Une prédiction réaliste de la posture de conduite est requise tant pour la protection individualisée des conducteurs que pour la conception de véhicules, tout particulièrement lorsque des mannequins numériques (DHM) sont utilisés dans les premières phases de développement. Des plages étendues de réglage du volant et du siège sont disponibles dans les véhicules actuels, offrant aux conducteurs de nombreuses postures de conduite possibles. Ce travail de thèse vise à quantifier la variabilité intra- (i.e. la variabilité posturale pour un même conducteur) et inter-individu (i.e. la variabilité entre différents conducteurs), ainsi qu'à développer un modèle statistique de prédiction de posture de conduite. Les postures de conduite de 34 volontaires représentatifs de la population européenne ont été mesurées sur 5 véhicules différents. En faisant varier les ajustements initiaux du siège et du volant, une variabilité intra-individu de 22 ± 14 mm dans la direction longitudinale (x) et de 16 ± 12 mm dans la direction verticale (z) ont été observées pour la position du siège. En ce qui concerne la position du volant, une variabilité légèrement plus faible a été observée, 20 ± 15 mm en x et 13 ± 9 mm en z. La position du bassin dépend à la fois du type de véhicule et de l'anthropométrie du conducteur. Plus la hauteur d'assise du véhicule est basse, et plus le conducteur est grand, plus le siège est positionné bas et en arrière. Fait intéressant, l'angle du dossier par rapport à la verticale n'est affecté ni par l'anthropométrie du conducteur, ni par le type de véhicule. Un modèle statistique pour la prédiction de la posture de conduite basé sur les données expérimentales est proposé et comparé à d'autres modèles prédictifs existant. Les postures de conduite recueillies expérimentalement sont aussi comparées aux prédictions obtenues avec le mannequin numérique RAMSIS. Si l'on se base sur les valeurs de variabilité intra-individu pour la position des yeux et du bassin comme critère d'évaluation des prédictions de RAMSIS, seulement 16% et 30% des prédictions peuvent être considérées comme correctes. Différentes solutions pour améliorer les prédictions sont proposées

Une prédiction réaliste de la posture de conduite est requise tant pour la protection individualisée des conducteurs que pour la conception de véhicules, tout particulièrement lorsque des mannequins numériques (DHM) sont utilisés dans les premières phases de développement. Des plages étendues de réglage du volant et du siège sont disponibles dans les véhicules actuels, offrant aux conducteurs de nombreuses postures de conduite possibles. Ce travail de thèse vise à quantifier la variabilité intra- (i.e. la variabilité posturale pour un même conducteur) et inter-individu (i.e. la variabilité entre différents conducteurs), ainsi qu'à développer un modèle statistique de prédiction de posture de conduite. Les postures de conduite de 34 volontaires représentatifs de la population européenne ont été mesurées sur 5 véhicules différents. En faisant varier les ajustements initiaux du siège et du volant, une variabilité intra-individu de 22 ± 14 mm dans la direction longitudinale (x) et de 16 ± 12 mm dans la direction verticale (z) ont été observées pour la position du siège. En ce qui concerne la position du volant, une variabilité légèrement plus faible a été observée, 20 ± 15 mm en x et 13 ± 9 mm en z. La position du bassin dépend à la fois du type de véhicule et de l'anthropométrie du conducteur. Plus la hauteur d'assise du véhicule est basse, et plus le conducteur est grand, plus le siège est positionné bas et en arrière. Fait intéressant, l'angle du dossier par rapport à la verticale n'est affecté ni par l'anthropométrie du conducteur, ni par le type de véhicule. Un modèle statistique pour la prédiction de la posture de conduite basé sur les données expérimentales est proposé et comparé à d'autres modèles prédictifs existant. Les postures de conduite recueillies expérimentalement sont aussi comparées aux prédictions obtenues avec le mannequin numérique RAMSIS. Si l'on se base sur les valeurs de variabilité intra-individu pour la position des yeux et du bassin comme critère d'évaluation des prédictions de RAMSIS, seulement 16% et 30% des prédictions peuvent être considérées comme correctes. Différentes solutions pour améliorer les prédictions sont proposées / Realistic prediction of driving posture is required for both individualized protection and vehicle packaging especially when a digital human model (DHM) is used in early phase of a vehicle design. A large range of seat and steering wheel adjustments is available in today’s vehicles, offering many possibilities in driving position. The present PhD thesis aims at quantifying intra- (i.e. postural variability for a same driver) and inter-individual (i.e. variability between different drivers) variability and developing a statistical driving posture prediction model. Driving postures of 34 volunteers were recorded on 5 different vehicles, covering a large range of European drivers’ anthropometry and vehicle types. By varying initial adjustments and comparing road and laboratory conditions, we observed an intra-individual variation in the seat position, 22 ± 14 mm in longitudinal (x) direction and 16 ± 12 mm in vertical (z) direction on average. For steering wheel position, slightly smaller variations were also observed, 20 ± 15 mm in x and 13 ± 9 mm in z directions. As expected, hip position was strongly affected by both vehicle and driver’s anthropometry. Drivers sat lower and more backward for a taller driver and a higher seat. Interestingly, torso angle relative to the vertical direction was affected neither by vehicle nor by stature group. A statistical driving posture prediction model based on collected data is proposed and compared with other existing statistical models. Collected driving postures were also compared with the predictions by the digital human software modeling package RAMSIS. If we refer to the range of intra-individual variation in hip and eye locations for assessing RAMSIS predictions, only 30% and 18% of the predictions can be considered as good. Solutions for improving predictions are suggested

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