Etude des lois de commande de la plateforme de simulation de conduite et influence sur le mal de simulateur

Study of control command of dynamic platform for driving simulation and influence on simulator sickness

• Auteur / Autrice : Baris Aykent
• Direction : Frédéric Merienne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 16/12/2013
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Electronique, Informatique et Image (LE2i) (Dijon, Côte d'Or ; Auxerre, Yonne ; Chalon-sur-Saône, Saône-et-Loire ; Le Creusot, Saône-et-Loire ; 1996-2018) - Laboratoire Electronique, Informatique et Image - Laboratoire électronique, Informatique et image
• Jury : Président / Présidente : Daniel Mestre
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Merienne, Andras Kemeny, Damien Paillot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Popieul, Jean-Michel Boucheix

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évaluation

Algorithmes

Simulateurs

Mots clés libres

Simulateur de conduite

Controle dynamique

Interaction

Immersion virtuelle

Mal de simulateur

Driving simulation

Dynamic control

Interaction

Virtual immersion

Simulator sickness

Résumé

La simulation de conduite est fortement utilisée dans la recherche et le développement pour l'industrie automobile. Les simulateurs de conduite sont utilisés pour évaluer les prototypes véhicules pour la dynamique du véhicule et les systèmes d'aide à la conduite. Cependant, l'utilisation des simulateurs de conduite induit une problématique scientifique qui peut limiter son développement. En raison de son principe même, le simulateur de conduite ne restitue pas des mouvements du véhicule à l'échelle 1. Ce verrou cause des phénomènes de mal du simulateur qu'il est important d'étudier.Cette thèse propose d'étudier des méthodes et outils à mettre en œuvre dans les simulateurs de conduite statique ou dynamique. De cette mise en œuvre, des études sur le mal du simulateur sont menées grâce à des mesures objectives (via un capteur de suivi de mouvement, plate-forme de stabilité du corps, électromyographie) et subjectives (par l'intermédiaire de questionnaires). Des solutions algorithmiques et matérielles sont proposées et évaluées dans le contexte de la simulation de conduite.Les approches proposées dans cette thèse pour réduire le mal du simulateur sont:- Elaborer et évaluer les algorithmes de contrôle de la plate-forme mobile hexapode: sept algorithmes différents sont mis en œuvre.- Mesurer les effets liés au mal de simulateur sur les sujets aux niveaux vestibulaire, neuromusculaire et posturale.- Evaluer l'influence de l'implication des sujets sur le mal de simulateur (conducteurs et passagers).

Simulation has been intensively involved nowadays in research and development for automotive industry. Driving simulators are one of those simulation techniques which are used to evaluate the prototypes for the vehicle dynamics and driving assistance systems. However with the driving simulator, there is a lock associated with its use. Because representing a permanent scenario as scale 1 is quite difficult. Because of that difficulty, motion/simulator sickness is an inevitably important topic to study.This thesis proposes to explore methods and tools to implement in static or dynamic simulators. In this implementation, studies of simulator sickness are conducted with objective measures (via a motion tracking sensor, platform for body stability, electromyography) and subjective (through questionnaires). These algorithmic or hardware solutions studies should be defined and applied at simulators. The proposed approaches to reduce or avoid simulator sickness in this thesis are:- Building control algorithms of motion hexapod platform: seven different algorithms are implemented.- Measuring the effects of inertia on subjects at vestibular, neuromuscular and postural levels.- Assessing the involvement of subjects (drivers and passengers).