Le principal objectif de cette thèse est de mieux comprendre comment un message de prévention peut moduler les capacités de détection d'usagers vulnérables chez un automobiliste. Un message de prévention délivre à la fois une information sur la vulnérabilité de certains usagers mais peut également générer des émotions chez la personne qui y est exposée. Cette thèse s'intéresse donc d'une part à comment l' émotion seule, mais également l'information sur la vulnérabilité de certains usagers de la route, peuvent impacter les capacités de détection des usagers vulnérables. Nous porterons une attention particulière aux cyclistes, population pour laquelle, à notre connaissance, peu de travaux existent à ce sujet. Par ailleurs, étant donné le focus porté sur les émotions dans le cadre de cette thèse, l'un des objectifs secondaire de cette thèse sera de s'intéresser à des signatures physiologiques particulières de certaines émotions / The aim of the present project is to provide a better understanding of how safety messages can control drivers' vulnerable road user detection abilities. Safety messages provide both vulnerability information and elicit emotion with persons that are exposed to it. This thesis deals with how vulnerability information and emotions respectively affect vulnerable road user detection performances. A special focus was placed on cyclists because of the lack of studies that address cyclist detetcion issues. The project also focused on physiology, especially emotion identification through physiological patterns.

Ce travail de thèse a été centré sur l’analyse de l’impact d’un système d’alerte anticollision sur le traitement de l’information et le comportement du conducteur en conduite automobile simulée. Les objectifs de ce travail étaient 1) de déterminer l’impact d’un signal avertisseur associé à un système d’alerte anticollision sur le traitement de l’information à partir de potentiels évoqués ; 2) d’analyser l’efficacité d’un tel système en fonction de sa fiabilité ; 3) et en fonction de l’état attentionnel des conducteurs ; et 4) d’examiner l’adaptation comportementale au système au cours du temps. Grâce à une double approche comportementale et électrophysiologique, nous avons montré que le signal avertisseur agit au niveau de l’anticipation et de la préparation à la réponse ainsi qu’au niveau cognitif du traitement de l’information. Par ailleurs, nous avons confirmé que les systèmes anticollision ne nécessitent pas d’être complètement fiables pour être efficaces. Nous avons également observé que l’efficacité du signal avertisseur associé au système anticollision était moindre chez les sujets distraits, notamment lorsque la charge cognitive associée à la distraction était élevée. Ceci suggère que le signal avertisseur nécessite des ressources attentionnelles pour être traité et, donc, pour être efficace. Concernant l’adaptation comportementale au système, les principaux résultats ont montré, d’une part, que l’introduction immédiate du système a eu un effet positif sur le comportement de conduite et, d’autre part, que le processus d’adaptation au système à plus long terme peut être affecté si les conducteurs sont distraits par des tâches secondaires coûteuses en ressources attentionnelles. / This thesis was focused on the analysis of the impact of a collision warning system on information processing and driver behaviour in simulated driving. The objectives of this work were 1) to determine the impact of a warning signal associated with a collision warning system on the processing of information using evoked potentials, 2) to analyse the effectiveness of such a system according to its reliability, 3) and according to the drivers’ attentional state, 4) to examine the behavioural adaptation to the system over time. Using an electrophysiological and behavioural dual approach, we showed that the warning signal acts at the level of anticipation and response preparation and at the level of cognitive processing. Moreover, we confirmed that collision warning systems do not need to be completely reliable to be effective. We also observed that the effectiveness of the warning signal associated with the collision warning system was lower in distracted subjects, especially when the cognitive load associated with the distraction was high. This suggests that the warning signal requires attentionnal resources in order to be processed and, therefore, to be effective. Concerning behavioural adaptation to the system, the main results showed firstly that the immediate introduction of the system had a positive effect on the driving behaviour and secondly that the process of adaptation of the system at the longer term may be affected if drivers are distracted by high demanding secondary tasks.

Le Vagabondage de la Pensée (VP) est un état d’inattention particulier que chacun expérience au quotidien et qui consiste,pour un individu en un changement de l’orientation de son attention vers des pensées personnelles. Dans le cas de la conduiteautomobile, le VP a de nombreux effets négatifs générant un risque accru d’être impliqué et responsable d’un accident.L’objectif de cette thèse était d’abord de mieux décrire l’impact du VP sur les variables physiologiques et comportementales duconducteur afin de dresser une liste des indicateurs sensibles à cet état. Le VP en agissant comme une tâche additionnelle à laconduite, consommerait une partie des ressources cognitives du conducteur. Il convenait donc de rechercher, par une approcheexpérimentale, un indicateur de l’effort cognitif en conduite automobile. Comme la multiplicité des pensées et de leurscaractéristiques pourraient créer différents niveaux de risque pour le conducteur, il apparaissait pertinent d’étudier l’impact de ces différentes formes d’inattention sur la conduite.Les résultats des différents travaux menés montrent que la variation du rythme cardiaque est sensible à l’effort cognitif enconduite simulée. Une solution possible pour améliorer cet indicateur en vue d’atteindre une détection temps réel de l’effortcognitif, a été proposée à un concours international : le Valeo Innovation Challenge de 2016. Un second indicateur a étéidentifié : le regard du conducteur lorsque celui-ci est en VP est plus fixe que lors d’épisodes d’attention vers la conduite. Enfin,l’analyse des mesures électroencéphalographiques a révélé que le VP diminue l’attention allouée aux différentes étapes (sensorielle et cognitive) du traitement de l’information visuelle en conduite simulée. Ainsi, l’effet de différents types de pensée sur le comportement oculaire, le traitement de l’information visuelle et sur l’indicateur d’effort mis en évidence a renseigné le degré d’interférence de différents types de pensée sur l’activité de conduite.Les résultats de cette thèse montrent qu’il semble prometteur d’aller encore plus loin dans la recherche d’indicateurs sensiblesau vagabondage et possiblement aux autres états internes du conducteur pour pallier leurs effets négatifs sur l’activité deconduite. La mise en commun par une technique de fusion de données, des indicateurs sensibles au VP pourrait permettre, dans le futur, de créer des algorithmes à même de superviser le conducteur. L’automatisation progressive des véhicules couplée à une surveillance intelligente des conducteurs pourrait permettre de limiter le risque d’accident et les coûts humains, sociétaux et économiques qui leur sont imputables. / Mind-Wandering (MW) is a particular state of inattention that everyone experience in daily tasks. It involves a change of anindividual attentional focus, from the main activity to personal thoughts. During driving, MW has many negative effectsenhancing the risk of being involved and responsible for a car accident.The objective of this thesis was to better describe the impact of MW on drivers’ physiological and behavioral variables to drawup a list of sensitive indicators to this state. MW, acting as an additional task to driving, would consume some of driver'scognitive resources. It was therefore necessary to search, by an experimental approach, an indicator of cognitive effort in driving.As the multiplicity of thoughts and their characteristics could create different levels of risk for the driver, it seemed relevant tostudy the impact of these different forms of inattention on driving.Results of various work conducted, show that heart rate change is sensitive to cognitive effort during simulated driving. A possible solution to improve this indicator and try to achieve a real-time detection of cognitive effort has been proposed to an international competition: the 2016 Valeo Innovation Challenge. Another indicator has been identified: driver's eyes appeared to be more staring during MW than during episodes of attention dedicated to driving. Lastly, analysis of electroencephalographicmeasurements revealed that MW decreases attention allocated to the different stages (sensory and cognitive) of visual information processing during simulated driving. Thus, the effect of different types of thoughts on ocular behavior, visual information processing, and on the cognitive effort indicator previously highlighted, informed about the degree of interference of different types of thoughts on the driving activity.The results of this thesis show that it seems promising to go even further in the search for indicators sensitive to MW and possibly other internal states to mitigate their negative effects on the driving activity. Gathering MW sensitive indicators, using atechnique of data fusion, could allow, in the future, the possibility to create algorithms able to supervise the driver. The gradualautomation of vehicles coupled with intelligent monitoring of drivers could limit the risk of accidents and human, societal andeconomic costs that are attributable to them.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal