Enregistrer l'activité de conduite : moyens expérimentaux

Le LESCOT dispose d'un véhicule instrumenté, MARGO (plateforme de MesuRe et d'Analyse pour l'erGonomie de la cOnduite). Ce véhicule a été développé au sein du laboratoire en 2004 afin d'obtenir des informations comportementales sur le conducteur (illustration 3.4).

Illustration 3.3 : Processus général d'analyse de l'activité

Situation prototypique Situation atypique Situation singulière modéliser puis Complexifier le modèle Processus d'analyse Modélisation difficile. Necessite ré-interprétation du comportement puis

Il s'agit d'une Renault Scénic. Ce véhicule expérimental a été choisi pour sa représentativité dans le parc routier français : c'est un véhicule de type « intermédiaire » (plus imposant qu'une « compact » mais plus petit qu'une routière).

Les objectifs lors de l'élaboration du véhicule furent d'aménager une voiture où le recueil d'informations se devait à la fois d'être précis, complet et telle que l'instrumentation soit la moins intrusive possible [Bonnard et al, 2006] (illustration 3.5).

Les éléments numériques pouvant être enregistrés sur l'activité du conducteur sont notamment l'angle du volant, l'enfoncement des pédales, les clignotants et la dynamique du véhicule (vitesse et accélération).

L'ensemble de ces éléments résulte de choix techniques importants. Pour comprendre la nature des éléments enregistrés et la sensibilité des mesures effectuées, il importe de détailler le fonctionnement des principaux instruments de mesure.

Illustration 3.4 : MARGO : plateforme de MesuRe et d'Analyse pour l'erGonomie de la cOnduite

Illustration 3.5 : La micro-caméra embarquée n'interfère pas sur la tâche de conduite.

a Le volant

Les mesures sur le volant sont réalisées par un capteur optique sur une roue dentée liée au volant par une courroie (illustrations 3.6 et 3.7). Dû au crénelage et à l'élasticité de cette courroie, ce dispositif a une sensibilité de +/- 0.1 degré.

b Les pédaliers.

Déterminer l'information à recueillir sur les pédaliers n'est pas un choix aussi anodin qu'il puisse y paraître. En effet, du fait de la course ellipsoïdale des pieds et du faible volume disponible pour installer des équipements, la mesure de l'enfoncement véritable de la pédale n'est pas aisé.

Le choix effectué au LESCOT a été d'assimiler l'angle d'enfoncement à la course d'un potentiomètre placé en arrière de la pédale (illustration 3.8). Cette méthode a l'avantage d'être plus simple à mettre en oeuvre qu'une mesure avec des roues dentées mais la mesure de l'angle en est très légèrement faussée.

Bien que cette inexactitude soit difficile à mesurer, étant donné la faiblesse de la course du potentiomètre, on peut la considérer comme négligeable par rapport à l'erreur de mesure des

Illustration 3.6 : Prise de mesure de l'angle du volant par capteurs optiques

Capteur optique

volant

Illustration 3.7 : Prise de mesure de l'angle du volant par capteurs optiques (vue large)

Colonne de direction

( du volant )

Capteur

optique

capteurs.

Celle-ci est de 0.2% pour le seul potentiomètre (données constructeurs). On peut supposer que le reste du circuit d'acquisition entraîne une erreur de mesure (bruit sur les câbles, acquisition numérique) de plus faible importance.

Ainsi, des tests ont montré la quasi-linéarité de la réponse du potentiomètre en fonction de l'angle du pédalier (Figure3.9).

Figure 3.9 : Tension délivrée en fonction de l'angle du pédalier

c Dynamique du véhicule

La vitesse du véhicule est mesuré en estimant le nombre de tour de roue par unité de temps par l'utilisation d'un capteur optique sur une roue denté située sur l'axe moteur. La mesure de l'accélération dans les 3 dimensions se fait par un capteur dédié (illustration 3.10), de précision +/-3%.

Illustration 3.8 : Mesure de l'angle du pédalier par potentiomètre

potentiomètre pédalier 0 2,5 5 7,5 10 12,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4

CARACT ERI ST IQUES D ES CAPT EURS PED ALES SUR MARGO

ET ALONNAGE AVEC INCLINOM ET RE (ED GE d igit al p r ot r act or , pr écision 0 .1 %) ACCELERAT EUR (Am p li AI 1 4 , G= 2 , pas de f ilt r e)

Tension capteur à l'entrée du boîtier SC2345 (Volts)

d Autres mesures

De plus, un laser à balayage, un télémètre, des caméras en stéréovision nous donnent des informations sur la présence d'obstacle via l'utilisation des algorithmes développées au LIVIC [Bellet et al, 2004]. Par ailleurs un GPS couplé à une base cartographique nous renseigne sur l'environnement du conducteur ( contexte urbain ).

Si les informations que donnent ces instruments sont importantes, leur fiabilité dans certaines situations est peu sûre. De plus, notre désir de fonder notre analyse sur des capteurs « basiques » , pour pouvoir être utilisé aisément, fera que nous n'utiliserons pas ce type de données.

L'ensemble de ces informations est enregistré en temps réel grâce au logiciel Labview © exécuté sur un ordinateur embarqué (illustration 3.11).

Ce logiciel nous permet alors de récupérer l'ensemble de ces informations sous forme de fichiers textes.

En outre, quatre caméras filment la scène avant, le conducteur, la scène arrière et le processus

Illustration 3.10 : Mesure de l'accélération du véhicule

accéléromètre

Illustration 3.11 : Ordinateurs embarqués permettant d'effectuer l'enregistrement des données.

d'acquisition (illustration 3.12). Ces images sont alors recueillies sur un magnétoscope numérique.

Enfin, une procédure de synchronisation permet de coupler, via l'envoi des time-codes par RS232, l'enregistrement vidéo avec l'enregistrement des valeurs numériques.

Ainsi, l'ensemble des données pouvant être recueilli sur le véhicule expérimental nous informe sur les actions du conducteur et sur la dynamique du véhicule avec une précision convenable pour notre étude. De plus, le couplage des données numériques avec la vidéo nous permet de comprendre dans quel environnement objectif évolue le conducteur et d'interpréter, notamment par l'étude des regards, comment le conducteur perçoit cet environnement.

Ces données nous seront utiles lors de l'expérimentation que nous présentons dans la prochaine section.

3.2 Expérimentation