Le conducteur

Le conducteur

La conduite automobile fait intervenir plusieurs modalités sensorielles : visuelle, auditive, hap- tique et vestibulaire. Cette section a pour objectif de les présenter rapidement, et de décrire leur rôle dans la conduite.Afin de percevoir visuellement notre environnement, l’œil transforme les informations lumineuses en signaux transmissibles au cerveau. La figure 2.1 présente un schéma en coupe de l’œil humain. Les rayons lumineux traversent la cornée et le cristallin, et sont projetés sur la rétine, qui les transforment en signaux nerveux, envoyés au cerveau via le nerf optique. La rétine est composée de cônes et de bâtonnets. Les cônes, situés principalement dans la fovéa (zone centrale de la rétine), ont une faible sensibilité à la lumière mais une bonne perception des détails et des couleurs, grâce à leur densité très élevée, et sont donc adaptés à la vision diurne et à des activités demandant une bonne acuité, comme la lecture. Les bâtonnets, situés dans la périphérie de la rétine, ont une grande sensibilité à la lumière mais une faible perception des détails et des couleurs, et sont appropriés pour la vision nocturne.D’après les travaux de Gibson (1950, 1979), la perception de l’environnement lors d’un mouve- ment se fait grâce au flux et aux perturbations des images perçues plutôt qu’à leurs formes. En effet, lorsque un observateur se déplace, l’image sur sa rétine est alors déformée. Son déplacement engendre un déplacement en sens opposé de son champ de vision. Cet déplacement, appelé flux optique, peut être représenté par un ensemble de vecteurs illustrant la vitesse de déplacement de chaque point sur la rétine (voir figure 2.2).

Application à la conduite automobile

La vision est une modalité prépondérante dans l’activité de conduite automobile, et est utilisée comme source d’informations principale pour le guidage du véhicule (Summala et al., 1996). Selon Lee (1976), lorsqu’il approche d’un obstacle, le conducteur perçoit le délai avant le contact, ou time-to-collision (TTC, Hayward (1972)), grâce au flux optique. Selon l’auteur, le taux de dilatation de l’image de l’obstacle sur la rétine, appelé τ , est directement utilisé par le conducteur pour déclencher le freinage, et sa variation pour contrôler le déroulement du freinage. Des études ont par la suite montré que cette estimation du TTC pouvait également être influencée par la vitesse d’approche (McLeod et Ross, 1983) ou, dans le cas d’une simulation de conduite, par le niveau de détails de l’environnement (Cavallo et al., 1997) ou encore la vision stéréoscopique (Cavallo et Laurent, 1988). Probst et al. (1984) insistent également sur le délai de détection d’une variation de la distance intervéhiculaire, en raison de l’ambiguïté entre la perception du mouvement des objets et du mouvement propre.Lors de la prise de virage, Godthelp (1986) suggère que l’indice utilisé par le conducteur est le time-to-line-crossing, correspondant à un TTC avec une des deux lignes délimitant la voie. En s’intéressant à la direction du regard lors de la conduite, Land et Lee (1994) ont montré que les conducteurs, lors d’une prise de virage, concentraient leur regard autour d’un point appelé le point tangent. Selon les auteurs, la direction de ce point particulier par rapport à la direction du véhicule permet aux conducteurs de percevoir la courbure de la route lors de la prise de virage (voir figure 2.3). L’intérêt du point tangent pour la stabilité du contrôle latéral en virage a été confirmé expérimentalement par Mars (2008).

Situé dans l’oreille interne, le système vestibulaire fonctionne comme une centrale inertielle, et permet de percevoir les accélérations de la tête, aussi bien linéaires qu’angulaires. Il est composé du nerf vestibulaire, des ganglions vestibulaires (ou ganglions de Scarpa), des canaux semi- circulaires et des organes à otolithes (l’utricule et la saccule) (voir figure 2.4).Les canaux semi-circulaires sont au nombre de trois : canal antérieur, postérieur et latéral. Lors des rotations, un liquide contenu dans ces canaux, l’endolymphe, se déplace. Ce déplacement est alors détecté par les cellules cillées qui recouvrent la paroi des canaux. Leur disposition permet ainsi de détecter les accélérations angulaires dans les trois plans de l’espace.Dans les organes à otolithes se trouve une zone sensorielle, la macula, composée de cellules cillées surmontées de petits cristaux appelés otolithes. L’utricule est orientée plutôt horizontalement, et la saccule verticalement. Lors d’une accélération linéaire de la tête, ces otolithes se déplacent par inertie, et leur mouvement est alors détecté par les cellules cillées. En revanche, ces organes ne permettent pas de distinguer une accélération linéaire d’une inclinaison de la tête (Berthoz, 1997). Cette ambiguïté est exploitée dans les simulateur de vol ou de conduite, comme nous le verrons par la suite.