Découvrez comment Apple CarPlay améliore la sécurité et l'expérience de conduite

Découvrez comment Apple CarPlay améliore la sécurité et l'expérience de conduite

L'utilisation limitée des assistants virtuels reflète leur faible convivialité. Changer les modèles mentaux des systèmes intelligents des gens n'est souvent pas une tâche facile. "Je veux que ce soit plus un assistant personnel qu'une machine à questionner. Laissez-le venir à moi, pas à moi." Ces demandes montrent également les problèmes des systèmes d'interaction embarqués actuels. Voyons comment apple carplay comprend la mémoire de travail et la charge cognitive, et quel impact ont-ils sur la conception ? À l'avenir, où Apple CarPlay devra-t-il réduire les interférences d'interaction et améliorer la sécurité et l'expérience de conduite ? Venez voir ~

Aujourd'hui, plus de choses attirent notre attention que jamais auparavant, jonglant avec le travail, la famille et la vie sociale. Bien que nous essayions d'effectuer plusieurs tâches à la fois, notre capacité d'attention est très limitée. Des résultats de recherche récents suggèrent que notre mémoire à court terme peut contenir 3 à 5 éléments. Cela signifie que nous ne pouvons nous concentrer que sur quelques éléments à un moment donné, et peut-être moins lorsque d'autres parties du cerveau sont impliquées, comme la conduite d'une voiture. Dans nos vies trépidantes, les e-mails, les appels téléphoniques et la navigation sont à portée de main, et l'utilisation d'appareils mobiles au volant est courante. Une étude récente de la Commission européenne a conclu que la distraction au volant pourrait représenter 10 à 30 % des accidents de la route en Europe chaque année. Au cours des 10 dernières années, des lois sur les téléphones mains libres ont été promulguées aux États-Unis et les constructeurs automobiles ont également créé des normes pour les appels mains libres dans la plupart des « systèmes d'infodivertissement » embarqués.

En 2014, Apple a introduit Carplay pour intégrer de manière transparente l'iPhone au système d'infodivertissement de la voiture. Le système comprend non seulement les appels mains libres, mais également la commande vocale via Siri pour des fonctions telles que la sélection de musique et la navigation. La mémoire de travail humaine est limitée et l'utilisation d'un appareil mobile au volant augmente les exigences cognitives. Avec le développement ultérieur des capacités de commande vocale, Apple Carplay peut aider les conducteurs à interagir en toute sécurité pendant la conduite.

01. Définir la mémoire de travail

Dès 1883, Francis Galton définissait deux types de mémoire différents : la mémoire à long terme et la mémoire à court terme. En 2012, Alan Baddeley a publié des découvertes complètes sur la mémoire de travail qui décrivaient plus précisément la mémoire à court terme. Il postule que la mémoire à court terme est un "simple stockage d'informations", tandis que la mémoire de travail signifie "une combinaison de stockage et de manipulation". Baddeley a proposé un système de mémoire de travail composé de quatre parties : un exécutif central, un carnet de croquis visuospatial, une boucle de parole et un tampon épisodique. L'exécutif central est responsable de la partie attentionnelle ; le carnet de croquis visuospatial est un stockage à court terme d'informations visuelles avec une très petite capacité ; la boucle phonologique fait référence au stockage d'informations linguistiques ; et le tampon épisodique est le lien vers toutes les parties de mémoire de travail. Il croit que le cortex préfrontal est l'endroit où la mémoire de travail entre en jeu.

02. Définir la charge cognitive

En étudiant la relation entre la mémoire de travail et les limitations de conduite, nous avons analysé ce qui cause la distraction : une combinaison de vision, de manipulation et de cognition constitue la distraction. La conduite peut être effectuée en toute sécurité lorsque la mémoire de travail est pleinement concentrée. La distraction au volant fait référence au détournement de l'attention du conducteur des fonctions de conduite sûre et efficace vers des stimuli compétitifs, ce qui peut entraîner un manque de concentration sur les tâches de conduite sûre. Par exemple, lorsque vous conduisez, vous devez surveiller la route, lire les panneaux de signalisation et actionner le volant. Si une « distraction générale » ou la composante cognitive de l'errance de l'esprit entre en jeu, le conducteur devient distrait. La charge cognitive fait référence à l'énergie requise pour une autre tâche, et elle alterne souvent avec la distraction cognitive. La charge cognitive est un facteur majeur dans les études sur la mémoire de travail et les effets de la conduite.

Dongle filaire Applepie Carplay/adaptateur de dongle USB pour lien miroir Carplay Auto Android

03. Multitâche et effets de goulot d'étranglement

Meyer et Kieras (1997) ont complété l'étude des "processus cognitifs" et des "performances multitâches". Ils ont estimé que le cerveau ne pouvait pas se concentrer pleinement lorsqu'il était confronté à de multiples tâches. L'exécution de plusieurs tâches en même temps est non seulement sujette aux erreurs, mais prend également plus de temps (peut-être 2 fois le temps nécessaire pour terminer la tâche). Ils pensent que lors du changement de tâche, le cerveau doit redémarrer pour se concentrer à nouveau, ce qui est non seulement moins efficace, mais perd également du temps dans le processus de changement.

Ruthruff (2001) s'est concentré sur «l'effet de goulot d'étranglement» qui se produit lorsque les gens exécutent deux tâches de réaction différentes en même temps, c'est-à-dire que les gens ont des retards de réaction dans le traitement des tâches. De plus, a-t-il noté, la deuxième tâche est généralement plus lente au début et ne prend de la vitesse que lorsque le stimulus diminue. Cette découverte est connue sous le nom d'"effet de la période réfractaire psychologique (PRP)".

04. Mémoire de travail et lecteur

Que signifie la limite de la mémoire de travail pour les conducteurs ? Une étude du Massachusetts Institute of Technology (MIT) montre qu'à mesure que les besoins cognitifs des conducteurs augmentent, leur conscience de l'environnement diminue. L'étude a recueilli les enregistrements de regard et de performance de conduite de 108 conducteurs de la région de Boston, Massachusetts, âgés de 20 à 29 ans, de 40 à 49 ans et de 60 à 69 ans.

Une voiture de sport de taille moyenne (une Volvo XC90) est équipée de capteurs, notamment de caméras et de systèmes de suivi oculaire, qui capturent le comportement du conducteur, l'environnement du véhicule et les enregistrements audio. Les expériences ont été menées sur une autoroute avec une limite de vitesse de 65 mph, et les conducteurs étaient confrontés à trois niveaux de charge cognitive : faible, moyenne et élevée. Avec une faible charge cognitive, le conducteur se voit présenter un ensemble de nombres, qui peuvent être répétés à haute voix. Avec une charge cognitive moyenne, le conducteur doit mémoriser chaque numéro et le réciter à haute voix. Charge cognitive élevée, obligeant le conducteur à calculer mentalement la somme des nombres donnés. La vitesse de conduite, la position du volant et les données d'accélération sont enregistrées directement par les capteurs intégrés de la voiture ou CAN (Controller Area Network). L'attention visuelle du conducteur est déterminée par les coordonnées x/y des yeux dans le plan vertical et la distance au pare-brise. La concentration du regard est déterminée en observant l'écart des "coordonnées du regard" par rapport aux "coordonnées du regard standard". L'étude a révélé que la concentration horizontale du regard augmente de manière significative à mesure que les exigences cognitives augmentent, ce qui implique moins de distraction. "67 % des conducteurs ont rétréci la distribution de leur regard pendant les périodes de pointe par rapport à la conduite monotâche". Sur la base des exigences visuelles du conducteur dérivées de mesures attentionnelles, le développement de systèmes avancés d'aide à la conduite devrait intégrer le degré de concentration comme mesure de la charge cognitive du conducteur.

05. Apple Carplay et la recherche sur les performances cognitives

La plus grande organisation caritative indépendante de sécurité routière du Royaume-Uni, IAM Roadsmart, a publié une étude dans laquelle la concentration est l'un des critères de contrôle de la sécurité des conducteurs. Cette recherche jette un nouvel éclairage sur la compréhension d'Apple Carplay de "l'impact des performances cognitives du conducteur". L'étude a utilisé un simulateur de conduite pour mesurer le "temps de réaction, le comportement du regard et le contrôle du véhicule" du conducteur. L'un est un « actionneur vocal », où le conducteur utilise uniquement la fonction activée par la voix pour effectuer des tâches ; l'autre est un « actionneur tactile », qui exécute des tâches via un écran tactile. Pendant la conduite, les testeurs ont été invités à utiliser la voix ou le toucher pour effectuer cinq tâches système, notamment :
Écouter de la musique sur Spotify
écouter la radio de la BBC
la navigation
recevoir des SMS
Appeler

Au fur et à mesure qu'ils accomplissaient ces tâches, le temps de réaction du conducteur aux stimuli externes lors de l'interaction avec le système d'infodivertissement était dérivé de la durée perçue des barres rouges à l'écran.

Le SMS envoyé aux participants était : Salut Rossi. Au plaisir de vous revoir plus tard. Pouvez-vous apporter des pommes, des timbres, des cartes de remerciement, de la crème solaire, des oignons, du café et de la laque ? La deuxième tâche demandait aux participants de passer un appel téléphonique. Pendant l'appel, ils doivent rappeler autant d'éléments de la liste que possible (la liste contient 7 éléments, ce qui dépasse les limites de la mémoire de travail).

Les résultats ont montré que parmi les 19 participants, sur 76 événements de temps de réaction, ils n'ont pas répondu à la barre rouge 14 fois dans la tâche tactile, 8 fois dans la tâche de parole et deux fois dans l'actionnement du contrôle. Ces données suggèrent que l'utilisation du toucher pour interagir avec Apple Carplay "a interféré avec la capacité des participants à répondre à la barre rouge". Spotify (Figure 1) et les tâches radio avaient les temps de réaction les plus lents lors de l'utilisation du toucher, mais la tâche de navigation avait les temps de réaction les plus lents lors de l'utilisation de la voix.

Dans l'ensemble, la vitesse de conduite moyenne pendant la tâche tactile était nettement inférieure à la limite de vitesse publiée (écart type d'environ 7 miles par heure). La gestion des tâches tactiles et vocales pendant la conduite rend difficile pour les conducteurs de maintenir leur position dans la voie. Lorsqu'on leur a demandé de rappeler la liste de courses, 9 participants ont rappelé 3 articles dans la tâche vocale et 6 participants ont rappelé 4 articles dans la tâche tactile. Les participants ont déclaré qu'ils se sentaient moins distraits lors de l'exécution de la tâche vocale. Ceci est cohérent avec les limitations de la mémoire de travail. Les données de suivi oculaire ont montré que les participants regardaient le plus le système d'infodivertissement dans la tâche Spotify, la tâche de navigation et la tâche de lecture de texte/appel. Dans la section voix, le temps d'écran est nettement inférieur.

Les directives de la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) stipulent que la somme de toutes les fixations visuelles loin de la route doit être inférieure à 12 secondes. Les trois tâches répertoriées ci-dessus - la tâche Spotify, la tâche de navigation et les tâches de lecture de texte/d'appel - ont toutes des durées de contact sur le lecteur supérieures à cette directive. L'étude a également révélé que les gens ont tendance à ralentir lorsqu'ils sont distraits. Cela indique «l'effet de la période réfractaire psychologique (PRP)» susmentionné, où lorsque le cerveau humain essaie d'effectuer plusieurs tâches, l'une des tâches peut être effectuée plus lentement. De toute évidence, la mémoire de travail a une capacité limitée à absorber l'information. Étant donné que la conduite consomme beaucoup de ressources attentionnelles, il y a peu de place pour traiter des informations supplémentaires, et lorsque la charge cognitive est trop élevée, cela peut entraîner de mauvaises performances de conduite.

06. Inspiration de conception d'Apple Carplay

Les limitations de la mémoire de travail et de la charge cognitive mentionnées ci-dessus ont des implications claires pour la conception d'Apple CarPlay. Apple a pris certaines mesures pour répondre aux problèmes de sécurité des conducteurs. Tout d'abord, le contrôle vocal de toutes les tâches CarPlay via Siri permet aux conducteurs de se concentrer sur la route sans baisser les yeux ni toucher leur iPhone. Les recherches d'IAM Roadsmart ont révélé que la commande vocale est moins susceptible de causer des perturbations importantes que le toucher. Deuxièmement, les directives aux développeurs publiées par Apple indiquent clairement que la sécurité du conducteur est primordiale. Par exemple, ils n'autorisent que les applications compatibles Siri à apparaître dans CarPlay, et les tâches qui obligent l'utilisateur à prendre son téléphone sont strictement interdites. Troisièmement, avec la sortie d'iOS 14, Apple a élargi la gamme d'applications pour inclure des services tels que la recharge, le stationnement et la commande de véhicules électriques, aidant les utilisateurs à effectuer des tâches complexes tout en conduisant.

Évidemment, les directives d'Apple poussent les développeurs à concevoir pour les pilotes, mais est-ce suffisant ? La recherche a montré que l'avantage de CarPlay est Siri, mais l'utilisation d'un assistant vocal pendant la conduite augmente toujours la charge cognitive du conducteur. Pour améliorer cela, Siri doit devenir plus intelligent et plus transparent.

La première étape dans l'amélioration de CarPlay consiste à pousser les conducteurs à utiliser Siri au lieu de l'interface tactile. Et l'étude IAM Roadsmart a révélé que la plupart des gens disent qu'ils préfèrent utiliser une interface tactile plutôt que la fonctionnalité Siri.

Dans une étude réalisée en 2019 par Raluca Budiu pour le groupe Nielsen Norman, l'utilisation limitée des assistants virtuels, reflétant leur faible ergonomie, est loin de répondre aux besoins réels des utilisateurs. Cela signifie que le modèle mental du conducteur de Siri doit être amélioré, ce qui n'est pas une tâche facile. Budiu dit qu'une fois que les utilisateurs ont un modèle mental d'IA (assistant intelligent), ils n'essaieront pas d'initier de nouvelles tâches aussi souvent. Les utilisateurs peuvent apprendre un nouvel état d'esprit, mais ils doivent être motivés ou inspirés pour le faire. C'est là que l'apprentissage automatique peut entrer en jeu, fournissant des recommandations personnalisées en fonction du moment et de l'endroit où vous conduisez. Cette technologie existe déjà dans le dernier système iOS, mais elle est encore relativement nouvelle. Si Siri peut savoir quand un conducteur se trouve sur un itinéraire spécifique à un moment précis et qu'il passe généralement le même SMS ou appel téléphonique, il peut envoyer des notifications verbales ou simples à l'écran pour inciter ce comportement. L'apprentissage des habitudes quotidiennes de l'utilisateur peut soulager l'utilisateur de certaines tâches courantes dans CarPlay, telles que l'envoi de SMS, la navigation, l'écoute de musique, etc., et activer des pré-tâches, telles que demander au conducteur de définir une destination sur la carte. Dans les recherches de Budiu, un utilisateur a parlé de son désir de Siri : "Je veux que ce soit plus un assistant personnel qu'une machine à questionner. Laissez-le venir à moi, pas à moi".

07. Le sens du futur

Une étude de la National Highway Traffic Safety Administration a révélé que les conducteurs mettent en moyenne 5 secondes pour quitter la route des yeux lorsqu'ils envoient des SMS. C'est l'équivalent de conduire un terrain de football entier les yeux bandés à 55 milles à l'heure. De toute évidence, il doit y avoir un moyen plus transparent d'utiliser l'activation vocale pendant la conduite. Une fois que les voitures autonomes deviendront une réalité, le besoin d'expériences entièrement contrôlées par la voix diminuera. À quoi ressemblerait cette transition ? Qu'en est-il de ces anciennes voitures contrôlées par l'homme ? Peut-être que CarPlay est disponible dans les voitures à conduite manuelle, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires. D'ici là, Siri et d'autres systèmes de conduite intelligents doivent s'améliorer, instaurer la confiance avec les utilisateurs et permettre une intégration plus transparente dans la sécurité de conduite. Au fur et à mesure que ces technologies progressent, Apple Carplay a le potentiel d'être un moyen sûr et efficace pour les conducteurs de réduire les distractions au volant tout en interagissant avec leur iPhone.