Concevoir un outil de formation embarqué pour l'appropriation d'un véhicule autonome

Design an on-board didactic tool to support the learning of automated driving

• Auteur / Autrice : Hugo Cusanno
• Direction : Christine Vidal-Gomel, Sophie Le Bellu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation
• Date : Soutenance le 23/05/2022
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Éducation (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Marc-Éric Bobillier-Chaumon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Audran, Stéphanie Mailles-Viard Metz, Vincent Boccara
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Audran, Stéphanie Mailles-Viard Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conception technique

Design thinking

Didacticiels

Véhicules autonomes

Mots clés libres

Genèse instrumentale

Automated driving learning

Instrumental genesis

Design

Résumé

L’essor des nouvelles technologies pousse les constructeurs automobiles à proposer des aides à la conduite de plus en plus performantes évoluant vers de la conduite automatisée. De nombreuses études ont montré une rupture dans l’activité des conducteurs nécessitant de les accompagner pour garantir un usage sécurisé de ces systèmes. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet AD Learning (Direction de la Recherche du Groupe Renault) et a pour but d’explorer, de concevoir et d’évaluer un outil didactique pouvant être embarqué directement dans les véhicules hautement automatisés. Mais alors comment élaborer un contenu pédagogique adapté aux besoins des futurs conducteurs ? Et comment concevoir un dispositif adapté à ce contexte d’activité si particulier ? Pour répondre à ces questions, nous avons élaboré une méthodologie de recherche en trois étapes. Nous avons d’abord mené deux études pour appréhender l’activité de conduite automatisée et identifier les besoins en apprentissage sous l’angle des genèses instrumentales (Rabardel, 1995). Nous avons ensuite déroulé un processus de conception s’appuyant aussi bien sur nos données empiriques que sur des modèles théoriques issus de l’approche instrumentale de Rabardel (1995). Ce travail a abouti à la conception du didacticiel embarqué « AUTO-DIDACT’ », dont nous avons évalué l’impact sur l’apprentissage de la conduite automatisée en situations de simulations élaborées sur la base de nos travaux. Des résultats mitigés mais encourageants au sujet du didacticiel nous ont permis de valider en partie nos hypothèses et d’identifier un effet de la simulation sur les genèses instrumentales, plaidant en faveur d’un parcours mixant simulation et didacticiel embarqué. Enfin, nous proposons des axes d’amélioration du didacticiel en vue de son industrialisation.

The rise of new technologies is pushing car manufacturers to offer increasingly efficient driving aids that are moving towards automated driving. Many studies have shown a break in the drivers’ activity requiring support to ensure safe use of these systems. This thesis took place within The AD Learning project (Renault Group's Research Department), and aimed to explore, design and evaluate a didactic tool that can be embedded directly in highly automated vehicles. But how to develop educational content adapted to the needs of future drivers? And how to design a device adapted to this particular context of activity? To answer these questions, we developed a three-step research methodology. We first conducted two studies to understand the automated driving activity and identify the learning needs from the instrumental genesis perspective (Rabardel, 1995). We then carried out a design process based both on our empirical data and on theoretical models from the instrumental approach of Rabardel (1995). This work led to the design of the “AUTO-DIDACT” on-board tutorial, whose impact on the automated driving learning was evaluated in simulation situations developed on the basis of our previous work. Mixed but encouraging results allowed us to partially validate our hypotheses and to identify simulation effects on instrumental genesis, pleading for a training mixing the simulation and the on-board tutorial. Finally, we propose areas of improvements of the tutorial for its future industrialization.