Добірка наукової літератури з теми "Conduite automobile – Freinage – Simulation par ordinateur"

Le crissement automobile est une nuisance sonore qui intéresse à la fois les chercheurs et les industriels. Ce phénomène fugace, perçu par les acquéreurs de véhicule comme gage de piètre qualité, induit un coût de plus en plus important pour les équipementiers automobiles dû aux réclamations-client. Par conséquent, il est primordial de proposer et développer des méthodes permettant de prédire avec efficacité l’occurrence de cette nuisance sonore grâce à des modèles de simulation numérique. Ainsi, cette thèse se propose de poursuivre les récents travaux montrant l’apport certain d’une intégration des incertitudes au sein des simulations numériques de crissement. L’objectif est de proposer une stratégie de propagation d’incertitudes pour des simulations de crissement en maintenant des coûts numériques acceptables (en phase d’avant-projet). Plusieurs méthodes numériques sont évaluées et améliorées pour permettre des calculs à la fois précis et dans des temps de calcul compatibles avec les contraintes de l’industrie. Après avoir positionné ce travail de thèse par rapport aux avancées des chercheurs travaillant sur la thématique du crissement, une nouvelle méthode d’amélioration des solutions propres d’un problème aux valeurs propres complexes est proposée. Pour réduire les coûts numériques de telles études, trois modèles de substitution (processus gaussien, processus gaussien profond et réseau de neurones profonds) sont étudiés et comparés pour proposer les stratégies optimales que ce soit en termes de méthode ou de paramétrage. La construction de l’ensemble d’apprentissage est un élément clé pour assurer les futures prédictions des modèles de substitution. Une nouvelle stratégie/méthode d’optimisation exploitant l’optimisation bayésienne est présentée pour cibler idéalement le choix des données de l’ensemble d’apprentissage, données potentiellement coûteuses d’un point de vue numérique. Ces méthodes sont ensuite exploitées pour proposer une technique de propagation des incertitudes selon une modélisation par sous-ensembles flous
The automotive squeal is a noise disturbance, which has won the interest of the research and industrialists over the year. This elusive phenomenon, perceived by the vehicle purchasers as a poor-quality indicator, causes a cost which becomes more and more important for the car manufacturers, due to client’s claims. Thus, it is all the more important to propose and develop methods allowing predicting the occurring of this noise disturbance with efficiency, thanks to numerical simulations. Hence, this thesis proposes to pursue the recent works that showed the certain contributions of an integration of uncertainties into the squeal numerical simulations. The objective is to suggest a strategy of uncertainty propagation, for squeal simulations, maintaining numerical cost acceptable (especially, for pre-design phases). Several numerical methods are evaluated and improved to allow precise computations and with computational time compatible with the constraints of the industry. After positioning this thesis work with respect to the progress of the researchers working on the squeal subject, a new numerical method is proposed to improve the computation of the eigensolutions of a large quadratic eigenvalue problem. To reduce the numerical cost of such studies, three surrogate models (gaussian process, deep gaussian process and deep neural network) are studied and compared to suggest the optimal strategy in terms of methodology or model setting. The construction of the training set is a key aspect to insure the predictions of these surrogate models. A new optimisation strategy, hinging on bayesian optimisation, is proposed to efficiently target the samples of the training set, samples which are probably expensive to compute from a numerical point of view. These optimisation methods are then used to present a new uncertainty propagation method, relying on a fuzzy set modelisation

Cette étude se place dans le contexte des mannequins numériques utilisés, dés les premières phases de conception, pour tester l’ergonomie d’environnements comme un véhicule automobile. Ces nouveaux outils ne tiennent pas encore compte du vieillissement dans la population. Les mouvements d’entrée et de sortie sont des mouvements complexes particulièrement problématiques pour les seniors. Cette thèse a pour but d’analyser les mouvements d’accessibilités de personnes âgées pour 1/ mieux comprendre leurs difficultés, 2/ pouvoir simuler ces mouvements au moyen d’un mannequin numérique. Dix huit sujets âgés et 7 sujets jeunes ont participés aux expérimentations. Des mouvements d’entrée et de sortie de quatre véhicules ont été capturés et les notes d’inconfort sont recueillies par un questionnaire. De plus, les effets du vieillissement sont différents d’une personne à l’autre, les sujets âgés ont donc passé une série de tests dans le but d’évaluer leurs capacités fonctionnelles. Ces tests sont utilisés pour définir 3 groupes de sujets : ceux qui ont un problème fonctionnel, ceux qui ont des capacités « médiocres » et ceux qui ont de bonnes capacités fonctionnelles. Les mouvements d’entrée et de sortie sont analysés par le biais des interactions entre le sujet et l’environnement dans le but de définir les contraintes liées à la géométrie du véhicule. Deux grandes stratégies sont observées pour les mouvements d’entrée et pour ceux de sortie. Les stratégies d’entrée et sortie « S’Assoit D’abord » et « Deux Jambes Ensemble » ont tendance à être utilisées par des personnes ayant des problèmes fonctionnels. Les stratégies « Jambe Droite la Première » et « Jambe Gauche la Première » sont respectivement les stratégies d’entrée et de sortie les plus observées quelles que soient les capacités fonctionnelles. Ces mouvements sont découpés en phases pour lesquelles des sous-stratégies sont définies. Les interactions entre les mains et l’environnement semblent jouer un rôle très important. Des mécanismes de compensation sont observés dans les mouvements des personnes ayant des problèmes fonctionnels. Les questionnaires d’inconfort montrent que les personnes âgées rencontrent plus de problèmes en sortant qu’en entrant dans les véhicules. Les notes d’inconfort sont influencées par les capacités fonctionnelles des sujets mais les résultats sont très hétérogènes. Une explication proposée est que ces notes reflètent essentiellement les préférences des sujets en termes d’accessibilité automobile. Un examinateur extérieur serait donc mieux à même d’évaluer les difficultés des personnes âgées. Les mouvements capturés sont structurés dans des bases de données dans le but de simuler les mouvements d’accessibilité de personnes âgées à l’aide du logiciel RPx
This study takes place in the context of Digital Human models used to test the ergonomics of environments such as automotives in the earliest stages of the design process. Yet, these tools do not take into account the aging of the population. The car ingress and egress motions are particularly problematic for seniors. This thesis aims at analysing car accessibly movements of elderly people in order to 1/ better understand their difficulties and 2/ simulate these motions using a digital human model. Eighteen elderly and 7 young subjects participated in the experiment. Ingress and egress motions were captured for four types of vehicle and discomfort ratings were collected by a questionnaire. As age effects differ from one person to another, the functional capacities were measured using clinical tests to draw a portrait of the abilities of each elderly subject. Results of these tests are used to define 3 groups of people: those who have a functional problem, those with “mediocre” capacities and those who have good capacities. Ingress and egress motions are analysed through the interaction between the subject and the environment in order to define the constraints linked to vehicle design. Two major strategies have been observed for the ingress and egress movements. The strategies “Sit First” and “Two Legs Out” are used by people with functional problems. The strategies “Right Leg First” and “Left Leg First” are the most observed ingress and egress strategies, regardless of functional capacities. These movements are decomposed into phases for which sub-strategies are defined. The interactions between the hands and the environmental seem to play an important role. Compensation mechanisms are observed in the movements of persons with functional problems. The discomfort questionnaires show that elderly subjects face more problems when exiting than when entering a car. Discomfort ratings are influenced by the functional abilities of subjects but the results are very heterogeneous. An explanation would be that these ratings also reflect the preferences of subjects in terms of car accessibility. An external examiner would then better assess the difficulties of elderly people. The captured movements are structured in databases in order to simulate the accessibility movements of elderly using the RPx software

Prédire précisément la posture adoptée par un conducteur est primordial dans la conception d'un véhicule, surtout quand un mannequin numérique est utilisé. De plus, le marché automobile en Chine est en pleine expansion et devient le plus gros marché automobile. L'adaptation de la conception des véhicules aux spécificités de ce marché est un enjeu majeur pour de nombreux constructeurs automobiles. Le conducteur chinois se distingue du conducteur Européen par une anthropométrie différente, non seulement en taille mais aussi en proportion du corps. L'adaptation de la conception de la voiture au marché chinois devient un enjeu majeur pour de nombreux constructeurs automobiles. Cette thèse vise à (1) étudier l'effet des paramètres anthropométriques et des paramètres véhicule sur la posture de conduite, (2) développer un modèle statistique de prédiction de posture de conduite, (3) quantifier la variabilité intra- (i.e. la variabilité pour un même conducteur) et interindividus (variabilité entre différents conducteurs) des postures de conduite confortables. Les postures de conduite de soixante et un sujets ont été recueillies à l'aide de deux maquettes de véhicule multi-réglable sous quatre conditions d'essai en ajoutant progressivement le nombre de paramètres de contrôle (contraintes), de la configuration with "contraintes minimum" aux configurations proches des véhicules existants. En plus de la hauteur du siège, les effets des positions longitudinales de la pédale d'embrayage et du volant ainsi que l'angle de coussin de siège ont été étudiés. Les sujets ont été divisés en trois groupes de taille (petite, moyenne et grande). Un sous-échantillon (27 « nés française »et 21« nés Chinois») a été constitué avec une distribution de taille similaire et de ratios hauteur du buste / taille, longueur bras / taille et longueur jambe / taille différents
Accurate prediction of driving posture is essential for vehicle interior design, especially when a digital human model (DHM) is used. Meanwhile, the car market is booming in China. Chinese drivers are different from those of European in terms of anthropometry, not only in stature but also in body proportion. How to adapt car design to the Chinese market is becoming a major issue for many car manufacturers. The present PhD thesis aims at (1) studying the effects of key vehicle interior design dimensions and anthropometric variables on driving posture, (2) developing a statistical driving posture prediction model (3) quantifying intra-(i.e. variability of the same driver) and inter-individual (variability between different drivers) variability of comfortable driving postures. The driving postures of sixty-one subjects were collected using two multi-adjustable vehicle mock-ups under four test conditions by gradually adding the number of control parameters (constraints), from the “least constrained” driving condition to the configurations close to currently existing vehicles. In addition to seat height, the effects of the longitudinal positions of clutch pedal and steering wheel as well as seat cushion angle were investigated. The subjects were divided into three stature groups (short, average and tall). A sub-sample (27 ‘French-born’ and 21 ‘Chinese born’) was constituted with similar stature distribution and quite different in the sitting stature/stature, arm length/stature and thigh length/stature ratios

Ce travail présente un système de vision par ordinateur capable de faire un suivi du mouvement en 3D de la tête d’une personne dans le cadre de la conduite automobile. Ce système de vision par ordinateur a été conçu pour faire partie d'un système intégré d’analyse du comportement des conducteurs tout en remplaçant des équipements et des accessoires coûteux, qui sont utilisés pour faire le suivi du mouvement de la tête, mais sont souvent encombrants pour le conducteur. Le fonctionnement du système est divisé en quatre étapes : l'acquisition d'images, la détection de la tête, l’extraction des traits faciaux, la détection de ces traits faciaux et la reconstruction 3D des traits faciaux qui sont suivis. Premièrement, dans l'étape d'acquisition d'images, deux caméras monochromes synchronisées sont employées pour former un système stéréoscopique qui facilitera plus tard la reconstruction 3D de la tête. Deuxièmement, la tête du conducteur est détectée pour diminuer la dimension de l’espace de recherche. Troisièmement, après avoir obtenu une paire d’images de deux caméras, l'étape d'extraction des traits faciaux suit tout en combinant les algorithmes de traitement d'images et la géométrie épipolaire pour effectuer le suivi des traits faciaux qui, dans notre cas, sont les deux yeux et le bout du nez du conducteur. Quatrièmement, dans une étape de détection des traits faciaux, les résultats 2D du suivi sont consolidés par la combinaison d'algorithmes de réseau de neurones et la géométrie du visage humain dans le but de filtrer les mauvais résultats. Enfin, dans la dernière étape, le modèle 3D de la tête est reconstruit grâce aux résultats 2D du suivi et ceux du calibrage stéréoscopique des caméras. En outre, on détermine les mesures 3D selon les six axes de mouvement connus sous le nom de degrés de liberté de la tête (longitudinal, vertical, latéral, roulis, tangage et lacet). La validation des résultats est effectuée en exécutant nos algorithmes sur des vidéos préenregistrés des conducteurs utilisant un simulateur de conduite afin d'obtenir des mesures 3D avec notre système et par la suite, à les comparer et les valider plus tard avec des mesures 3D fournies par un dispositif pour le suivi de mouvement installé sur la tête du conducteur.
This work presents a computer vision module capable of tracking the head motion in 3D space for drivers. This computer vision module was designed to be part of an integrated system to analyze the behaviour of the drivers by replacing costly equipments and accessories that track the head of a driver but are often cumbersome for the user. The vision module operates in five stages: image acquisition, head detection, facial features extraction, facial features detection, and 3D reconstruction of the facial features that are being tracked. Firstly, in the image acquisition stage, two synchronized monochromatic cameras are used to set up a stereoscopic system that will later make the 3D reconstruction of the head simpler. Secondly the driver’s head is detected to reduce the size of the search space for finding facial features. Thirdly, after obtaining a pair of images from the two cameras, the facial features extraction stage follows by combining image processing algorithms and epipolar geometry to track the chosen features that, in our case, consist of the two eyes and the tip of the nose. Fourthly, in a detection stage, the 2D tracking results are consolidated by combining a neural network algorithm and the geometry of the human face to discriminate erroneous results. Finally, in the last stage, the 3D model of the head is reconstructed from the 2D tracking results (e.g. tracking performed in each image independently) and calibration of the stereo pair. In addition 3D measurements according to the six axes of motion known as degrees of freedom of the head (longitudinal, vertical and lateral, roll, pitch and yaw) are obtained. The validation of the results is carried out by running our algorithms on pre-recorded video sequences of drivers using a driving simulator in order to obtain 3D measurements to be compared later with the 3D measurements provided by a motion tracking device installed on the driver’s head.

Compte tenu du développement de la circulation routière et de la nécessité d'une sécurité accrue, les systèmes pour véhicules intelligents se sont considérablement développés ces dernières années. Ces systèmes détectent l'environnement de conduite pour assister le conducteur en vue d'un fonctionnement optimal du véhicule. L'accent est mis sur l'aspect tactique de la conduite (moteur) par opposition à l'aspect stratégique (choix d'itinéraire). Un élément essentiel de ce développement est le radar ACC d'aide à la conduite qui a été développé dans la bande 76-77GHz. Afin de se placer parmi les leaders mondiaux des concepteurs radars ACC, Autocruise (société implantée en Bretagne sur le Technopôle Brest Iroise) doit développer de nouveaux concepts radars. Face à ce système complexe, il est difficilement envisageable de proposer de nouvelles solutions sans avoir recours à un outil de simulation qui permette de prendre en compte le système dans sa globalité. Cet outil passe par la mise en oeuvre d'une plate-forme de simulation, efficace et fiable, pour laquelle on modélise précisément les sous-ensembles analogiques et le traitement du signal associé. Seule une maîtrise forte de cette démarche de modélisation pourra permettre à terme une meilleure maîtrise des coûts voire de l'évolution des fonctionnalités du radar développé. Il faut donc imaginer utiliser conjointement l'ensemble des outils de simulation à disposition : simulations circuit, électromagnétique 2,5D et 3D, système pour pouvoir rendre compte du fonctionnement global du radar. Une première plate-forme de ce type a été développée lors de cette thèse, selon cette démarche de modélisation et de simulation globale
Driving assistance systems have become more and more present over the past few years with the steady increase in traffic and the need for better road safety. These systems are designed to detect movement in the surrounding road environment in order to assist drivers as much as possible and help them make the best use of their vehicles. They focus on tactics (steering wheel, brakes, acceleration, etc. ) rather than strategy (choice of routes, etc. ). One of the main elements of this development is the 76-77 GHz ACC radar sensor. Autocruise, a firm located in Brittany, France (and more specifically on the industrial site of Technopôle Brest Iroise), develops new radar concepts with the aim of becoming one of the world leaders in the field of ACC designers. Suggesting new solutions is proving difficult without using a simulation tool which would help us grasp all aspects of this complex system. Such a tool involves implementing an efficient and reliable simulatior platform where analogue subsets and their associated signal processing have been modelled. Better control c costs (and possibly better evolution of radar functionalities) can only be achieved in the long term through mastering this modelling. This is why the available simulation tools are used jointly one with another: circuit simulations, electromagnetic simulations, 2. 5D and 3D and system simulations that give an overview of the operating ACC radar. This thesis presents a platform of this kind for the first time following the abovementioned concept of global simulation and modellinq

Les simulateurs de conduite sont utilisées par l'industrie automobile pour le développement de systèmes d'aide à la conduite, des études d'ergonomie, de design, ou encore du comportement des conducteurs. L'objectif est d'améliorer la sécurité des véhicules, et de réduire coûts et délais des projets. Dans les simulateurs, le conducteur évolue dans un trafic simulé dont le réalisme est crucial pour la validité des résultats : les réactions d'un conducteur sont d'autant plus correctes qu'il perçoit l'environnement comme réel. Dans les approches centrées individu, comme ici le trafic, un des critères important pour le réalisme est la variété comportementale des agents. De plus, les comportements doivent également être cohérents : l'apparition de situations aberrantes est très pénalisante pour l'immersion. Cependant, ces deux aspects ne sont généralement pas pris en compte simultanément. Dans ce travail, nous nous sommes donc intéressés à la question suivante : dans les approches centrées individus, augmenter la variété des comportements des agents tout en préservant leur cohérence améliore-t-il le réalisme ? Par ailleurs, le contexte industriel des travaux, effectués en convention Cifre chez Renault, impliquait des besoins spécifiques : il fallait concevoir un outil qui permette à la fois aux experts de spécifier des comportements variés et cohérents, et aux utilisateurs finaux de les exploiter facilement. Nous proposons dans ce travail un modèle de différenciation comportementale, qui se décline en un outil dont les principaux apports sont d'être générique, non-intrusif, et de permettre une conception en dehors de l'agent. Le modèle s'articule selon trois axes. Tout d'abord, il décrit les comportements des agents par des normes. Celles-ci fournissent un profil comportemental à la conception, et un contrôle de la conformitéà l'exécution. Ensuite, le processus de génération des comportements permet d'autoriser la création d'agents déviants ou en violation. Il influe pour cela sur le déterminisme du mécanisme. Enfin, les normes peuvent être inférées à partir de simulations enregistrées ou de situations réelles, afin d'analyser les résultats des expérimentations et d'automatiser la configuration du modèle. Nous avons appliqué cet outil à la simulation de trafic dans scaner, l'application développée et utilisée par le Centre Technique de Simulation de Renault pour ses simulateurs de conduite. Les modules logiciels développés au cours de la thèse introduisent dans le trafic des styles de conduite spécifiés sous forme de normes, par exemple des conducteurs prudents ou agressifs. Ils permettent ensuite de peupler l'environnement de manière automatisée, et de faire évoluer facilement les scénarios existants. Ces développements sont d'ores et déjà intégrés dans la version commerciale de l'application. Au delà de l'amélioration subjective du réalisme, les expérimentations réalisées démontrent les apports de l'outil sur la variété et la représentativité des comportements obtenus.