Chaque année de nombreux enfants-piétons sont victimes de collisions avec des véhicules et ce malgré les efforts réalisés pour améliorer les véhicules et les infrastructures. Ces améliorations ont permis une réduction notable des séquelles mais l’étude du comportement des piétons demeure primordiale puisque ce sont ces comportements eux-mêmes qui expliquent la plus grande partie des collisions. Afin de comprendre les comportements et processus mentaux impliqués lors de la navigation urbaine, nous nous sommes intéressés aux quatre types d’études s’intéressant à la navigation urbaine infantile : (1) les études traitant des circonstances et facteurs accidentogènes, (2) celles s’intéressant aux moments clés auxquels le risque d’accident est le plus important, (3) celles traitant des compétences nécessaires au piéton pour naviguer de manière sûre, (4) et enfin celles, plus récentes, qui se centrent sur la perception du risque. Enfin, pour compléter notre approche, nous nous sommes tournés vers les dispositifs permettant de développer la compétence de piéton. Les objectifs de cette thèse sont triples : mieux comprendre l’impact de certains facteurs individuels et environnementaux sur l’exploration visuelle de scènes urbaines par les enfants, c’est-à-dire caractériser ce que « regarde » un enfant durant sa navigation urbaine, appréhender les différences développementales en terme de recherche d’information, et finalement, mesurer les différences interindividuelles et intraindividuelles durant le processus de prise de décision chez l’enfant-piéton. L’approche empirique de cette thèse s’articule autour de trois études complémentaires, alliant approche expérimentale et approche de terrain. Dans la première étude, 125 enfants âgés de 7 à 8 ans participant à une journée de prévention routière, ont été sollicités. Cette étude avait pour but de recueillir, par le biais de dessins réalisés par les enfants, des données qualitatives sur la représentation mentale de l’environnement urbain chez l’enfant-piéton. La deuxième étude a porté sur 62 participants, 21 adultes et 41 enfants âgés de 3 à 11 ans. Le protocole impliquait une tâche de prise de décision de franchissement de chaussée à l’aide de photographies. Dans l’objectif d’étudier la stratégie d’exploration visuelle en lien avec la prise de décision, cette étude avait pour but de recueillir des données oculométriques ainsi que de le temps de prise de décision. Enfin, pour notre dernière étude, nous nous sommes concentrés spécifiquement sur l’étude du processus décisionnel chez l’enfant à l’aide de la chronométrie mentale. Nous avons donc réalisé une expérimentation comptant 255 participants âgés de 5 à 11 ans. Le protocole comportait une tâche de prise de décision de franchissement de chaussée sur photographies d’un environnement urbain où la densité informationnelle variait. L’ensemble des résultats sont discutés autour de trois principaux points : (i) les mécanismes d’inhibition chez le piéton, (ii) les sources d’informations utilisées par l’enfant pour prendre ses décisions avec notamment la place d’autrui et (iii), les dispositifs de formation à destination des enfants-piétons / Each year, lots of pedestrian children get injured by vehicles, in spite of efforts made to improve vehicles and safety infrastructures.These improvements have drastically reduced damages on casualties, though the study of pedestrian behaviour remains crucial since most collisions are caused by pedestrian behaviour themselves. In order to understand mental processes and behaviours involved during movement in an urban context, four types of studies dealing with pedestrian children behaviours were analysed : (1) studies about accident-prone circumstances and factors, (2) studies about most likely key-moment for accidents to occur, (3) studies about key competencies needed by pedestrians to move safely in urban traffic, and finally (4), most recent studies about the perception of risk. With the aim of having a comprehensive approach, attention was also drawn on mechanisms that could improve pedestrians' skills.Therefore, this thesis' goals are multiple. First, to define what a children would look at when moving across urban traffic. Second, to understand how behaviours toward the search for information vary. Finally, to measure inter- and intra-individual differences during the decision-making process of pedestrian children. The empirical approach of this thesis relies on three complementary studies, mixing both empirical and in-the-field approach. The first study involved 125 7-to-8 year old children, who were attenting a road-awareness-day. Children were asked to answer a question with a drawing. The purpose of this first study was to gather qualitative data about how pedestrian children perceive the urban environment. The second study was done on 62 attendees, including 21 adults and 41 3-to-11 year old children. The protocol consisted in showing attendees photographs, and asking them do decide to cross the street or not. The purpose of this second study was to collect eye-based and decision-making-time data, in order to highlight the link between visual exploration and decision-making process. The thirs study focused specifically on pedestrian children's decision-making process, using mental chronometry. An experimentation was led on 255 5-to-11 year old participants. The protocol was also about asking attendees to make a decision based on photographs; but this time with a varying informational density. All results of the studies mentioned above will be summarized in 3 main topics which are : pedestrians' inhibition mechanisms, information sources (including other people), and finally, training techniques aimed for pedestrian children

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

Les enfants sont des usagers de la route au même titre que les adultes. D’après l’Observatoire National Interministériel de la Sécurité Routière (ONISR), il y a eu en 2010 sur les routes françaises 67288 accidents corporels dont 3992 tués à 30 jours. Parmi les tués, on compte 130 enfants de moins de 14 ans dont 30 enfants piétons. La protection des enfants est donc un enjeu majeur. Afin d’améliorer la protection des enfants, il est nécessaire de comprendre les mécanismes lésionnels mis en jeu lors d’un accident piéton. Pour atteindre cet objectif, différents modèles, physiques ou numériques ont été développés ces dernières années. Cette étude a fait le choix de se focaliser sur l’utilisation du numérique pour approfondir la connaissance concernant le comportement de l’enfant victime d’un accident piéton car elle offre la possibilité de ne pas être contrainte d’un point de vue éthique et législatif mais également de multiplier les conditions d’essais possibles. L’objectif de cette Thèse est de traiter la problématique de l’enfant piéton et de sa protection en particulier en évaluant l’influence du design d’un véhicule sur les blessures à la tête d’une enfant piéton impacté. Dans un premier temps, un critère de blessure à la tête spécifique à l’enfant a été développé par reconstruction d’accident réels et permet de prédire la gravité des lésions (AIS). Dans un second temps, un outil numérique capable réaliser une étude paramétrique simulant des accidents piétons a été développé. L’influence du design d’un véhicule sur le bilan lésionnel à la tête d’un enfant piéton a ainsi été étudiée. / Children are road users in the same way as adults. According to the National Interministerial Observatory of Road Safety (ONISR), there were in 2010 on the French roads 67288 accidents of which 3992 killed in 30 days. Among those killed, there are 130 children under 14, including 30 children pedestrians. The protection of children is therefore a burning issue.In order to improve the protection of children, it is necessary to understand the mechanisms of injury involved in a pedestrian accident. To achieve this goal, different models, physical or numerical have been developed in recent years. This study has chosen to focus on the use of numerical models to deepen knowledge about the behavior of the child victim of a pedestrian accident because it offers the possibility of not being constrained from an ethical point of view and but also to multiply the conditions of possible tests.The objective of this Thesis is to treat the problem of the pedestrian child and its protection in particular by evaluating the influence of the design of a vehicle on the injuries to the head of an impacted pedestrian child. As a first step, a child-specific head injury criterion was developed by reconstructing actual accidents and predicting the severity of injury (AIS). In a second step, a numerical tool able to realize a parametric study simulating pedestrian accidents was developed. The influence of the design of a vehicle on the lesions at the head of a pedestrian child has been studied.

Les travaux présentés dans cette thèse ont pour cadre la vision par ordinateur et concernent la détection et le suivi de piéton se trouvant sur la trajectoire d'un véhicule routier circulant en milieu urbain. Dans ce type d'environnement complexe, une des difficultés majeurs est la capacité à discerner les piétons des nombreux autres obstacles situés sur la chaussée. Un autre point essentiel est de pouvoir les suivre afin de prédire leur déplacement et ainsi le cas échéant éviter le contact avec le véhicule. D'autres contraintes s'ajoutent dans le contexte industriel des véhicules routiers intelligents. Il est nécessaire de proposer des algorithmes robustes temps réel avec des capteurs les moins chers possible

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le thème de la « navigation bas-coût », caractérisé par le transfert de performance des capteurs vers les algorithmes de fusion de données et de commande, est un thème central dans de nombreuses applications militaires liées en particulier aux besoins nouveaux des troupes légères. L'utilisation de capteurs inertiels ou magnétométriques type MEMS et de GPS civils (notamment), optimise les critères d'encombrement, de masse et de consommation. Mais elle requiert, en compensation des performances relativement médiocres des capteurs, des algorithmes de guidage-navigation-pilotage spécifiques aux applications considérées. Dans ce mémoire, nous considérons trois scénarios d'utilisation et exposons des techniques innovantes pour la localisation et le contrôle. Nous considérons d'abord le cas d'un robot terrestre équipé de capteurs de proximité, d'un gyroscope, d'odomètres et d'un GPS. Nous implémentons expérimentalement avec succès un algorithme d'évitement d'obstacles dont nous établissons une preuve de convergence, ainsi qu'un algorithme de planification de trajectoires hors ligne dont nous utilisons les résultats en temps réel pour réaliser, via un estimateur non linéaire, un bouclage par retour dynamique. Nous étudions ensuite le cas du vol autonome d'une plate-forme aérienne instable de type hélicoptère. Nous développons et implémentons, à bord sur un système de mesure et de calcul temps-réel de notre conception, un estimateur d'état incluant un modèle de la dynamique du vol de l'engin, recalé par les capteurs inertiels, barométriques, et GPS ainsi qu'un bouclage par retour d'état. En utilisant les résultats de filtrage sur les vols effectués, les paramètres du modèle sont précisément identifiés : la qualité et la robustesse de l'estimation obtenues grâce au modèle permettent de réaliser un vol stationnaire autonome en extérieur. Enfin nous considérons le problème d'un piéton évoluant à l'intérieur de bâtiments. Les erreurs d'estimation du cap lors de l'utilisation des différentes plate-formes (terrestre comme aérienne) nous guident vers une utilisation nouvelle du champ magnétique par l'inspection de ses gradients. Par une technique que nous exposons, nous montrons comment utiliser les perturbations (inconnues) du champ magnétique pour améliorer considérablement l'estimation de position d'une centrale inertielle bas-coût au point qu'elle devienne un instrument de localisation.

La plupart des systèmes robotiques sont équipés de capteurs sophistiqués censés leur donner la capacité de « voir » et en conséquence de comprendre l'environnement dans lequel ils évoluent. Cependant, la quantité impressionnante d'information que ces capteurs collectent régulièrement n'est réellement mise à profit que si le robot qui en est possède la capacité de les traiter correctement. Depuis plusieurs décennies, une grande variété d'algorithmes de perception a été proposée à cet effet. Il est donc déjà possible d'assembler des algorithmes bien connus de détection, de pistage, de classification, de cartographie et de localisation pour concevoir des systèmes de perception complets capables d'opérer pour une application donnée, dans la plupart des situations. Malheureusement, un certain nombre d'applications concrètes exigent des systèmes de perception qui font bien mieux que de fonctionner la plupart du temps. Un véhicule automatique (sans conducteur) évoluant dans un centre ville ne pourra par exemple se satisfaire que d'un système de perception qui fonctionne dans toutes les situations. Ce mémoire de thèse trait précisément de fiabilité inhérente aux systèmes de perception actuels lorsqu'ils sont confrontés à des environnements complexes et changeants. Une analyse détaillée des causes de ce manque de fiabilité est d'abord proposée. Nous proposons et d'écrivons ensuite une approche nouvelle du problème de perception basée sur une formulation unifiée de ses cinq problèmes sous-jacents (détection, pistage, classification, cartographie et localisation). Nous montrons ainsi que cette approche permet de contourner naturellement les difficultés qui bornent les performances de la plupart des systèmes existants. La pertinence de l'analyse présentée dans ce document ainsi que la validité expérimentale des solutions proposées sont évaluées au travers d'une comparaison concrète entre deux systèmes de perception originaux conçus pour « percevoir» des piétons en environnement urbain.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La présente étude s’interroge sur les rapports entre la prise de risque et différentes variables individuelles et sociales ─ l’identité sexuée, la recherche de sensations, l’estime de soi, l’attachement aux parents et la supervision parentale ─ chez jeunes adolescents piétons âgés de 9 à 14 ans. Afin d’obtenir les données, 948 participants scolarisés de la classe de CM1 à celle 3ème ont répondu à un questionnaire. Les résultats nous ont permis de confirmer que d’une part les garçons prennent plus de risques que les filles et d’autre part, que plus l’enfant est âgé plus il prend des risques dans l’espace routier. Les résultats confirment également l’existence de liens entre l’identité sexuée, la recherche de sensations, l’attachement aux parents, la supervision parentale et la prise de risque piéton. Par contre, l’estime de soi n’est pas corrélée à la prise de risque piéton. Des analyses de régression linéaires nous ont permis de montrer que la recherche de sensations s’explique par non seulement un besoin biologique ou physiologique de sensations mais aussi par un besoin de correspondre à des rôles sociaux, à la norme. La recherche de sensations c’est en grande partie quelque chose qui vise à satisfaire un besoin identitaire, rôles de sociaux auxquels on est tenu d’adhérer. Le modèle de Baron et Kenny (1986) nous a permis de vérifier que la supervision parentale agit bien comme variable médiatrice entre l’attachement des parents et la prise de risque piéton. Ainsi nous proposons un modèle plus complexe du MIO (modèle interne opérant) de Greenberg (1987). En effet, la supervision fait partie de l’attachement ; c'est-à-dire qu’en plus des dimensions communication/confiance et aliénation, on ajoute la dimension de supervision. Le sentiment d’être bien supervisé par les parents explique la mise en danger de soi en plus de l’attachement confiant. / In the present study, we investigate the relationships between risk-taking and different individual and social variables – gender-role identity, sensations-seeking, self-esteem partial-attachment and parental-supervision – in young adolescent pedestrians (9 to 14 years old). In order to obtain valuable data, 948 pupils from CM1 to 3rd had to answer a set of questions. The results have confirmed that, on the one hand, boys take more risks than girls, and on the other hand, the more the child is old, the more he takes risks in the road-space. The results confirm, also, the association of the variables gender-role identity, sensations-seeking, parental attachment and parental supervision with the pedestrian risk-taking. On the other hand, there is no relationship between self-esteem and pedestrian risk-taking. A series of multiple regression analyses have shown that sensations-seeking cannot be explained only by biological or physiological need of sensations, but also by the need to correspond with the social roles. The Baron and Kenny (1986) model allows to verify that the parental-supervision does act as a mediating variable between parental-attachment and pedestrian risk-taking. So, we propose a more complex model of the MIO (construct of “working models”) of Greenberg (1987). Supervision is one of the dimensions of the attachment that is to say that, in addition to the communication/confidence and alienation dimensions, there is the supervision dimension. The feeling of being well-supervised by the parents, explains the self-endangering in addition to the confident-attachment.