Avis de soutenance - doctorat - Julie LANG
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Ecole doctorale 472
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Soutenue par
Julie LANG
Assistant virtuel embarqué et sérénité du conducteur
Cette thèse s'intéresse aux assistants virtuels conversationnels embarqués dans les véhicules et à leur capacité à accompagner le conducteur sans perturber son attention ni augmenter son stress. Alors que les voitures deviennent de plus en plus connectées et que les interactions vocales se développent dans l'habitacle, il devient nécessaire de comprendre à quelles conditions ces assistants peuvent réellement être utiles pendant la conduite. En effet, même si la voix permet de limiter les manipulations manuelles et les regards hors de la route, elle ne supprime pas pour autant la charge cognitive liée à l'échange avec le système. Ce travail aborde donc une problématique centrale : comment un assistant virtuel embarqué peut-il répondre aux besoins du conducteur tout en respectant les contraintes de la conduite ? Pour y répondre, la thèse combine plusieurs approches. Premièrement, une modélisation des besoins du conducteur a été développée afin de relier les situations de conduite, les besoins et contraintes des usagers et les actions possibles de l'assistant. Trois études exploratoires ont ensuite été menées : des brainstormings, des focus groups et un jeu de rôle. Elles ont permis de mieux cerner ce que les conducteurs attendaient réellement d'un assistant embarqué. Les résultats ont montré que les participants ne l'imaginent pas seulement comme un outil qui répond à des commandes simples. Ils attendent aussi que l'assistant puisse les accompagner pendant le trajet, leur fournir les bonnes informations au bon moment, les aider à
faire face à certaines situations imprévues mais aussi, les rassurer lorsque le contexte devient moins clair ou plus stressant. Enfin, les études réalisées en conduite simulée ont permis d'observer les effets de l'interaction avec l'assistant sur l'attention et le stress. Les résultats soulignent que l'assistant peut être bénéfique lorsque ses interventions sont courtes, claires, fiables et bien adaptées à la situation. En revanche, des échanges longs, ambigus ou mal synchronisés peuvent
distraire le conducteur. Cette thèse montre ainsi que la qualité d'un assistant embarqué dépend moins de sa capacité à dialoguer que de sa capacité à intervenir au bon moment, avec la bonne information et sans entrer en concurrence avec la conduite.
In-vehicle virtual assistant and driver serenity
This thesis examines in-vehicle conversational voice assistants and their capacity to support drivers without impairing attention or increasing stress. As vehicles become increasingly connected and voice-based interactions grow more prevalent within the cabin, understanding the conditions under which such assistants can genuinely be useful while driving has become a pressing concern. Although voice interaction reduces the need for manual inputs and visual distractions, it does not eliminate the cognitive load associated with engaging in dialogue with a system. This work therefore addresses a central question: how can an in-vehicle voice assistant meet drivers' needs while remaining compatible with the constraints inherent to the driving task? To investigate this question, the thesis draws on several complementary approaches. First, a model of driver needs was developed to map the relationships between driving situations, user needs and constraints, and the assistant's possible actions. Three exploratory studies were then conducted – brainstorming sessions, focus groups, and a role-playing exercise – to gain a clearer picture of what drivers expect from an in-vehicle assistant. The findings reveal that participants do not conceive of the assistant merely as a command-response tool. Rather, they expect it to accompany them throughout the journey, provide the right information at the right time, help them cope with unforeseen situations, and offer reassurance when the driving context becomes less predictable or more demanding. Finally, two studies conducted in a driving simulator examined the effects of assistant interaction on attention and stress, using behavioral, oculomotor, physiological, and subjective measures. Results indicate that the assistant can be genuinely beneficial when its interventions are brief, clear, reliable, and well-suited to the current situation. Conversely, exchanges that are lengthy, ambiguous, or poorly timed tend to distract the driver and increase cognitive load. Taken together, these findings suggest that the quality of an in-vehicle assistant depends less on its conversational fluency than
on its ability to intervene at the right moment, with the right information, and without competing with the primary task of driving.
Directeur de thèse :
François JOUEN
Unité de recherche :
Cognition humaine et artificielle (CHART) - EA 4004
Membres du jury :
- Directeur de thèse : François JOUEN
- Rapporteur : Christophe KOLSKI , Professeur des universités (LAMIH-Université Polytechnique des hauts de France)
- Rapporteur : Jean-Marie BURKHARDT , Directeur de recherche (LAPEA, Université Gustave-Eiffel)
- Examinateur : Christian BASTIEN , Professeur des universités (PERSEUS, Université de Lorraine)
- Examinateur : Christine CHAUVIN , Professeur des universités (Lab-STICC, Université Bretagne-Sud)
- Examinateur : Stéphanie BUISINE , Directeur de recherche (Apprendre et innover, CESI)
- Co-encadrant de thèse : Gérard UZAN , Ingénieur de recherche (Université Paris 8)
Diplôme :
Doctorat Systèmes intégrés, environnement et biodiversité
Spécialité de soutenance :
Sciences cognitives