How do novice and expert drivers prepare for takeover when they are drivengers of a level 3 autonomous vehicle? Investigation of their visual behaviour

Résumé Fr En

Les véhicules de demain seront capables de conduire en mode autonome la plupart du temps, permettant aux Conducteurs-Passagers (CP) d’un véhicule autonome de niveau 3 de faire ce qu’ils souhaitent jusqu’à l’occurrence d’une inopérabilité du système. Ceci implique pour les CP de se désengager de la tâche annexe menée durant le mode autonome afin de s’engager dans la tâche de conduite, au sein d’un intervalle de temps limité. Les études ont jusqu’ici permis de révéler les capacités restreintes des CP à reprendre la conduite après un mode autonome. Par ailleurs, il est attendu que l’autonomisation de la conduite s’accompagnera d’une diminution de l’expertise routière des usagers et des compétences associées. L’objectif de cette étude est d’investiguer comment les CP se préparent à la reprise de la conduite en fonction de leur niveau d’expertise routière. Les CP en conduite autonome de niveau 3 (n = 25) ont été invités à regarder un film durant une phase de conduite autonome de 30 minutes. Ils devaient ensuite se préparer à reprendre la conduite durant les 18 secondes d’alerte à la reprise. Les conducteurs (n = 29) ont effectué le même trajet en conduite manuelle, sans tâche annexe. L’attention allouée par les CP à la reprise de la conduite versus à la poursuite de la tâche annexe était investiguée par l’enregistrement de leur comportement visuel entre le début de l’alerte à la reprise et la désactivation effective du système autonome. Le diamètre pupillaire était enregistré en tant qu’indicateur de leur charge mentale. Les données oculométriques étaient comparées avec celles recueillies chez les conducteurs en condition non-autonome. Les résultats ont montré un comportement visuel détérioré chez les CP par rapport aux conducteurs. Les CP novices avaient le comportement visuel le plus dégradé durant cette période de préparation à la reprise. Finalement, la charge mentale des CP était tendanciellement plus élevée que celle des conducteurs. Les résultats suggèrent que les CP ne disposent pas de capacités attentionnelles suffisantes leur permettant de faire face aux exigences élevées imposées par la reprise de la conduite, particulièrement lorsque leur niveau d’expertise routière est faible.

In the very near future, cars will be in autonomous mode most of the time, allowing drivengers (i.e., users of Level 3 automated vehicles) to do what they want until a system inoperability. This implies for the drivenger to disengage from a NDRT (Non-Driving-Related Task) to engage in the driving task within a limited time interval. This takeover period has given rise to a great deal of concern, as studies have highlighted a lack of ability to safely resume the driving activity. In addition, the increase in automation is predicted to be accompanied by a reduction in driving skills and experience. The present study looked at how drivengers prepare for takeover according to their level of driving experience. A group of drivengers (n = 25) were told to watch a movie during a 30-minute autonomous driving phase and prepare for takeover during the 18 seconds of a takeover request. A group of drivers (n = 29) performed the same drive in manual driving mode without any NDRT. We focused on the amount of attention the drivengers allocated to the resumption of the driving task versus the continuation of the NDRT, by investigating their visual behaviour between the start of the takeover request and the system being deactivated. We also evaluated their mental workload via their pupil size. We compared their eye-tracking data with those of the drivers in the non-autonomous condition. Results indicated poorer visual behaviour among drivengers than among drivers. The novice drivengers’ visual behaviour was the most impaired during this critical period. There was also a tendency for drivengers to experience greater mental workload than drivers during the takeover period. These results suggest that drivengers do not have sufficient attentional capacity to cope with the high demand imposed by the takeover, particularly when they are inexperienced.