Les équipements scientifiques

L’analyse de l’activité de conduite, objet d’une profonde expérience au LPC, nécessite d’étudier les comportements en situation réelle, avec des allers-retours entre celle-ci, le laboratoire et la simulation. Le laboratoire dispose ainsi d’un ensemble d’équipements lui permettant de tester ces comportements  en situation réelle et en simulation.

 

 

Un véhicule instrumenté

 

 

 

Destiné à l’analyse des comportements de conduite en situation réelle, le véhicule instrumenté du LPC (Renault Modus) a été développé en collaboration avec l’ESIGELEC/IRSEEM. Cedispositif permet d’enregistrer en mode synchronisé un ensemble de paramètres liés au conducteur, au véhicule et à son environnement :

  •   les actions sur les organes du véhicule (freins, accélérateur…),
  •  les enregistrements vidéo et audio des événements de conduite, au moyen de quatre caméras filmant simultanément     l’extérieur du véhicule et le conducteur,
  •    les enregistrements des mouvements oculaires du conducteur (Eye Tracker SMI™).
  •   des données provenant du Bus Can du véhicule ou de capteurs indépendants (pédale de frein, température,          luminosité, humidité, CO/CO2, …)
  •   des mesures radar à l’avant et à l’arrière du véhicule,
  •   des données issues d’un GPS embarqué et d’un GPS conducteur.

 

Un oculomètre

 

 

Ce système d’enregistrement et d’analyse des mouvements oculaires de la marque SMI™, comprend un casque ultra léger et non invasif, un ordinateur de traitement des signaux, d’enregistrement des données, ainsi qu’une suite logicielle pour l’analyse des données permettant de nombreux traitements automatiques sur l’ensemble des paramètres liés aux mouvements oculaires (fixation, saccades, clignements, …) en relation avec le point fixé sur la scène visuelle

Intégré au système d’enregistrement du véhicule instrumenté,  ce système peut être utilisé en situation mobile,  grâce à un dispositif de communication et de synchronisation de l’ensemble des données entre l’oculomètre et le véhicule.

 

Un tachistoscope

 

 Ce système permet de tester la capacité de différentes catégories de conducteurs à percevoir et interpréter des images projetées (panneaux de signalisation, scènes routières…) en fonction de la durée d’exposition de ces images

 

Un simulateur mixte piéton / conduite automobile

 

 

 

 

 


 

L'ensemble de ce dispositif de simulation est installé au rez de chaussée du bâtiment de l'IFSTTAR à Satory, sur un espace dédié constitué d'une salle de projection (12 m x 10m), d'une salle de contrôle (6 m x 3 m) et d'un local technique accueillant les équipements informatiques.


Les tests de simulation se déroulent dans la salle de projection, dont l'équipement est composé de dix panneaux parallélépipédiques sur lesquels sont fixés des écrans (chacun de 2.44 x 1.83 m). Sept de ces panneaux sont équipés d'une vidéoprojecteur traditionnel(F22 de Projection Design), tandis que trois d'entre eux sont équipés d'un vidéoprojecteur Titan (Digital Projection) capable de vidéo-projeter en stéréoscopie (3D). Le simulateur possède par ailleurs un système de restitution sonore en 3D.

Les images projetées sur un écran sont générées par un PC (HP Z800) qui lui est propre et disposent d'un retour sur un moniteur en salle de contrôle. La coordination et la synchronisation des écrans est assurée par un ordinateur "maître" disposant également d'un moniteur en salle de contrôle

 

Les panneaux peuvent être déplacés pour réaliser plusieurs configurations de simulation.Deux configurations sont tout particulièrement utilisées au sein du LPC.

 

Dans la configuration de simulation de conduite, un véhicule instrumenté (Peugeot 308) est positionné au centre de de cinq panneaux avec un triptyque face au conducteur, et relié au logiciel gérant la simulation. Les participants « conduisent » alors le véhicule de simulation comme ils le feraient en situation réelle. La rétrovision latérale est assurée par des écrans externes fixés sur la carrosserie de la voiture (selon un système original réalisé par l’IFSTTAR). Les différents paramètres de conduite du véhicule instrumenté (vitesse, accélération, freinage, débrayage, rapport de boite, mouvements du volant…) sont enregistrés en relation avec les paramètres de trafic correspondant aux scènes projetées à l’écran.

Les expérimentations s'effectuent actuellement avec un véhicule immobile. Une fosse a été aménagée dans la salle à l'emplacement du véhicule en vue d'accueillir un système mobile à base de vérins. Cet équipement sera en mesure d'imprimer à l'habitacle des mouvements verticaux ou horizontaux et d' assurer ainsi au conducteur des sensations de virage ,d'accélération ou de freinage plus fidèles à celles ressenties en situation réelle. Ce dispositif de simulation de conduite est prévu pour s'adapter à des configurations  moto ou vélo.



Dans la configuration simulation de traversée de rue chez les piétons, les dix panneau forment un couloir de quatre panneaux de part et d'autre du piéton, fermé par deux panneaux face à celui-ci. Le mouvement des participants est capturé par un système Vicon de 8 caméras installées sur la partie supérieure des écrans. Les participants sont équipés en marqueurs Vicon réfléchissant la lumière infra-rouge émise par les caméras. La position des piétons est alors connue, et utilisée pour animer la scène virtuelle et faire correspondre le mouvement de la scène visuelle au mouvement des piétons. La position des écrans permet de simuler une rue de 2 voies, soit la traversée d'une rue d'une à double sens de circulation (d'une largeur d'environ 6m).Pendant la traversée, l'utilisation de l'oculomètre (cf supra) permet d'étudier l'activité d'exploration visuelle du piéton pendant sa traversée.

Le système actuel configuré pour une simple traversée de rue, devrait évoluer dans une phase ultérieure vers une configuration avec descente et remontée de trottoir.

 

L'ensemble de ce dispositif, que ce soit dans sa version piéton ou automobile, est géré par la suite logicielle de simulation ARCHISIM-SIM2 développée au LEPSIS et utilisée sur les différents simulateurs de l'IFSTTAR.

 

 

 Un mini-simulateur

 

 

D'une utilisation nettement plus simple que le simulateur mixte, cet équipement permet de tester différents scénarios dont certains donnent lieu à des expérimentations sur le simulateur mixte. Une de ses principales fonctions à l'origine était de tester les comportements de conduite, en phase de de tourne à gauche notamment, en s'appuyant sur une base de données 3D, comportant un grand nombre d'intersections et mise au point par la société OKTAL. Il est également utilisé pour tester le comportement de certains conducteurs, âgés notamment, sujets à des nausées.