UX КАЛЕНДАР – 04 ГРУДНЯ – ErgonUX: методологія проектування автономного транспортного засобу

Тож ні, ErgonUX — це не косметичний бренд, а скоріше невеличка назва, яку я маю
враховуючи методологію, яку я застосував під час місії, пов’язаної з розробкою a
автономний транспортний засіб. Мета цієї статті – представити вам цю методологію, але
ми не будемо наводити тут детальні результати цього дослідження.

Розробка автомобіля в центрі промислових і політичних проблем
автономність є серйозною проблемою як з економічної, так і з точки зору безпеки
доріг, а й розвиток сталої мобільності. З моменту запуску в
Google Car 2010 року, що дало великий поштовх цій інновації виробників
автомобілів, а також багато виробників обладнання та науково-дослідних інститутів працюють над цією темою.

#1 Але що таке автономний транспортний засіб?

Автономний транспортний засіб - це транспортний засіб, де керування повністю або частково делеговано
системи. Цей тип транспортних засобів являє собою світовий поворотний момент в автомобільній галузі
і підкреслює потрясіння в наших звичках водіння
сьогодні.

Товариство автомобільних інженерів (SAE, 2016) визначає 6 рівнів автоматизації:

- рівень 0 : Без автоматизації: 

Водій повинен стежити за своїм середовищем водіння та виконувати повне завдання водіння.

- рівень 1 : допомога водієві: 

Система підтримує функцію завдання водіння. Водій відповідає за всі інші аспекти завдання водіння. Система не в змозі виявити межі всіх своїх можливостей, за що несе відповідальність водій. Тому останній повинен постійно контролювати правильну роботу системи і, якщо необхідно, негайно відновлювати контроль над транспортним засобом. (Приклад: утримання смуги руху або круїз-контроль). 

- рівень 2 : Часткова автоматизація: 

Система підтримує одну або кілька функцій водіння одночасно. Водій повинен постійно контролювати систему та середовище водіння, а також несе відповідальність за виконання всіх інших аспектів завдання водіння. Діяльність без водіння заборонена. Коли система визначає свої межі, водій повинен мати можливість негайно відновити контроль над транспортним засобом. (Приклад: утримання смуги руху та круїз-контроль). 

- рівень 3 : Умовна автоматизація: 

Система піклується про всі аспекти водіння (поздовжній і поперечний контроль). Водію не потрібно постійно стежити за системою. Діяльність, не пов’язана з керуванням автомобілем, дозволена на обмеженій основі. Система визначає межі своєї продуктивності, однак вона не здатна повернути автомобіль у стан мінімального ризику в усіх ситуаціях. Отже, водій повинен мати можливість відновити контроль над транспортним засобом протягом визначеного періоду часу.

- рівень 4 : Висока автоматизація: 

Система піклується про всі аспекти водіння (поздовжній і поперечний контроль). Водію не потрібно постійно стежити за системою. Протягом усієї фази автономного водіння дозволено здійснювати некеровану діяльність. Система визначає межу своєї продуктивності і може автоматично впоратися з будь-якою ситуацією. Після закінчення цієї фази автономного водіння водій повинен мати можливість відновити контроль над транспортним засобом. 

- рівень 5 : Повна автоматизація: 

Система піклується про всі аспекти водіння (поздовжній і поперечний контроль). Ніколи не потрібно діяти від водія. Система визначає межу своєї продуктивності і може автоматично впоратися з будь-якою ситуацією, що виникає під час повної подорожі (наприклад: автономний шаттл або Google Car).

А якби у Діда Мороза були автономні сани?!

Прощання з втомою для північних оленів, які потім могли б насолодитися цим вечором, поділивши його з іншими членами свого племені.

Маршрут (навіть більше) оптимізований; Тоді Санта міг провести деякий час з дітьми. Він також закінчив свій обхід димарів швидше і менше втомлювався. Це дозволило б йому приєднатися до місіс Клаус та її вірних супутників, ельфів, щоб прибути вчасно, щоб з’їсти знамените святкове колодо. 

Більше немає ризику зіткнення з падаючими зірками; більше немає ризику псування або падіння саней з подарунками, тому діти більше не розчаровуються, що не отримали подарунок, на який так чекали.

Легкого Різдва завдяки Sled 5.0.

У нашому дослідженні ми намагалися задокументувати активність автономного водіння рівня 4. Перевагами цього типу рівня автоматизації, які висуваються, є безпека (зменшення кількості аварій), рух (зменшення заторів, які всі ми ненавидимо). а також можливість оптимізації часу водіння для виконання інших видів діяльності (наприклад, читання газети або перегляду фільму).

Однак впровадження цього типу транспортних засобів все ще викликає багато питань. 

Автономна система, хоча і бере на себе всі функції водіння, може в будь-який момент попросити водія відновити контроль над автомобілем. 

Таким чином, водій більше не несе відповідальності за керування або безпеку транспортного засобу. Тому він не зобов’язаний контролювати навколишнє середовище чи поведінку системи..

Питання про здатність водія відновити контроль над транспортним засобом після «відключення» від керування є тоді цілком законним.

#2 Короткий огляд ефектів автоматизації

У 1983 році Бейнбрідж уже підкреслив іронію, яку викликає автоматизація. Дійсно, найпростіші завдання делегуються машині, і тоді людина-оператор повинен виконувати найскладніші завдання. Фрейссене (1984) завершує ці твердження, згідно з якими автоматизація може ще більше ускладнити складні розміри завдання; і що це негативно впливає на розвиток компетентності, створює зниження уваги до виняткової події (вимагає швидкого рішення), а також тривогу очікування інциденту. 

Крім того, різні дослідження показують, що ефективність водіння після фази автоматизованого водіння знижується у міру підвищення рівня автоматизації та коли водій здійснює життєву діяльність на борту.

Це може поставити під сумнів переваги безпеки та здатність виконувати інші дії, які можна очікувати від автоматизації.

#3 Парадокс дизайну

Як ми вже сказали, ми хотіли задокументувати автономне водіння рівня 4. Але цей тип транспортних засобів ще не комерціалізований, і ми стикаємося з кількома перешкодами:

Дійсно, з технічної точки зору, прототипи, хоча і стають все більш досконалими, залишаються обмеженими і вимагають постійного нагляду. Тож це вже не 4 рівень. 

З юридичної точки зору, навіть якщо автономні транспортні засоби 4 рівня продаються, відповідно до Віденської конвенції, водії повинні зберігати контроль над транспортним засобом і залишатися відповідальними за транспортний засіб під час автономного керування; тож вони мають стежити за дорогою й триматися за кермо. Отже, це вже не автономний автомобіль 4 рівня, а 3 рівень.

Що стосується прототипів, то їх можуть пілотувати лише експерти.

Тому неможливо спостерігати на сьогоднішній день використання цього типу пристроїв у реальних ситуаціях, а також зрозуміти діяльність делегованого керування, враховуючи, що останнього ще не існує. Це називається парадоксом дизайну (Theureau and Pinsky, 1984; Daniellou, 2004).

Тоді наша мета полягала в тому, щоб знайти спосіб подолати цей парадокс, щоб якомога швидше передбачити використання майбутніх користувачів і інтегрувати їх у різні етапи проектування цього типу автомобіля.

Для цього ми вивчали так звані еталонні ситуації допоміжного водіння; і моделювання ситуацій на симуляторі та треку. 

#4 Діяльність водіння вивчалася

Проаналізовано три типи ситуацій водіння:

  • Ситуації водіння з системою допомоги водієві :

Аналіз стосується діяльності трьох водіїв з транспортним засобом, обладнаним різними системами допомоги водієві. Ми спостерігали за виконанням двох поїздок з кожним водієм і намагалися повідомити про їхню діяльність, пов’язану з використанням їхньої системи допомоги водієві.

  • Ситуація автономного водіння на симуляторі

Аналіз стосується діяльності двадцяти дев’яти водіїв, які перебували у делегованій водійській ситуації на симуляторі Renault C-CARDS. Водії здійснили три 15-хвилинних поїздки по автомагістралі зі швидкістю 110 км/год. З цих 15 хвилин водії активували автономне керування приблизно на 10 хвилин, після чого система попросила їх відновити контроль над транспортним засобом.

  • Симуляція автономного водіння на трасі :

Цей аналіз стосується діяльності дев’яти водіїв. Для цього ми розробили автомобіль «Чарівник країни Оз», яким можна керувати як звичайно в положенні водія (з керма та педалей), так і штурманом, за допомогою прихованого від водія джойстика. Коли водій думав активувати автономне водіння, штурман брав контроль над транспортним засобом (за допомогою джойстика). Водії здійснили три 15-хвилинні поїздки по трасі Саторій, яку ми обмежили до 50 км/год (з міркувань безпеки). З цих 15 хвилин водії активували автономне водіння приблизно на 12 хвилин, після чого система просить їх відновити контроль над транспортним засобом.

#5 Методологія збору даних  

У наших дослідженнях ми мали два типи даних: зовнішні дані (або дані «3-ї особи») і внутрішні дані (або дані «1-ї особи»). 

Так звані зовнішні дані - це дані досліджуваних, зафіксовані спостерігачем. Вони не враховують досвід ситуації суб’єкта. Це всі несуб'єктивні дані, зібрані на предмет, спостережувані. Наприклад, час реакції, біомеханічні дані, вимірювання частоти тощо. 

Так звані внутрішні дані – це дані, засновані на «точці зору суб’єкта, що діє» (Vermersch, 2010). Ці дані не однакового порядку; їх важко визначити кількісно, ​​але вони інформують нас про неспостережувані частини діяльності суб’єкта. Тоді мова йде про доступ до так званого «прожитого» досвіду користувачів і, отже, до їхньої власної точки зору на здійснену діяльність (Cahour and Créno, 2017). 

Мета полягає в тому, щоб зв’язати зовнішню точку зору на діяльність, точку зору дослідника, який спостерігає, як суб’єкт діє, і внутрішню точку зору на діяльність, точку зору суб’єкта, який діє в ситуативному контексті, який має для нього сенс. Це називається методом тріангуляції (Flick, 1992).

У нашому дослідженні ми поставили обидва типи даних у центр наших досліджень, щоб краще зрозуміти активність водія в ситуації автономного водіння та відновлення.

Методологія збору даних була не зовсім однаковою для трьох ситуацій. 

Для довідкових ситуацій ми були в автомобілі з водієм. Під час поїздок ми просили водія висловити свою діяльність (наскільки це можливо).

Заява паперу/олівця також дозволила нам прагматично зібрати контекстні елементи для завершення записів. 

Незважаючи на вузькі ракурси, ми також зняли та сфотографували деякі моменти його діяльності та використані артефакти. 

Методологія збору даних на симуляторі та на автомобілі «Чарівник країни Оз» була досить схожою.

Обидва транспортні засоби були оснащені численними датчиками, які дозволяли нам записувати численні дані, такі як швидкість автомобіля, взаємодія з кермом, кнопки, педалі (гальма або газу), покажчики повороту, наявність/відсутність рук на кермі (завдяки наявності датчики), або навіть стан транспортного засобу (керування вручну, доступне автономне керування, автономне керування, запит на передачу).

Вони також були оснащені чотирма синхронізованими камерами, знятий вміст яких був записаний. На тренажері водії були оснащені окоміром телескопа.

Зліва : зйомка запису чотирьох синхронізованих камер. Направо : фотографія водія, який носить пристрій для відстеження очей (зверху) і ретрансляція відео з пристрою для відстеження очей (внизу).

Нарешті, для трьох досліджень ми проводили інтерв’ю з водіями після кожної ситуації водіння.

#6 "КПІ"

Для ситуацій з допоміжним керуванням ми відзначали час використання систем допомоги водієві, частоти та причини їх увімкнення та деактивації.

Для ситуацій автономного водіння на симуляторі та з транспортним засобом «Чарівник країни Оз» нас цікавило:

  • Автономне керування автомобілем, зокрема через виконання життєвих дій на борту (читання, використання телефону, наприклад) та його переривання : 

    • Час, що пройшов між активацією автономної системи та завершенням життя на борту (використання телефону, читання)
    • Загальний час завершення життя на борту в порівнянні з часом автономного водіння
    • Максимальний час для безперебійного здійснення життєдіяльності на борту
    • Кількість, тривалість, частота та вид перерв у здійсненні життєдіяльності на борту

  • Діяльність з дезактивації автономної системи за допомогою різних дій, що здійснюються між запитом на прийняття системи та фактичним захопленням транспортного засобу : 
    • Час, необхідний для припинення життєдіяльності на борту
    • Розуміння звукового попередження через HMI
    • Отримання інформації з дорожнього середовища
    • Поверніться в положення водія (відпустіть руки, покладіть їх назад на кермо; поверніть ногу вище/на педаль, поверніться на сидіння, подивіться на дорогу)
    • Час деактивувати систему
    • Режим дезактивації системи

 

#7 Висновок 

Як ми вже сказали, мета цієї статті полягала не в тому, щоб представити результати трьох досліджень, які ми представили, а в тому, щоб висвітлити внесок у розробку автономного транспортного засобу, або, точніше, методологій, запроваджених.

Усі ці аналізи дійсно дозволили нам розвинути знання про потреби та цілі користувачів у ситуаціях автономного водіння та передбачити використання цього типу транспортних засобів, щоб запропонувати перспективи антропоцентричного дизайну.

Крім удосконалень HMI або принципів роботи автономного транспортного засобу, це дослідження дозволить виділити елементи, які перегукують іронію автоматизації, яку ми вже обговорювали на початку статті.

Справді, в ситуації автономного водіння багато водії вимкнули автономну систему, і, отже, відновили контроль над транспортним засобом, перш ніж знову стати водіями, які керують своїм транспортним засобом.

Деякі водії відновили контроль над транспортним засобом, перш ніж поглянути на дорогу; і майже всі водії зробили це, не дивлячись у дзеркала. Тому вони відновили контроль над транспортним засобом, не маючи всієї інформації про водіння.

«Коли я відновлю контроль, я не обов’язково володію всією інформацією про те, що мене оточує. Є час відключитися від того, що ви робите, проаналізувати абсолютно нову ситуацію, швидкість, ситуацію на дорозі в порівнянні з іншими. Тому я повертаюся поступово, поки я відновив контроль одразу. »
(Уривки з інтерв'ю).

Інші відновлювали контроль над транспортним засобом до того, як поклали руки на кермо або ще тримали на борту об'єкт своєї життєдіяльності, не встигнувши звільнитися від нього.

«Є невеликий момент вагання. […] Тож я відновив контроль, але мої руки ще не активні. І це не нормально. Насправді я не відразу беруся за кермо, бо не відчуваю, що керую транспортним засобом. І я бачу, що маю цю затримку і кажу собі «чому б тобі не взяти кермо в руки». […] Є момент, коли транспортний засіб не контролює напрямок. Протягом короткого часу ніхто не контролює автомобіль. »
(Фрагменти інтерв'ю).

Фотографії водія, який відновлює контроль над автомобілем, не відкладаючи журнал, який читав під час автономного керування.

Нарешті, водії з пристроєм для корекції зору (на відстані, для водіння чи поблизу, для здійснення життєдіяльності на борту під час автономного водіння) відновили контроль над транспортним засобом, не витрачаючи часу на те, щоб одягнути чи зняти окуляри. Таким чином, вони відновили контроль над транспортним засобом без правильної візуальної корекції.

На фотографії навпроти зображено водія, який не встиг зняти окуляри (які йому знадобилися під час автономного керування, щоб читати повідомлення на мобільному телефоні), перш ніж відновити контроль над транспортним засобом. Ми помічаємо, що він все ще може дивитися на дорогу без окулярів, опустивши голову й поглянувши на них.

 

Цю ситуацію не можна було виправити для водіїв, які знімали окуляри під час виконання бортової діяльності та відновили контроль перед тим, як могли їх знову одягнути. 

Тоді можна задуматися про переваги, які висуваються з точки зору безпеки дорожнього руху, що стосується використання цього типу транспортних засобів. Дійсно, імовірно, що з ефективною системою кількість аварій при автономному водінні зменшиться. Але чи не може це збільшитися через аварії, що виникли під час захоплення транспортного засобу?

Крім того, чи не створює певних етичних проблем поставити водія в положення, з яким він не зміг би впоратися належним чином? Чи цей тип транспортних засобів дає водіям можливість бути «хорошими» водіями? Або, навпаки, це не зменшує їхню здатність виконувати роль водія? Чи погодяться водії придбати транспортний засіб, який міг би поставити їх, коли вони візьмуть під контроль, більш небезпечну ситуацію, ніж без автоматики?

«Я перейшов із повністю відключеного зв’язку до того, щоб бути оперативним водієм. […] Мені не дано всі можливості, щоб знову працювати. »
(Уривки з інтерв'ю).

Тому ці питання також виникають для Sleigh 5.0: чи дозволить Санта Клаусу бути таким же ефективним, як і його олені? Будучи повністю відключеним від своєї екскурсії по димарях, він не забуде кілька будинків? До великого жаху дітей...

 

До нових сюрпризів у нашому календарі UX-Republic Advent!

 

Селін ПУАССОН, UX Researcher @UX-Republic – доктор з ергономіки

 

Чудова гра прихованих слів!
Приховане слово прослизнуло до тексту, але не має до нього жодного відношення. Але це слово важливе для нас. Якщо в день публікації ви знайдете її та спочатку опублікуєте цю статтю в Twitter з хештегом #CalendrierUXRepublic і прихованим словом, ви виграєте набір UX-карт або набір карток зонування. Будьте обережні, виграти можна лише один раз... тоді треба дати шанс іншим 😉!

 

[actionbox color=”default” title=”тренінг DESIGN SPRINT -20%” description=”-20% знижки на грудневий навчальний сеанс DESIGN SPRINT, вказавши код 12-UX-DEC під час реєстрації! Ще є час…” btn_label=”Наше навчання” btn_link=”http://training.ux-republic.com” btn_color=”primary” btn_size=”big” btn_icon=”star” btn_external=”1″]