In the context of automated vehicles, transparency of in-vehicle intelligent agents (IVIAs) is an important contributor to drivers' perception, situation awareness (SA), and driving performance. However, the effects of agent transparency on driver performance when the agent is unreliable have not been fully examined yet. The experiments in this Thesis focused on different aspects of IVIA's transparency, such as interaction modes and information levels, and explored their impact on drivers considering different system reliability. In Experiment 1, a 2 x 2 mixed factorial design was used in this study, with transparency (Push: proactive vs. Pull: on-demand) as a within-subjects variable and reliability (high vs. low) as a between-subjects variable. In a driving simulator, twenty-seven young drivers drove with two types of in-vehicle agents during Level 3 automated driving. Results suggested that participants generally preferred the Push-type agent, as it conveyed a sense of intelligence and competence. The high-reliability agent was associated with higher situation awareness and less workload, compared to the low-reliability agent. Although Experiment 1 explored the effects of transparency by changing the interaction mode and the accuracy of the information, a theoretical framework was not well outlined regarding how much information should be conveyed and how unreliable information influenced drivers. Thus, Experiment 2 further studied the transparency regrading information level, and the impact of reliability on its effect. A 3 x 2 mixed factorial design was used in this study, with transparency (T1, T2, T3) as a between-subject variable and reliability (high vs. low) as a within-subjects variable. Fifty-three participants were recruited. Results suggested that transparency influenced drivers' takeover time, lane keeping, and jerk. The high-reliability agent was associated with the higher perception of system accuracy and response speed, and longer takeover time than the low-reliability agent. Participants in T2 transparency showed higher cognitive trust, lower workload, and higher situation awareness only when system reliability was high. The results of this study may have significant effects on the ongoing creation and advancement of intelligent agent design in automated vehicles. / Master of Science / This thesis explores the effects of system's transparency and reliability of the in-vehicle intelligent agents (IVIAs) on drivers' performance and perception in the context of automated vehicles. Transparency is defined as the amount of information and the way to be shared with the operator about the function of the system. Reliability refers to the accuracy of the agent's statements. The experiments focused on different aspects of IVIA's transparency, such as interaction modes (proactive vs. on-demand) and information composition (small vs. medium vs. large), and how they impact drivers considering different system reliability. In the experiment, participants were required to drive in the driving simulator and follow the voice command from the IVIAs. A theoretical model called Situation Awareness-based Agent Transparency Model was adopted to build the agent's interactive scripts. In Experiment 1, 27 young drivers drove with two types of in-vehicle agents during Level 3 automated driving. Results suggested that participants generally preferred the agent that provided information proactively, and it conveyed a sense of intelligence and competence. Also, when the system's reliability is high, participants were found to have higher situation awareness of the environment and spent less effort on the driving tasks, compared to when the system's reliability is low. Our result also showed that these two factors can jointly influence participants' driving performance when they need to take over control from the automated system. Experiment 2 further studied the transparency regarding the information composition of the agent's voice prompt and the impact of reliability on its effect. A total of 53 participants were recruited, and the results suggested that transparency influenced drivers' takeover time, lane keeping, and jerk. The high-reliability agent was associated with a higher perception of system accuracy and response speed and a longer time to take over when requested than the low-reliability agent. Participants in the medium transparency condition showed higher cognitive trust toward the system, perceived lower workload when driving, and higher situation awareness only when system reliability was high. Overall, this research highlights the importance of transparency in IVIAs for improving drivers' performance, perception, and situation awareness. The results may have significant implications for the design and advancement of intelligent agents in automated vehicles.

Att utveckla och bibehålla situation awareness (SA) är en av de mest kritiska utmaningar i en stab i dagens konflikter. Det får avgörande betydelse för utgången av en konflikt. Om SA hanteras eller förstås felaktigt kan det leda till ökat mänskligt lidande i konfliktområden och förluster av människoliv. Det ökande internationella samarbetet gör att planeringsofficeren förutsätts kunna hantera flera olika processer. Syftet med uppsatsen var att jämföra och belysa skillnader hur SA skapas inom olika planeringsprocesser, samt vad försvårar utväxlingen av SA mellan processerna. Detta återspeglas i form av likheter och skillnader mellan planeringsmodellerna SPL, MCPP och COPD. Resultatet visar att det fanns stor likhet mellan processerna men det fanns också avgörande skillnader. I SA nivå 1 fanns en diskrepans mellan begreppen Centre of Gravity, caveats och gender. I SA nivå 2 skiljer bearbetningsprocesserna mellan planeringsmodellerna. I SA nivå 3 fanns den största och mest avgörande skillnaden där det kan konstateras att planeringsprocesserna inte utgår från samma byggstenar när det gäller att bygga planen. Medvetenhet och insikt för de olika planeringsprocessernas särart minskar risken för missförstånd.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第18689号 / 工博第3967号 / 新制||工||1611(附属図書館) / 31622 / 京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻 / (主査)教授 椹木 哲夫, 教授 西脇 眞二, 教授 松原 厚 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

<p>Syftet med detta examensarbete var att undersöka, utifrån en etnografisk och kvalitativ ståndpunkt, möjligheten till att utöka kunskapen om Situation Awareness (SA). Forskning inom området har länge präglats av ett kvantitativt förhållningssätt vilket anses ha missgynnat och till en viss del hindrat alternativa kvalitativa forsningsansatser för att studera detta intressanta fenomen. Detta arbete försöker, i form av två studier (en litteraturstudie och en fallstudie), bryta trenden av kvalitativ forskning och presentera en annan infallsvinkel för hur SA kan vara organiserat och ett annat förhållningssätt för hur forskning kring SA kan bedrivas. Utgångspunkten för detta försök är teorierna bakom <i>Distributed Cognition</i> (DC), vilka föreslår studien av mänsklig kognition i ett större sammanhang där hjärna, kropp och omgivning bildar ett kognitivt system. </p><p>Resultatet från litteraturstudien visar på att det finns stöd för användningen av DC då utifrån dessa teorier uppstår möjligheten till att studera andra aspekter och förhållanden kring SA. Resultatet från fallstudien i sin tur ger indikationer på att inom forskningsområdet finns ett dominerat kvantitativt förhållningssätt samt går det att identifiera ett behov av kvalitativa ansatser som ett sätt att komplettera den nuvarande forskningen. </p><p>Sammanfattningsvis uppvisar detta arbete indicier som tyder på att DC och kvalitativa ansatser erbjuder andra användbara utgångspunkter och forskningsmöjligheter för studier av SA.</p>

Syftet med detta examensarbete var att undersöka, utifrån en etnografisk och kvalitativ ståndpunkt, möjligheten till att utöka kunskapen om Situation Awareness (SA). Forskning inom området har länge präglats av ett kvantitativt förhållningssätt vilket anses ha missgynnat och till en viss del hindrat alternativa kvalitativa forsningsansatser för att studera detta intressanta fenomen. Detta arbete försöker, i form av två studier (en litteraturstudie och en fallstudie), bryta trenden av kvalitativ forskning och presentera en annan infallsvinkel för hur SA kan vara organiserat och ett annat förhållningssätt för hur forskning kring SA kan bedrivas. Utgångspunkten för detta försök är teorierna bakom Distributed Cognition (DC), vilka föreslår studien av mänsklig kognition i ett större sammanhang där hjärna, kropp och omgivning bildar ett kognitivt system. Resultatet från litteraturstudien visar på att det finns stöd för användningen av DC då utifrån dessa teorier uppstår möjligheten till att studera andra aspekter och förhållanden kring SA. Resultatet från fallstudien i sin tur ger indikationer på att inom forskningsområdet finns ett dominerat kvantitativt förhållningssätt samt går det att identifiera ett behov av kvalitativa ansatser som ett sätt att komplettera den nuvarande forskningen. Sammanfattningsvis uppvisar detta arbete indicier som tyder på att DC och kvalitativa ansatser erbjuder andra användbara utgångspunkter och forskningsmöjligheter för studier av SA.

Sjöräddning i Sverige sker genom samverkan mellan statliga verksamheter, kommuner och frivilligorganisationer för ett gemensamt mål att rädda personer som råkat i sjönöd. Tid är ofta en kritisk faktor i räddningsuppdragen men ett snabbt och oplanerat utryck riskerar samtidigt att sätta räddningsaktörerna själva i farozonen. Utvecklingen av obemannade autonoma farkoster för SAR (eng. Search And Rescue) ses som en lösning på behovet att kunna snabbt skicka hjälp till samt få ögon på incidentplatsen utan att försätta räddningsaktörerna för onödig risk. Nuvarande kommunikationssystem inom svensk sjöräddning kan dock inte hantera annan typ av information än muntlig varav räddningsaktörer endast känner till riktlinjer för hantering av muntlig information. Med ett framtida införande av autonoma farkoster kommer dock fler informationstyper att behöva hanteras i sjöräddningar varav oklarheten om vilka informationstyper autonoma farkoster samlar in och vilka datahanteringskrav som finns är problematiskt. Oklarhet om informationstyperna och deras datahanteringskrav är vidare problematiskt för utvecklingen och implementeringen av autonoma farkoster då risken finns att farkoster och tekniker utvecklas men inte får användas för att de inte är anpassade efter lagkraven på hantering av olika datatyper. I denna studie undersöks därför vilka informationstyper som autonoma farkoster kan samla in vid sjöräddning. Detta för att komma fram till vilka riktlinjer för datahantering som gäller vid sjöräddning med autonoma farkoster. Studien undersöker också vilka informationstyper som är kritiska för en SAR-sjöräddningssamverkan samt vilka informationsdelningsutmaningar som finns i dagens sjöräddning. Studien genomfördes i form av en kvalitativ fallstudie och har tillämpat ett socio-tekniskt systemperspektiv för att bättre se till helheten och besvara frågeställningarna. Resultatet av denna studie visar att autonoma farkoster kan samla in information om sin omgivning, vilket utgör grunden för att skapa en medvetenhet om situationen som är kritiskt för SAR-operationer, och kan även samla in information om sitt eget tillstånd. De lagverk som identifierats utgöra de huvudsakliga restriktionerna är kamerabevakningslagen, lagen för skydd av geografisk information, offentlighets- och sekretesslagen, GDPR och dataskyddslagen. Dessa lagverk innehåller riktlinjer för delning av information och personuppgiftsbehandling i SAR-sjöräddning. Kunskapsbidrag studien har genererat inkluderar bland annat identifiering av datatyper som kan samlas in av autonoma farkoster i en SAR-sjöräddning, och sannolikt andra typer av räddningsinsatser, och delning och hanteringskraven på de datatyperna i räddningsinsatser och därmed kunskap om vilka datatyper som är mest reglerade. Vidare kunskapsbidrag är kunskap om vilka informationstyper som är mest kritiska för SAR-sjöräddningar, och därför bör prioriteras att samlas in och delas, och identifieringen av utmaningar för informationsdelning mellan statliga verksamheter och frivilligorganisationer. / Maritime rescue in Sweden is performed through a cooperation between government agencies, municipalities and non-governmental organisations (NGOs) with the common goal of saving people in distress. Time is often a critical factor in the rescue missions but a fast and unplanned response may at the same time put the rescue workers in danger. The development of unmanned autonomous vehicles for SAR is seen as a solution to the need of being able to quickly sendhelp as well as get eyes on the scene of the incident without exposing the rescue workers for unnecessary risks. However, the current communications systems in Swedish maritime rescue are unable to handle any other type of information except verbal, meaning that rescue workers only know guidelines for handling verbal information. However, with a future implementation of autonomous vehicles, there will be a need to handle more information types in maritime rescue whereas the uncertainty regarding what kind of information autonomous vehicles collect and which data management requirements exist is problematic. The uncertainty about the information types and their data management requirements is also problematic for the development and implementation of autonomous vehicles as there is a risk that vehicles and technologies are developed but not allowed to be used because they are not adapted to the legal requirements on management of the different types of data. Therefore, in this study I examine what information types that autonomous vehicles can collect in a maritime rescue to find out what guidelines for data management that applies during a maritime rescue with autonomous vehicles. The study also examines what kind of information’s are critical for a SAR maritime rescue cooperation as well as what information sharing challenges exist in current maritime rescue. The study was performed as a qualitative case study and has used a socio-technical systems perspective so as to better see the overall picture and answer the research questions. The result shows that autonomous vehicles can collect information about their surroundings, which is the foundation for establishing situation awareness that is critical for SAR-operations, and that they can collect information about their own status. The main laws and regulations that have been identified as constituting the main restrictions are (translated from Swedish) the law of camera surveillance, the law for protection of geographical information, the public access to information and secrecy act, the GDPR and the data protection act. These contains guidelines for sharing information and the processing of personal data in SAR maritime rescue. The knowledge contributions of this study includes among others the identification of datatypes that can be collected by autonomous vehicles in SAR maritime rescue, and probably other types of rescue operations, and the sharing and management requirements on those datatypes in rescue operations and thus knowledge of what datatypes that are the most restricted. Further knowledge contributions is knowledge about which information types that are the most critical for SAR maritime rescue and thus should be prioritised for collection and sharing as well as the identification of challenges for information sharing between government agencies and NGOs.