Contribution de l’analyse sensorielle à l’optimisation d’un signal vibratoire dans le véhicule autonome

Contribution of sensory science to the optimization of a vibrotactile feedback within the autonomous vehicle

• Auteur / Autrice : Valérie Duthoit-Saint Georges Chaumet
• Direction : Camille Michon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des aliments
• Date : Soutenance le 24/04/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie Procédés Aliments (2009-2019)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Yannou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Yannou, Catherine Dacremont, Émilie Poirson, David Blumenthal, Pascale Nays
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Dacremont, Émilie Poirson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toucher

Vibrations -- Essais

Modèles mathématiques

Véhicules autonomes

Analyse sensorielle

Mots clés libres

Analyse Sensorielle

Vibratoire

Haptique

Optimisation

Design Sensoriel

Sensory study

Vibrotactile

Haptic

Optimization

Sensory design

Résumé

Les premiers véhicules autonomes ne seront capables de gérer la conduite que sur certaines portions de trajet. Le conducteur, qui pourra être engagé dans une tâche non relative à la conduite, doit être prévenu de reprendre la main avant la fin de disponibilité du mode autonome. L’objectif de cette thèse est de proposer et d’optimiser un signal vibratoire de rappel à la conduite qui soit détectable par tous, et jugé satisfaisant par les conducteurs, ou au moins acceptable étant donné sa signification et le contexte. Le contexte de roulage, la concentration du sujet sur une tâche non relative à la conduite et la diversité interindividuelle doivent être pris en compte. Un prototype de siège à retours vibratoires et un protocole de test en conditions de conduite autonome ont été mis au point, grâce à des expériences préliminaires. Les paramètres de construction d’un signal ont été formalisés et sélectionnés pour permettre la construction d’un plan d’expérience. Une évaluation quantitative de la détection et de la satisfaction pour les 16 signaux issus du plan d’expérience a été réalisée sur 80 sujets en conditions de conduite autonome. L’analyse par modélisation a permis d’identifier les paramètres du signal les plus influents sur les deux critères d’intérêt, et les valeurs de paramètres garantissant la meilleure satisfaction et une haute détection. Enfin, une étude en simulateur a permis de montrer l’intérêt de la modalité sensorielle tactile en complément de l’auditif lors du rappel à la conduite.

In the early steps of developments, autonomous vehicles carry out the driving only on determined road section. The driver, who may be focused in a non-related to driving task, must be warned before the end of the autonomous mode to take over the driving. This PhD work aims at offer and optimize a vibrotactile take-over notification (TON). This TON must be detected by any drivers and evaluated as satisfying, or at least acceptable considering its meaning and the context. The driving environment, the concentration of the subject in a non-related to driving task, as well as the diversity of the drivers have to be considered. A seat prototype and a protocol of evaluation in autonomous driving conditions were developed. The design parameters of a signal were established and selected to build a Design of Experiments (DoE). A quantitative evaluation of the detection and the satisfaction of the 16 signals from the DoE was performed based on 80 subjects in autonomous driving conditions. The influents parameters of the signals on the two evaluated criteria, and the settings optimizing the satisfaction and insuring a high detection level were identified by modelling. Finally, a simulator study showed the interest of tactile modality in addition to auditory modality during take-over request.