3.2.1 Système de contrôle d'un véhicule
Pour les utilisateurs, les sensations de conduite sont ce qui distingue un système de di- rection d'un autre. Il est techniquement simple d'intégrer une composante qui ajoute de la puissance dans une colonne de direction pour diminuer l'eort requis pour changer la direction d'un véhicule. Par contre, il est considérablement plus di cile d'appliquer cet avantage mécanique à une colonne en retirant seulement les éléments inutiles venant de l'interaction entre les roues et la route, mais en gardant ceux qui le sont. L'utilisateur base une partie de son évaluation du contrôle du véhicule sur la dynamique venant du système de direction, telle la notion de perte d'adhérence à la chaussée (décrochage) [1].
Le véhicule et le conducteur peuvent être vus respectivement comme un système et son contrôleur. L'objectif du contrôleur est d'atteindre une consigne, qui est dans ce cas la trajectoire voulue. Ceci implique que le conducteur a besoin d'éléments de rétroaction pour manoeuvrer adéquatement son véhicule.
3.2. HYPOTHÈSES 25 Dans ce modèle, le système est le véhicule et le contrôleur est le conducteur, la consigne est la trajectoire à suivre. Les autres véhicules, les conditions météorologiques changeantes, la condition de la chaussée sont des exemples de perturbations du système. Dans ce modèle, le système peut être vu comme étant en boucle fermée et la rétroaction au contrôleur (conduc- teur) vient de multiples sources. La rétroaction vient d'éléments visuels, acoustiques, ki- nesthésiques et tactiles [14] [9] [36]. La consigne envoyée par le contrôleur (conducteur) est un couple et un angle appliqué sur le volant ainsi que le contrôle sur la vitesse longitudinale du véhicule, via l'accélérateur ou le frein [16]. Un diagramme pris de [9] est présenté à la gure 3.2. Il démontre clairement le schéma de contrôle utilisé dans le cadre de ce projet. Ce projet se concentre sur les éléments de rétroaction tactile d'intérêt liés directement au système de direction. Les éléments visuels, acoustiques et kinesthésiques sont di cilement in uençables par des modi cations du système de direction assistée [14]. Le niveau de bruit généré par des systèmes de direction assistée de petits véhicules hors route est très faible. C'est pourquoi cet aspect ne sera pas traité dans le cadre du projet.
Figure 3.2 Boucle de contrôle fermée du conducteur[14]
Avec cette interprétation de l'interaction humain-machine, les sensations de conduite que procure le véhicule au conducteur sont importantes. C'est une partie intégrale de la boucle de contrôle. Si le conducteur reçoit seulement de l'information pertinente et précise venant du véhicule, ses ajustements de conduite seront mieux adaptés. L'information tactile reçue par le conducteur, soit l'information nécessaire pour prendre des décisions sur le change- ment de direction, change selon le type de conduite et la vitesse du véhicule. Ce modèle
de l'interaction humain-machine est fortement utilisé dans la plupart des études recensées dans la littérature.
3.2.2 Perturbations des mesures
Il est essentiel de comprendre ce qui perturbe la mesure des données: introduction de bruit dans les données subjectives et objectives. De plus, il faut comprendre comment contrôler les eets des altérations pour les minimiser. La gure 3.3 montre les données souhaitées, les données collectées et les perturbations que subit la mesure des données souhaitées. Les éléments de contrôle et d'atténuation des éléments perturbateurs (bruit) pour les essais subjectifs et objectifs seront expliqués dans leurs sections respectives.
Figure 3.3 Altérations des données collectées
3.2.3 Réalisme de essais
Les données obtenues des essais subjectifs supposent que les essais sont su samment réa- listes pour que les sensations des conducteurs soient similaires à celles éprouvées lors de l'utilisation habituelle des véhicules [28]. Une partie du travail d'adaptation des essais subjectifs normalisés est de créer des essais qui soient réalisables et sécuritaires pour des véhicules hors route de petite taille, tout en représentant des situations de conduite réa- listes.
Très peu d'information est disponible à ce sujet concernant les petits véhicules hors route. Une des étapes de la réalisation des parcours d'essai est donc de valider les parcours
3.2. HYPOTHÈSES 27 avec des conducteurs aguerris. N'ayant pas accès à un pilote professionnel, des conduc- teurs expérimentés de petits véhicules hors route sont sollicités pour le rodage des trajets pour les essais subjectifs. Ces personnes ressources ont jugé les parcours représentatifs des conditions réelles d'utilisation.
3.2.4 Distribution normale des sensations de conduite
Plusieurs auteurs supportent l'a rmation qu'un conducteur nécessite un minimum de rétroaction pour conduire [14] [9] [28] [17] [36]. Cependant, ce que chaque conducteur re- cherche comme rétroaction du véhicule ainsi que l'importance qu'il lui accorde est variable. L'interprétation du conducteur change en fonction de plusieurs facteurs: sa préférence per- sonnelle, ses habitudes de conduite, son humeur, les systèmes d'aide à la conduite activés, le type de chaussée, etc. Cette liste ne constitue que quelques éléments qui in uencent les sensations à un moment donné.
Cette situation apporte deux éléments qu'il faut prendre en considération dans ce projet. Premièrement, malgré la variance d'interprétation et d'importance de diérentes sensa- tions de chaque conducteur, les résultats obtenus avec un nombre su sant de pilotes d'essai qui évaluent leurs sensations personnelles, forment une distribution normale. Cette notion est très importante pour le traitement statistique des résultats des essais. Ce résul- tat est supporté par Nybaka [28]. L'expérience pratique du partenaire industriel con rme
aussi un gain préférer par la grande majorité des utilisateurs1. L'étude actuelle suppose
que les données prennent la forme d'une distribution de forme normale.
Deuxièmement, il est possible que les préférences de conduite d'un véhicule change au l du temps. Les conducteurs ont diérentes attentes en fonction du type de véhicule qu'ils conduisent [9]. Les conducteurs s'adaptent selon la nature du véhicule. Ceci est aussi vrai pour les sensations au l du temps. Un conducteur du début du siècle dernier trouve- rait bien étranges nos automobiles contemporaines. Donc, les résultats obtenus dans cet ouvrage ainsi que ceux des ouvrages de référence doivent être remis en question pério- diquement et mis à jour. Une grande partie de ce projet de recherche a été consacré à s'assurer que de futurs essais avec le même type de véhicule, ainsi qu'avec d'autres types de véhicules, puissent facilement être reproduits.
Plusieurs auteurs [14] [28] [17] proposent tous des essais pour faire l'évaluation des véhi- cules. Parmi ceux-ci, les essais qui s'appliquent pour évaluer les sensations reliées à des
1La majorité des petits véhicules hors route ont un système de sélection du gain du système de direction
qui ore le choix idéal anqué d'un gain supérieur et un autre inférieur pour rejoindre les préférences d'une plus grande portion de la population
véhicules de petite taille (manoeuvres de stationnement, manoeuvres à basse vitesse et essais ont des vitesses modérées) ont été identi és et retenus pour ce projet. Les essais retenus sont disponibles en annexe. Les documents cités fournissent de plus amples détails sur les descriptions de ces essais.