Aides visuelles par réalité augmentée pour améliorer la perception péri-véhicule du conducteur

Augmented reality visual assistance to improve the driver's peri-vehicle perception

• Auteur / Autrice : Nicolas Visbecq
• Direction : Frédéric Merienne
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur spécialité Réalité virtuelle et augmentée
• Date : Inscription en doctorat le 01/03/2023
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LISPEN Laboratoire d'Ingenierie des Systèmes Physiques et Numériques

Mots clés

Mots clés libres

Interaction humain-système

Traitement d'image

Réalité augmentée

Réalité virtuelle

Analyse comportementale

Human-system interaction

Image processing

Augmented reality

Virtual reality

Behavioural analysis

Résumé

Le champ de vision depuis le poste de conduite du camion reste limité en raison de contraintes d'ordre structurelle et architecturale (montants de baies, portières, remorque…). Des éléments existent pour améliorer le champ de vision comme les rétroviseurs pour permettre la vision arrière du véhicule (sur la base de miroirs réfléchissants). Mais ceux-ci sont encombrants et contribuent également à une diminution du champ de vision du conducteur. Des caméras de recul avec des écrans au niveau du tableau de bord permettent au conducteur d'avoir une vision de certains aspects de l'arrière de son véhicule. Ainsi, de nombreux facteurs influent sur la perception de l'espace péri-véhicule par le conducteur : - Environnement extérieur (ville, autoroute, trafic…) et la dynamique de cet environnement (modification dans le temps) - Sollicitations extérieures (tâches supplémentaires demandées au conducteur) - Etat du conducteur (niveau d'expertise, fatigue, stress…) - Vision de l'environnement extérieur par le conducteur La perception de l'environnement par le conducteur est donc nécessairement dynamique. Dans ce contexte, la problématique identifiée est de rendre transparent certains éléments de structure du véhicule afin d'augmenter la visibilité sans pour autant saturer la charge cognitive du chauffeur. Pour cela, l'apport de solutions visuelles au conducteur est envisagé pour améliorer sa perception de l'environnement extérieur au véhicule. Etant donné les nombreux facteurs influents potentiels, la problématique posée devra prendre en compte les éléments suivants : - Couvrir les zones aveugles les plus critiques pour la conduite - Prendre en compte la proprioception du conducteur (rapport du corps du conducteur vis-à-vis de son véhicule et de la scène extérieure) - Prendre en compte la situation de conduite (ville, autoroute, trafic…) - Prendre en compte l'état du conducteur Il est envisagé d'aborder cette problématique par l'utilisation de la réalité virtuelle comme outil de simulation, évaluation par un panel représentatif d'utilisateurs et aide à la décision sur les différentes configurations imaginées. La question posée par cette approche est liée à la validité de la réalité virtuelle en comparaison avec une approche basée sur un prototype physique au regard des objectifs de la conception de cabine de camion vis-à-vis de la perception de cette dernière par le conducteur.

*The field of vision from the driver's seat of the truck remains limited due to structural and architectural constraints (window posts, doors, trailer...). Elements exist to improve the field of vision such as rear view mirrors (based on reflective mirrors). But these are cumbersome and also contribute to a reduction in the driver's field of vision. Rearview cameras with dashboard monitors allow the driver to see certain aspects of the rear of the vehicle. Thus, many factors affect the driver's perception of the peri-vehicle space: - External environment (city, highway, traffic...) and the dynamics of this environment (modification in time) - External solicitations (additional tasks required from the driver) - Driver's condition (level of expertise, fatigue, stress...) - Driver's vision of the external environment The driver's perception of the environment is therefore necessarily dynamic. In this context, the problem identified is to make transparent some structural elements of the vehicle in order to increase visibility without saturating the cognitive load of the driver. For this, the provision of visual solutions to the driver is considered to improve his perception of the environment outside the vehicle. Given the many potential influencing factors, the problem posed will have to take into account the following elements - Covering the most critical blind spots for driving - Take into account the driver's proprioception (relationship of the driver's body to the vehicle and to the external scene) - Take into account the driving situation (city, highway, traffic...) - Take into account the state of the driver It is envisaged to approach this problematic by the use of virtual reality as a simulation tool, evaluation by a representative panel of users and decision support on the various imagined configurations. The question raised by this approach is related to the validity of virtual reality in comparison with an approach based on a physical prototype with regard to the objectives of the design of a truck cab vis-à-vis the perception of the latter by the driver.