si occupa di tutti gli aspetti della guida (controllo longitudinale e laterale). Il conducente non deve monitorare costantemente il sistema. Le attività non legate alla guida sono consentite su base limitata. Il sistema individua il limite delle sue prestazioni, tuttavia non è in grado di riportare il veicolo in uno stato di minimo rischio in tutte le situazioni. Di conseguenza, il conducente deve essere in grado di riprendere il controllo del veicolo entro un determinato periodo di tempo.

- Livello 4 : Alta automazione: 

Il sistema si occupa di tutti gli aspetti della guida (controllo longitudinale e laterale). Il conducente non deve monitorare costantemente il sistema. Le attività non alla guida sono consentite durante tutta la fase di guida autonoma. Il sistema individua il limite delle sue prestazioni e può far fronte automaticamente a qualsiasi situazione. Al termine di questa fase di guida autonoma, il conducente deve essere in grado di riprendere il controllo del veicolo. 

- Livello 5 : Automazione completa: 

Il sistema si occupa di tutti gli aspetti della guida (controllo longitudinale e laterale). L'azione del conducente non è richiesta in nessun momento. Il sistema individua il limite delle sue prestazioni ed è in grado di affrontare automaticamente qualsiasi situazione che si presenti durante un viaggio completo (ad esempio: navetta autonoma o Google Car).

E se Babbo Natale avesse una slitta autonoma?!

Addio alla fatica per le renne che hanno poi potuto godersi questa serata di condivisione con gli altri membri della loro tribù.

Percorso (ancora di più) ottimizzato; Babbo Natale potrebbe quindi trascorrere del tempo con i bambini. Avrebbe anche finito il suo giro dei camini più velocemente e meno stanco. Questo gli avrebbe permesso di unirsi alla signora Claus e ai suoi fedeli compagni elfi per arrivare in tempo per mangiare il famoso ceppo di Natale. 

Niente più rischi di collisione con stelle cadenti; niente più rischi di deterioramento o caduta della slitta dei regali, così niente più bambini delusi di non aver ricevuto il regalo che tanto aspettavano.

Un Natale sereno grazie a Sled 5.0.

Nel nostro studio abbiamo cercato di documentare l'attività di guida autonoma di livello 4. I vantaggi di questo tipo di livello di automazione, proposti, sono la sicurezza (riduzione del numero di incidenti), il traffico (riduzione degli ingorghi che tutti odiamo) oltre alla possibilità di ottimizzare il tempo di guida per svolgere altre attività (leggere un giornale o guardare un film per esempio).

Tuttavia, l'introduzione di questo tipo di veicolo solleva ancora molte domande. 

Il sistema autonomo, pur assumendosi tutte le funzioni di guida, può, in ogni momento, chiedere al guidatore di riprendere il controllo del veicolo. 

Il conducente non è quindi più responsabile della guida o della sicurezza del veicolo. Non ha quindi alcun obbligo di monitoraggio dell'ambiente, né del comportamento del sistema..

La questione della capacità del conducente di riprendere il controllo del veicolo dopo essere stato "scollegato" dalla guida è quindi del tutto legittima.

#2 Una rapida panoramica degli effetti dell'automazione

Già nel 1983 Bainbridge sottolineava l'ironia che suscita l'automazione. Infatti, i compiti più semplici sono delegati alla macchina e l'operatore umano deve quindi svolgere i compiti più complessi. Freyssenet (1984) completa queste affermazioni secondo cui l'automazione può rendere ancora più difficili le dimensioni difficili del compito; e che influenza negativamente lo sviluppo delle competenze, crea una diminuzione dell'attenzione all'evento eccezionale (che richiede una decisione rapida) e un'ansia di attesa per l'incidente. 

Inoltre, vari studi dimostrano che le prestazioni di guida dopo una fase di guida automatizzata diminuiscono all'aumentare del livello di automazione e quando il conducente svolge le attività della vita a bordo.

Questo può quindi mettere in discussione i vantaggi della sicurezza e la capacità di eseguire altre attività che ci si aspetterebbe dall'automazione.

#3 Il paradosso del design

Come dicevamo, stavamo cercando di documentare l'attività di guida autonoma di livello 4. Ma questo tipo di veicolo non è ancora commercializzato e dobbiamo affrontare diversi ostacoli:

Dal punto di vista tecnico, infatti, i prototipi, pur essendo sempre più avanzati, restano limitati e richiedono una supervisione costante. Quindi non è più come il livello 4. 

Da un punto di vista legale, anche se sono stati commercializzati veicoli autonomi di livello 4, secondo la convenzione di Vienna, i conducenti devono mantenere il controllo del veicolo e rimanere responsabili del veicolo durante la guida autonoma; quindi devono guardare la strada e tenere le mani sul volante. Quindi non è più un veicolo autonomo di livello 4 ma piuttosto di livello 3.

Per quanto riguarda i prototipi, possono essere pilotati solo da esperti.

È quindi impossibile osservare, ad oggi, gli utilizzi di questo tipo di dispositivo in situazioni reali, né comprendere l'attività di guida delegata, dato che quest'ultima ancora non esiste. Questo è chiamato il paradosso del design (Theureau e Pinsky, 1984; Daniellou, 2004).

Il nostro obiettivo era quindi trovare un modo per superare questo paradosso per anticipare al più presto gli usi dei futuri utenti e integrarli nelle diverse fasi di progettazione di questo tipo di veicolo.

Per fare ciò, abbiamo studiato le cosiddette situazioni di riferimento di guida assistita; e simulazioni di simulazione e pista. 

#4 Attività di guida studiate

Sono state analizzate tre tipologie di situazioni di guida:

• Situazioni di guida con sistema di assistenza alla guida :

L'analisi riguarda l'attività di tre conducenti con un veicolo dotato di diversi sistemi di assistenza alla guida. Abbiamo osservato la realizzazione di due viaggi con ogni conducente e abbiamo cercato di informare la loro attività in relazione all'uso del loro sistema di assistenza alla guida.

• Una situazione di guida autonoma su un simulatore : 

L'analisi riguarda l'attività di ventinove piloti che si sono trovati in una situazione di guida delegata sul simulatore C-CARDS di Renault. I conducenti hanno effettuato tre viaggi di 15 minuti in autostrada limitata a 110 km/h. Di questi 15 minuti, i conducenti hanno attivato la guida autonoma per circa 10 minuti, al termine dei quali il sistema ha chiesto loro di riprendere il controllo del mezzo.

• Una situazione di guida autonoma simulata in pista :

Questa analisi si riferisce all'attività di nove conducenti. Per fare questo abbiamo progettato un veicolo del Mago di Oz, che può essere guidato nella classica posizione di guida (dal volante e dai pedali) ma anche da un copilota, da un joystick nascosto al guidatore. Quando il guidatore ha pensato di attivare la guida autonoma, il copilota ha quindi preso il controllo del veicolo (tramite il joystick). I conducenti hanno effettuato tre viaggi di 15 minuti sulla pista stradale di Satory, che avevamo limitato a 50 km/h (per motivi di sicurezza). Di questi 15 minuti, i conducenti hanno attivato la guida autonoma per circa 12 minuti, al termine dei quali il sistema chiede loro di riprendere il controllo del veicolo.

#5 Metodologia di raccolta dati  

Nei nostri studi, abbiamo avuto due tipi di dati, dati estrinseci (o dati di "terza persona") e dati intrinseci (o dati di "3a persona"). 

I cosiddetti dati estrinseci sono i dati dei soggetti, registrati dall'osservatore. Non tengono conto dell'esperienza della situazione del soggetto. Sono tutti i dati non soggettivi raccolti sul soggetto, l'osservabile. Ad esempio, tempi di reazione, dati biomeccanici, misurazioni di frequenza, ecc. 

I cosiddetti dati intrinseci sono dati basati sul "punto di vista del soggetto che agisce" (Vermersch, 2010). Questi dati non sono dello stesso ordine; sono difficili da quantificare ma ci informano sulle parti non osservabili dell'attività del soggetto. Si tratta quindi di accedere alle cosiddette esperienze "vissute" degli utenti e quindi al proprio punto di vista sull'attività svolta (Cahour e Créno, 2017) 

L'obiettivo è mettere in relazione il punto di vista estrinseco sull'attività, quello del ricercatore che osserva il soggetto agire e il punto di vista intrinseco sull'attività, quello del soggetto che agisce in un contesto situazionale che per lui ha senso. Questo è chiamato metodo di triangolazione (Flick, 1992).

Nella nostra ricerca mettiamo entrambe le tipologie di dati al centro dei nostri studi per comprendere meglio l'attività del conducente in una situazione di guida autonoma e di recupero.

La metodologia di raccolta dei dati non era proprio la stessa per le tre situazioni. 

Per le situazioni di riferimento, eravamo nel veicolo con l'autista. Durante i viaggi, abbiamo chiesto all'autista di verbalizzare la sua attività (per quanto possibile).

Una dichiarazione su carta/matita ci ha anche permesso di raccogliere pragmaticamente elementi contestuali per completare le registrazioni. 

Nonostante gli angoli di ripresa ristretti, abbiamo anche filmato e fotografato alcuni momenti della sua attività e dei manufatti utilizzati. 

La metodologia per la raccolta dei dati sul simulatore e sul veicolo del Mago di Oz era abbastanza simile.

Entrambi i veicoli sono stati dotati di numerosi sensori che hanno permesso di registrare molteplici dati come velocità del veicolo, interazioni con il volante, pulsanti, pedali (freno o acceleratore), indicatori di direzione, presenza/assenza di mani sul volante (grazie alla presenza sensori), o anche lo stato del veicolo (guida manuale, guida autonoma disponibile, guida autonoma, richiesta di subentro).

Erano inoltre dotati di quattro telecamere sincronizzate il cui contenuto filmato è stato registrato. Sul simulatore, i conducenti erano dotati di un eye tracker di tipo telescopio.

sinistra : cattura della registrazione delle quattro telecamere sincronizzate. destra : Fotografia di un guidatore che indossa l'eye tracker (in alto) e la ritrasmissione del video dall'eye tracker (in basso).

Infine, per i tre studi, abbiamo condotto interviste ai conducenti dopo ogni situazione di guida.

#6 "KPI"

Per le situazioni di guida assistita sono stati annotati i tempi di utilizzo dei sistemi di assistenza alla guida, le frequenze e le ragioni della loro attivazione e disattivazione.

Per le situazioni di guida autonoma al simulatore e con il veicolo del Mago di Oz, ci interessava:

• Attività di guida autonoma, in particolare attraverso lo svolgimento delle attività della vita a bordo (lettura, uso del telefono, ad esempio) e sue interruzioni : 
  
  • Tempo trascorso tra l'attivazione del sistema autonomo e il completamento dell'attività di vita a bordo (utilizzo del telefono, lettura)
  • Tempo totale di completamento dell'attività di bordo rispetto al tempo di guida autonoma
  • Tempo massimo per lo svolgimento delle attività della vita a bordo senza interruzioni
  • Numero, durata, frequenza e tipo di interruzione nello svolgimento delle attività vita a bordo

• L'attività di disattivazione del sistema autonomo attraverso le varie azioni compiute tra la richiesta di presa in carico del sistema e l'effettiva presa in consegna del veicolo : 
  • Tempo impiegato per interrompere lo svolgimento della loro attività di vita a bordo
  • Comprendere l'avviso sonoro tramite l'HMI
  • Recupero di informazioni dall'ambiente stradale
  • Ritorno in posizione di guida (rilasciare le mani, rimetterle sul volante; rimettere il piede sopra/sul pedale, riposizionarsi sul sedile, guardare la strada)
  • È ora di disattivare il sistema
  • Modalità di disattivazione del sistema

#7 Conclusione 

Come abbiamo detto, l'obiettivo di questo articolo non era quello di presentare i risultati dei tre studi che abbiamo presentato ma di evidenziare il contributo, per la progettazione del veicolo autonomo, delle, o meglio delle metodologie messe in atto.

Tutte queste analisi hanno infatti consentito di sviluppare conoscenze sui bisogni e gli obiettivi degli utenti in situazioni di guida autonoma e di anticipare gli usi di questa tipologia di veicoli, al fine di proporre prospettive di progettazione antropocentrica.

Al di là dei miglioramenti delle HMI o dei principi di funzionamento del veicolo autonomo, questa ricerca avrà permesso di evidenziare elementi che fanno eco all'ironia dell'automazione di cui abbiamo già parlato all'inizio dell'articolo.

Infatti, in una situazione di guida autonoma, molti conducenti hanno disattivato il sistema autonomo, e quindi hanno ripreso il controllo del veicolo, prima di poter tornare ad essere conducenti al controllo del proprio veicolo.

Alcuni conducenti hanno ripreso il controllo del veicolo prima di guardare la strada; e quasi tutti i conducenti lo hanno fatto senza prendersi il tempo di guardare i propri specchietti. Hanno quindi ripreso il controllo del veicolo senza disporre di tutte le informazioni di guida.

“Quando riprendo il controllo, non ho necessariamente tutte le informazioni su ciò che mi circonda. C'è un tempo per staccare da quello che si sta facendo, per analizzare la situazione che è completamente nuova, la velocità, la situazione sulla strada in relazione agli altri. Quindi torno gradualmente mentre riprendevo subito il controllo. »
(Estratti da interviste).

Altri hanno ripreso il controllo del mezzo prima di rimettere le mani sul volante o mentre ancora reggevano a bordo l'oggetto della loro attività vitale, non avendo avuto il tempo di liberarsene.

“C'è un piccolo momento di esitazione. […] Così ho ripreso il controllo ma le mie mani non sono ancora attive. E non è normale. Infatti non afferro subito il volante perché non mi sembra di avere il controllo del mezzo. E mi vedo in questo ritardo e mi dico “perché non prendi in mano il volante”. […] C'è un momento in cui il veicolo è senza controllo in termini di direzione. Per un breve periodo, nessuno ha il controllo del veicolo. »
(Estratti di intervista).

Fotografie di un guidatore che riprende il controllo del veicolo senza prendersi il tempo di posare la rivista che stava leggendo durante la guida autonoma.

Infine, i conducenti muniti di un dispositivo di correzione della vista (da lontano, alla guida o da vicino, per svolgere la propria attività di vita a bordo durante la guida autonoma) hanno ripreso il controllo del veicolo senza prendersi il tempo di infilarsi o togliersi gli occhiali. Hanno quindi ripreso il controllo del veicolo senza avere la corretta correzione visiva.

La fotografia a fianco ci mostra un guidatore che non si è preso il tempo di togliersi gli occhiali (di cui aveva bisogno nella guida autonoma per leggere i suoi messaggi sul cellulare) prima di riprendere il controllo del veicolo. Notiamo che può ancora guardare la strada senza occhiali abbassando la testa e guardandoci sopra.

A questa situazione non si è potuto rimediare per i conducenti che si sono tolti gli occhiali durante lo svolgimento della loro attività di vita a bordo e che hanno ripreso il controllo prima di poterli rimettere. 

Ci si può allora interrogare sui vantaggi in termini di sicurezza stradale proposti, per quanto riguarda l'utilizzo di questo tipo di veicoli. È infatti probabile che con un sistema efficiente il numero degli incidenti, nella guida autonoma, diminuisca. Ma non è probabile che questo aumenti a causa di incidenti creati quando il veicolo viene preso in consegna?

D'altronde, non pone dei problemi etici mettere l'autista in una posizione che non sarebbe in grado di gestire a dovere? Questo tipo di veicolo offre ai conducenti i mezzi per essere dei "buoni" conducenti? O al contrario, non riduce la loro capacità di agire da conducente? Gli automobilisti accetteranno di acquistare un veicolo che potrebbe metterli, quando ne prendono il controllo, in una situazione più pericolosa che senza automazione?

“Passo da totalmente disconnesso a dover essere un pilota operativo. […] Non mi sono state date tutte le palle per tornare operativo. »
(Estratti da interviste).

Queste domande sorgono quindi anche per Sleigh 5.0: consentirà a Babbo Natale di essere efficiente come con le sue renne? Essendo completamente disconnesso dal suo giro dei camini, non dimenticherà qualche casa? Con grande sgomento dei bambini...

Ci vediamo domani per nuove sorprese sul nostro calendario dell'Avvento di UX-Republic!

Celine POISSON, Ricercatore UX @UX-Republic – Dottore in Ergonomia

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