Lorsqu’ils explorent leur environnement, les humains comme les autres animaux ont la capacité d’utiliser de nombreuses sources d’information afin d’estimer la distance qu’ils parcourent. Le flux optique est un indice important dans la perception de la distance parcourue. De plus, il a été montré que l’ajout d’un point de vue oscillant à une simulation visuelle de mouvement propre vers l’avant modulait cette perception. A travers ce travail, nous nous sommes intéressés à tester si la perception de la distance parcourue était également affectée par un point de vue oscillant, mimant de manière plus ou moins fidèle les mouvements de la tête lors de la marche. Dans six premières expériences, il était demandé aux participants stationnaires, confrontés à un flux optique simulant leur propre mouvement vers l’avant, d’indiquer quand ils pensaient avoir atteint la position d’une cible distante initialement perçue. Une expérience subséquentes s'est intéressée à déterminer si l’absence de ces oscillations jouait un rôle important dans l’estimation de la distance parcourue lorsqu’ils marchaient sur un tapis roulant. Enfin, dans une dernière expérience nous avons développé une mesure dynamique de la distance parcourue à travers l’utilisation d’une tâche demandant aux participants de pointer continuellement la position d’une cible distante initialement perçue. Dans l’ensemble, nos résultats montrent qu’un point de vue oscillant joue un rôle important dans la perception visuelle du mouvement propre et que de nombreux paramètres semblent être impliqués dans ce processus, incluant les informations visuelles et proprioceptives mais également l’aspect écologique de la marche naturelle. / When exploring their environment, humans and other animals have the ability to use many sources of information to estimate the distance they travel. Several studies have shown that optic flow is a significant cue to perceive distance travelled. Furthermore, it was found that adding various viewpoint oscillations to a purely translational optic flow, simulating forward self-motion, modulated this perception. In a series of experiments, we tested whether the perception of distance travelled was also affected by viewpoint oscillation, similar to head motion during natural walking. A first series of experiments, participants were exposed to an immersive optic flow simulating forward self-motion and they were asked to indicate when they thought they had reached the remembered position of a previously seen target. Two further experiments aimed to test whether the idiosyncrasy of viewpoint oscillations affects the perception of distance travelled in stationary observers and whether the absence of their own viewpoint oscillation played an important role in subjects’ estimates, while they were walking on a treadmill. And finally, in a last experiment we tried to develop a dynamic measure of distance travelled to a previously seen target, with a continuous pointing task method. Overall, our results show that viewpoint oscillations play an important role in visual self-motion perception and that several parameters (including visual information, proprioceptive information and ecological aspects of natural walking) seem to be involved in this process.

La mémoire épisodique donne la capacité de voyager mentalement dans son propre passé. En cela,elle permet de faire fi du temps qui passe pour pouvoir revivre des événements passés. Ce travail dethèse évalue l’hypothèse selon laquelle la mémoire épisodique et la sensation de revivre un événementpassé (i.e., conscience autonoëtique) sont basées sur une fluence dans la reconstruction de l’épisode,reconstruction impliquant une mise à jour égocentrée. Cette proposition est développée dans le modèlede Gomez et collaborateurs (Gomez, Rousset & Baciu, 2009) qui propose que la mise à jourégocentrée permette de ré-instancier un point de vue spatialisé égocentré sur l’évènement remémoré.Ce travail de thèse a amené de nouveaux arguments en faveur de ce modèle, en évaluant à la foisl’approche attributionnelle de la mémoire épisodique et le lien fonctionnel entre la mise à jourégocentrée en ligne et la mémoire épisodique. Une première série d’études met en évidence uneinfluence de la fluence du processus de mise à jour égocentrée sur la conscience autonoëtique.L’augmentation artificielle de la fluence de mise à jour égocentrée, lors de la reconnaissance,augmente le sentiment de conscience autonoëtique et ce uniquement lorsque la reconnaissanceimplique une reconstruction. Une seconde série d’études permet de mettre en évidence un effetd’interférence du processus de mise à jour égocentrée en ligne sur la récupération épisodique.Actualiser sa position dans l’espace lors d’un déplacement a beau être un processus automatique, celaralentit spécifiquement le rappel de source. Enfin, une étude impliquant des patients atteints de lamaladie d’Alzheimer, met en évidence une dissociation entre les compétences en mise à jourégocentrée chez ces patients. Ces résultats sont discutés dans le cadre du modèle de Gomez etcollaborateurs et en regard d’une conception incarnée et située de la cognition. / Episodic memory makes it possible to mentally travel back in our own past; it breaks the law of theunidirectionality of time, and allows us to mentally relive past events. The main goal of this work wasto investigate whether episodic memory and the subjective feeling of reliving a past event (i.e.,autonoetic consciousness) arise from the fluency of the reconstruction process of the event. Thisreconstruction would involve the process of egocentric spatial updating with self-motion. Thishypothesis was first developed in Gomez and colleagues' model (Gomez, Rousset, & Baciu, 2009) thatsuggests that egocentric updating re-instances an egocentric spatial point of view on the rememberedevent. The present work brings additional behavioral evidences to this model by assessing both theconception of attributional episodic memory and the functional link between online egocentricupdating with self-motion and episodic memory. A first set of studies showed that enhancingartificially the fluency of the egocentric updating process, during the recognition phase, increasedautonoetic consciousness. Moreover, such phenomenon only happened when recognition involved areconstruction process. A second set of studies showed that performing an online egocentric updatingwith self-motion interfered with remembering. Although the updating of its own position though selfmotionis automatic, it specifically slows down source recall. Finally, a last study showed adissociation between preservations of and deficits of egocentric spatial updating abilities in patientssuffering from Alzheimer's disease. The results of these studies are discussed in the context of Gomezand colleagues' model, and in terms of embodied and situated cognition.

La mémoire épisodique donne la capacité de voyager mentalement dans son propre passé. En cela,elle permet de faire fi du temps qui passe pour pouvoir revivre des événements passés. Ce travail dethèse évalue l’hypothèse selon laquelle la mémoire épisodique et la sensation de revivre un événementpassé (i.e., conscience autonoëtique) sont basées sur une fluence dans la reconstruction de l’épisode,reconstruction impliquant une mise à jour égocentrée. Cette proposition est développée dans le modèlede Gomez et collaborateurs (Gomez, Rousset & Baciu, 2009) qui propose que la mise à jourégocentrée permette de ré-instancier un point de vue spatialisé égocentré sur l’évènement remémoré.Ce travail de thèse a amené de nouveaux arguments en faveur de ce modèle, en évaluant à la foisl’approche attributionnelle de la mémoire épisodique et le lien fonctionnel entre la mise à jourégocentrée en ligne et la mémoire épisodique. Une première série d’études met en évidence uneinfluence de la fluence du processus de mise à jour égocentrée sur la conscience autonoëtique.L’augmentation artificielle de la fluence de mise à jour égocentrée, lors de la reconnaissance,augmente le sentiment de conscience autonoëtique et ce uniquement lorsque la reconnaissanceimplique une reconstruction. Une seconde série d’études permet de mettre en évidence un effetd’interférence du processus de mise à jour égocentrée en ligne sur la récupération épisodique.Actualiser sa position dans l’espace lors d’un déplacement a beau être un processus automatique, celaralentit spécifiquement le rappel de source. Enfin, une étude impliquant des patients atteints de lamaladie d’Alzheimer, met en évidence une dissociation entre les compétences en mise à jourégocentrée chez ces patients. Ces résultats sont discutés dans le cadre du modèle de Gomez etcollaborateurs et en regard d’une conception incarnée et située de la cognition. / Episodic memory makes it possible to mentally travel back in our own past; it breaks the law of theunidirectionality of time, and allows us to mentally relive past events. The main goal of this work wasto investigate whether episodic memory and the subjective feeling of reliving a past event (i.e.,autonoetic consciousness) arise from the fluency of the reconstruction process of the event. Thisreconstruction would involve the process of egocentric spatial updating with self-motion. Thishypothesis was first developed in Gomez and colleagues' model (Gomez, Rousset, & Baciu, 2009) thatsuggests that egocentric updating re-instances an egocentric spatial point of view on the rememberedevent. The present work brings additional behavioral evidences to this model by assessing both theconception of attributional episodic memory and the functional link between online egocentricupdating with self-motion and episodic memory. A first set of studies showed that enhancingartificially the fluency of the egocentric updating process, during the recognition phase, increasedautonoetic consciousness. Moreover, such phenomenon only happened when recognition involved areconstruction process. A second set of studies showed that performing an online egocentric updatingwith self-motion interfered with remembering. Although the updating of its own position though selfmotionis automatic, it specifically slows down source recall. Finally, a last study showed adissociation between preservations of and deficits of egocentric spatial updating abilities in patientssuffering from Alzheimer's disease. The results of these studies are discussed in the context of Gomezand colleagues' model, and in terms of embodied and situated cognition.

Percevoir son espace d’évolution est une activité déterminante dans l’élaboration des relations spatiales que nous tissons avec notre environnement. En neurosciences comportementales, l’étude de ces relations a généralement été abordée selon deux perspectives théoriques. L’une d’elle s’attache à décrire les relations au monde au travers des processus de perception directe impliquant notamment la notion d’affordances (i.e. de possibilités d’actions naturellement offertes par l’environnement) ; tandis que d’autres s’intéressent d’avantage aux aspects cognitifs de la perception avec la mise en place de processus de représentation spatiale. Cette dernière reflète notamment l’existence d’état(s) représenté(s) qu’il est possible de décrire à travers de la combinaison d’espaces stables appelés référentiels spatiaux. L’objectif de ce travail de thèse vise à mieux comprendre la contribution du référentiel égocentré (i.e. corporel) dans la perception de l’espace géocentré (i.e. gravitaire). La question a notamment été abordée autour de deux axes de recherche interrogeant d’une part (i) l’origine de l’influence égocentrée préalablement observée dans le noir sur la perception géocentrée, et d’autre part (ii) la présence du phénomène égocentré dans un contexte visuel plus enrichi suite à l’ajout d’un flux optique. Pour ce faire quatre études centrées autour d’un paradigme d’estimation des possibilités de franchissement d’obstacles hauts ont été réalisées. Pris dans leur ensemble, les résultats expérimentaux soulignent le caractère particulièrement puissant et complexe du phénomène égocentré corporel observé sur la perception de l’espace gravitaire. Ces résultats, discutés en termes d’interpénétrabilité entre référentiels spatiaux offrent un support d’étude intéressant sur la manière dont les référentiels sont utilisés dans les processus de représentation spatiale. / Perceiving space is a relevant task in determining our relationships with the environment. In behavioral neuroscience, investigating this spatial relationship can classically be explored with two theoretical approaches. The first one uses direct perception to describe the spatial relationships, involving affordances (i.e. the action ability naturally offer by the environment). The other one investigates the cognitive aspect of perception implying the use of spatial representation process. The later one traduces the existence of represented states which can be described through the interaction of different stable states called spatial reference frames. The present work investigates the contribution of the egocentric reference frame (body-related) on the perception of the geocentric space (earth-based). This was questioned through two research lines, (i) the origin of egocentric influence previously observed in darkness upon geocentric perception, (ii) the existence of the egocentric phenomenon in an enriched visual scene. To answer these questions, four experiments were conducted where the paradigm of passing under high obstacles was used. Overall, these results stress the powerful and complex aspect of the egocentric phenomenon observed upon geocentric perception. This work, discussed in term of interpenetrability between reference frames, provide an interesting support on the way how spatial reference frames are used in perceiving space.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung und Entwicklung eines neuartigen Fahrerassistenzsystems für Nutzfahrzeuge, welches die lichte Höhe von vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernissen berechnet und über einen Abgleich mit der einstellbaren Fahrzeughöhe die Passierbarkeit bestimmt. Dabei werden die von einer Monokamera aufgenommenen Bildsequenzen genutzt, um durch indirekte und direkte Rekonstruktionsverfahren ein 3D-Abbild der Fahrumgebung zu erschaffen. Unter Hinzunahme einer Radodometrie-basierten Eigenbewegungsschätzung wird die erstellte 3D-Repräsentation skaliert und eine Prädiktion der longitudinalen und lateralen Fahrzeugbewegung ermittelt. Basierend auf dem vertikalen Höhenplan der Straßenoberfläche, welcher über die Aneinanderreihung mehrerer Ebenen modelliert wird, erfolgt die Klassifizierung des 3D-Raums in Fahruntergrund, Struktur und potentielle Hindernisse. Die innerhalb des Fahrschlauchs liegenden Hindernisse werden hinsichtlich ihrer Entfernung und Höhe bewertet. Ein daraus abgeleitetes Warnkonzept dient der optisch-akustischen Signalisierung des Hindernisses im Kombiinstrument des Fahrzeugs. Erfolgt keine entsprechende Reaktion durch den Fahrer, so wird bei kritischen Hindernishöhen eine Notbremsung durchgeführt. Die geschätzte Eigenbewegung und berechneten Hindernisparameter werden mithilfe von Referenzsensorik bewertet. Dabei kommt eine dGPS-gestützte Inertialplattform sowie ein terrestrischer und mobiler Laserscanner zum Einsatz. Im Rahmen der Arbeit werden verschiedene Umgebungssituationen und Hindernistypen im urbanen und ländlichen Raum untersucht und Aussagen zur Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens getroffen. Ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Dichte und Genauigkeit der 3D-Rekonstruktion ist eine gleichmäßige Umgebungsbeleuchtung innerhalb der Bildsequenzaufnahme. Es wird in diesem Zusammenhang zwingend auf den Einsatz einer Automotive-tauglichen Kamera verwiesen. Die durch die Radodometrie bestimmte Eigenbewegung eignet sich im langsamen Geschwindigkeitsbereich zur Skalierung des 3D-Punktraums. Dieser wiederum sollte durch eine Kombination aus indirektem und direktem Punktrekonstruktionsverfahren erstellt werden. Der indirekte Anteil stützt dabei die Initialisierung des Verfahrens zum Start der Funktion und ermöglicht eine robuste Kameraschätzung. Das direkte Verfahren ermöglicht die Rekonstruktion einer hohen Anzahl an 3D-Punkten auf den Hindernisumrissen, welche zumeist die Unterkante beinhalten. Die Unterkante kann in einer Entfernung bis zu 20 m detektiert und verfolgt werden. Der größte Einflussfaktor auf die Genauigkeit der Berechnung der lichten Höhe von Hindernissen ist die Modellierung des Fahruntergrunds. Zur Reduktion von Ausreißern in der Höhenberechnung eignet sich die Stabilisierung des Verfahrens durch die Nutzung von zeitlich vorher zur Verfügung stehenden Berechnungen. Als weitere Maßnahme zur Stabilisierung wird zudem empfohlen die Hindernisausgabe an den Fahrer und den automatischen Notbremsassistenten mittels einer Hysterese zu stützen. Das hier vorgestellte System eignet sich für Park- und Rangiervorgänge und ist als kostengünstiges Fahrerassistenzsystem interessant für Pkw mit Aufbauten und leichte Nutzfahrzeuge. / The present work deals with the conception and development of a novel advanced driver assistance system for commercial vehicles, which estimates the clearance height of obstacles in front of the vehicle and determines the passability by comparison with the adjustable vehicle height. The image sequences captured by a mono camera are used to create a 3D representation of the driving environment using indirect and direct reconstruction methods. The 3D representation is scaled and a prediction of the longitudinal and lateral movement of the vehicle is determined with the aid of a wheel odometry-based estimation of the vehicle's own movement. Based on the vertical elevation plan of the road surface, which is modelled by attaching several surfaces together, the 3D space is classified into driving surface, structure and potential obstacles. The obstacles within the predicted driving tube are evaluated with regard to their distance and height. A warning concept derived from this serves to visually and acoustically signal the obstacle in the vehicle's instrument cluster. If the driver does not respond accordingly, emergency braking will be applied at critical obstacle heights. The estimated vehicle movement and calculated obstacle parameters are evaluated with the aid of reference sensors. A dGPS-supported inertial measurement unit and a terrestrial as well as a mobile laser scanner are used. Within the scope of the work, different environmental situations and obstacle types in urban and rural areas are investigated and statements on the accuracy and reliability of the implemented function are made. A major factor influencing the density and accuracy of 3D reconstruction is uniform ambient lighting within the image sequence. In this context, the use of an automotive camera is mandatory. The inherent motion determined by wheel odometry is suitable for scaling the 3D point space in the slow speed range. The 3D representation however, should be created by a combination of indirect and direct point reconstruction methods. The indirect part supports the initialization phase of the function and enables a robust camera estimation. The direct method enables the reconstruction of a large number of 3D points on the obstacle outlines, which usually contain the lower edge. The lower edge can be detected and tracked up to 20 m away. The biggest factor influencing the accuracy of the calculation of the clearance height of obstacles is the modelling of the driving surface. To reduce outliers in the height calculation, the method can be stabilized by using calculations from older time steps. As a further stabilization measure, it is also recommended to support the obstacle output to the driver and the automatic emergency brake assistant by means of hysteresis. The system presented here is suitable for parking and maneuvering operations and is interesting as a cost-effective driver assistance system for cars with superstructures and light commercial vehicles.