Ce travail de thèse vise à comprendre les effets des paramètres de conception de l'habitacle automobile tels que la hauteur de toit et la largeur du bavolet sur le mouvement d'entrée et de sortie et sur l'inconfort perçu. La méthode consiste à comparer expérimentalement des mouvements de moindre inconfort avec d'autres plus contraignants en modifiant la géométrie de l'habitacle. Grâce à un conformateur à géométrie variable, 5 configurations de postes de conduite sont définies sur 3 hauteurs d'assise représentant une sportive, une berline et un monospace. Le système optoélectronique Vicon et des capteurs d'efforts sont utilisés pour mesurer le mouvement et toutes les forces de contact, permettant une analyse fine des interactions entre les sujets et le conformateur. 26 sujets ont participé à l'expérimentation, dont la taille varie du 5ème percentile femme au 95ème homme. A l'aide d'un mannequin numérique, la cinématique (angles articulaires) et la dynamique (couples articulaires) du mouvement sont reconstruites. Les résultats montrent que l'exigence en hauteur de toit dépend peu de la stature et de la hauteur de siège. L'analyse biomécanique du mouvement révèle que les grandes statures présentent une plus forte flexion du tronc que les petites statures. Ceci peut s'expliquer par le fait que l'espace autour du siège est plus réduit pour les petites statures en raison de la position plus avancée du siège dans l'habitacle. Un abaissement de seulement 45mm du toit fait qu'un véhicule devient inacceptable pour le conducteur. Le volant joue un rôle essentiel pour l'accessibilité, pour produire le couple d'extension nécessaire au genou gauche pour s'extraire du véhicule / This PhD thesis aims at understanding the effects of the roof height and the sill width on the car ingress/egress motion and the perceived discomfort. The method consists in comparing experimentally the less constrained motion with more constrained ones by controlling design parameters. Thanks to an adjustable car mock-up, 3 configurations of roof height and sill width were tested by volunteers on three seat heights representing a small car, a medium-size car and a minivan. A Vicon motion capture system and 6-axes force sensors were used in order to measure the motion and all external contact forces and to allow an accurate analysis of the interactions between the driver and the car. 26 volunteers participated in the experiment, selected according to their stature in order to cover a large range of the French driver (from 5th percentile female to 95th percentile male). Using a Digital Human Model, the kinematics (joint angles) and the dynamics (joint torques) of the motion were reconstructed. The results show that the demand for the roof height is not influenced by the car configuration nor the volunteer‟s stature. A biomechanical analysis highlights that the short volunteers adopt a more upright trunk than the tall ones due to smaller space available between the seat and the steering wheel for short persons. In addition, a small change of 45 mm in roof height may lead to an unacceptable car configuration. Finally, the steering wheel is an essential car element helping drivers to produce the necessary extension torque at the left knee for getting up
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2011LYO10117 |
| Date | 20 June 2011 |
| Creators | Causse, Julien |
| Contributors | Lyon 1, Wang, Xuguang, Denninger, Lisa |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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