Assistant virtuel anthropomorphique pour la confiance dans la conduite automatisée

Anthropomorphic virtual assistant for trust in automated driving

• Auteur / Autrice : Clarisse Lawson-Guidigbe
• Direction : Jean-Marc Andre, Benoît Le Blanc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Productique, Signal et Image, Ingénierie cognitique
• Date : Soutenance le 08/06/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Semal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Andre, Benoît Le Blanc, Catherine Semal, Domitile Lourdeaux, Julien Nelson, Kahina Amokrane-Ferka
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Domitile Lourdeaux, Julien Nelson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes virtuels (informatique)

Confiance

Anthropomorphisme

Véhicules autonomes

Mots clés libres

Voiture autonome

Confiance

Assistant virtuel

Anthropomorphisme

Autonomous vehicle

Trust

Virtual assistant

Anthropomorphism

Résumé

Ce travail de thèse a été consacré à l’exploration de l’usage de deux technologies qui vont à terme transformer notre quotidien : les assistants virtuels et la voiture autonome.Les assistants virtuels ont déjà une place importante dans nos vies et sont en train de révolutionner notre façon d’interagir avec les systèmes en nous proposant une interaction vocale. Nous pouvons désormais, par une simple phrase, obtenir des informations sur la météo ou mettre de la musique. Les voitures autonomes pour leur part, bien qu’elles ne soient pas encore accessibles au public, portent la promesse d’améliorer le confort de la conduite, de réduire les accidents et de fluidifier la circulation sur les routes. Cependant, l’adoption d’une telle technologie nécessite de la confiance de la part des utilisateurs. Il semble que les assistants virtuels, par la nature même de leur interface anthropomorphique, puissent jouer un rôle dans ce contexte. Nous explorons donc le potentiel des assistants virtuels pour augmenter la confiance dans la conduite autonome.Les questions principales abordées dans ce travail concernent d’une part les choix adaptés pour concevoir un assistant virtuel afin que celui-ci soit perçu comme anthropomorphique et digne de confiance. D’autre part, elles concernent l’impact que peut avoir une telle interface dans un cockpit de véhicule autonome sur la perception d’anthropomorphisme et la confiance des utilisateurs. Pour répondre à ces questions, nous avons, dans un premier temps, choisi l’apparence visuelle de l’assistant en évaluant l’impact de différentes représentations visuelles sur la perception d’anthropomorphisme et de confiance. Notre choix s’est porté sur une représentation de type Automate-Humain. Puis, nous avons implémenté cette représentation en trois dimensions et intégré le résultat dans un simulateur de conduite sous la forme d’un hologramme. Pour évaluer l’assistant virtuel, nous avons conduit une expérimentation pour comparer une interface de référence sans assistant virtuel avec deux interfaces intégrant deux versions de l’assistant virtuel. Les résultats montrent que la perception d’anthropomorphisme ne s'accroît pas avec le niveau d’anthropomorphisme. Une corrélation significative vient confirmer l’impact de la perception d’anthropomorphisme sur la confiance. D’autres résultats plus surprenant concernant l’impact de l’assistant virtuel sur la performance ou encore l’impact de l’expérience acquise sur la confiance sont discutés.

This thesis work was devoted to exploring the usage of two technologies that will eventually transform our daily lives: virtual assistants and autonomous cars.Virtual assistants already have an important place in our lives and are revolutionizing the way we interact with systems through voice interaction. With a simple sentence, a virtual assistant can get us information about the weather or play music. Autonomous cars, although not yet available to the public, hold the promise of improving driving comfort, reducing accidents, and improving traffic flow on the roads. However, the adoption of such technology requires trust from users. It seems that virtual assistants, by the very nature of their anthropomorphic interface, can play a role in this context. We therefore explore the potential of virtual assistants to increase trust in autonomous driving.The main questions addressed in this work concern, on one hand, the design choices for a virtual assistant so that it is perceived as anthropomorphic and trustworthy. On the other hand, we address the impact that such an interface can have on the perception of anthropomorphism and user trust when included in an autonomous car HMI. To answer these questions, we first chose the visual appearance of the assistant by evaluating the impact of different visual representations on the perception of anthropomorphism and trust. We chose a Mechanical-Human representation. Then, we implemented this representation in three dimensions and integrated the result in a driving simulator as a hologram. To evaluate the virtual assistant, we conducted an experiment which compared a baseline interface without virtual assistant with two interfaces integrating two versions of the virtual assistant. The results show that the perception of anthropomorphism does not increase with the level of anthropomorphism. A significant correlation confirms the impact of perceived anthropomorphism on trust. More surprising results concerning the influence of the virtual assistant on users’ performance or the impact of acquired experience on trust are discussed.