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L'objectif principal de cette thèse est de mettre en évidence le rôle de la direction et du mouvement de la tête et des yeux dans la perception et le contrôle de trajectoires courbes, en référence aux propriétés des flux optiques générés par notre déplacement dans un environnement stable. Nous utilisons deux méthodes expérimentales : une approche comportementale sur simulateur de conduite et une approche psychophysique permettant d'évaluer les capacités d'observateurs humains à percevoir la direction du mouvement propre. Ces méthodes combinées visent à mettre en évidence les effets comportementaux d'une perception active de la direction du mouvement propre. L'introduction dresse l'état de la recherche sur les informations disponibles et les stratégies perceptives impliquées dans la prise de virage en conduite automobile. Ainsi, l'accent est à la fois mis sur le rôle du point de corde (dans le cas étudié d'un déplacement sur une route délimitée) et plus généralement sur le rôle du flux optique (description de la transformation apparente de l'environnement visuel lors du déplacement), soulignant notre capacité à interpréter spatialement le mouvement, mais aussi le caractère indissociable de la motricité et de la perception. Nous abordons ensuite le rôle des mouvements combinés des yeux et de la tête, dans une perspective fonctionnelle du contrôle du mouvement.Dans un premier chapitre expérimental, nous analysons les mouvements d'orientation de la tête lors de la prise de virage en conduite simulée. Nous montrons que les mouvements de la tête sont indépendants de la manipulation du volant et qu'ils participent activement à l'orientation du regard vers le point de corde. Dans un second chapitre expérimental, nous nous attachons à décrire les mouvements combinés des yeux et de la tête, en lien avec la géométrie de l'environnement routier. Dans une troisième partie, nous analysons plus finement le comportement du regard en lien avec la direction du point de corde et la vitesse locale du flux optique. Nous montrons à la fois que le point de corde correspond à un minimum local de vitesse optique et que la composante globale du flux optique induit un nystagmus optocinétique systématique. Enfin, lors d'une quatrième étude psychophysique, nous nous attachons à décrire finement l'effet de la variation de la direction du regard sur la discrimination de la direction du mouvement propre. Nous montrons que les seuils de discrimination de trajectoire sont minimaux lorsque le regard est orienté vers une zone de vitesse de flux minimal. Nous proposons finalement un modèle de détection de la trajectoire, basé sur une fraction de Weber des vitesses de flux fovéales, qui prédit très précisément les seuils expérimentaux. Les stratégies observées d'orientation du regard (combinaison des mouvements des yeux et de la tête) vers le point de corde sont compatibles avec une sélection optimale de l'information présente dans le flux optique. / The main purpose of this dissertation is to determine the role of the direction and movement of the eyes and the head in the perception and control of self-motion in curved trajectories, with respect to the properties of the optical flows generated in a stable environment. To do so, we used two experimental methods: a psychophysical approach which allows to assess human observers' ability to perceive the direction of self-motion; and a behavior-based approach on a driving simulator. The two methods combined should help to highlight active perception of self-motion.The introduction reviews the current knowledge of perceptuo-motor strategies during curve driving. In this context, we put a stress on both (1.) the particular role of the tangent point -- in the driving situation on a delimited road, and on the role of the optic flow in general (apparent transformation of the optic array during self-motion), emphasizing the capability of humans to spatially interpret the movement; and (2.) on the duality between movement and perception. We then address the role of head-and-eye combined movements, in a functional perspective of the control of self-motion. In a first experimental section, we analyze the oriented movements of the head in simulated curve driving. We demonstrate that head movements are independent from the handling of the steering wheel, and that they actively participate in the gaze orientation toward the tangent point.In a second experimental section, we set out to describe the combined movements of head and eyes, with respect to the geometry of the road environment. In a third section, we analyze in more details gaze behavior as a function of the tangent point direction and of the local speed of optical flow. We demonstrate that the tangent point corresponds to a local minimum of optic flow speed and that the global component of the optic flow induces a systematic optokinetic nystagmus. In a fourth section involving a psychophysical study, we scrutinize the effect of varying gaze direction on the discrimination of the direction of self-motion. We show that the trajectory discrimination thresholds are minimal when the gaze is oriented toward an area of minimum flow speed. We finally propose a model of trajectory change detection, relying on a Weber fraction of foveal flow speeds, predicting the experimental thresholds very precisely. The gaze orientation strategies we have observed (combination of head and eye movements) toward the tangent point are compatible with this model and with the hypothesis of an active an optimal selection of the information contained in the optical flow.

Modern cars have a multitude of driver assistance functions that aim to support the driver in his/her everyday driving. One part of this is the Adaptive Cruise Control (ACC) that aims to keep a driver-specified speed. However, this set speed might be perceived as too high for some curves and as a result the driver will interrupt the system and take control again. To avoid this, a Curve Speed Adaptation (CSA) system aims to adapt the speed for an upcoming curve. Such a system should aim to mimic a driver and take into consideration how the driver would behave if he/she were to drive. This work aims to find a set of so-called Driving Modes that can describe how drivers with different driving styles drive through curves with different road properties by analysing recorded manual driving. A nested clustering approach is tested to divide curves into groups based on the driving style they were driven at and their road properties. The results show that this approach is able to capture different driving behaviours through curves. The road type and speed limit of a curve seem thereby to have the main influence on the driving behaviour. Clustering curves first by their driving style followed by the road properties yields thereby the more distinguishable Driving Modes. However, further improvements of the clustering methods are necessary to improve the obtained Driving Modes. The results of this thesis can form the basis for the development of a Curve Speed Adaptation system that adjusts for both the individual driver as well as particular road properties to improve the driver's comfort. / Moderna bilar har en mängd förarstödsystemer som syftar till att stödja föraren i sin dagligakörning. En av dem är Adaptive Cruise Control (ACC) som syftar till att hålla en hastighetspecificerad av föraren. Men denna hastighet kan uppfattas som för hög för vissa kurvoroch som resultat tar föraren kontrollen igen själv. För att undvika detta ska ett Curve SpeedAdaptation (CSA) system anpassa hastigheten för en kommande kurva. Ett sådant systembör sträva efter att efterlikna en förare och ta hänsyn till hur föraren skulle köra själv. Dethär examensarbetet syftar till att hitta så kallade körlägen som kan beskriva hur förare medolika körstilar kör genom kurvor med olika omständigheter genom att analysera manuellakörningar. En nestad klustringsmetod testas för att dela upp kurvor i grupper baserat påkörstilen som de kördes på och deras vägegenskaper. Resultaten visar att denna metod kanfånga olika körningsbeteenden genom kurvor. Vägtypen och hastighetsbegränsningen fören kurva verkar därmed ha huvudinverkan på körbeteendet. Att dela kurvorna först efterderas körstil följt av vägegenskaper ger bättre körlägena. Men ytterligare förbättringar avklustringsmetoderna är nödvändig för att förbättra de erhållna körningsmetoderna. Resul-taten av detta examensarbetet kan utgöra grunden för utvecklingen av ett kurvhastighetsanpassningssystem som anpassar både för den enskilda föraren och speciella vägegenskaperför att förbättra förarens komfort.