Qu'est-ce que l'ADAS ?

ADAS est l'acronyme de Advanced Driver Assistance System (système avancé d'aide à la conduite). Il s'agit d'une suite intégrée de technologies complémentaires qui aident les conducteur à conduire leur véhicule de manière plus sûre. Selon une étude de la National Highway Traffic Safety Administration, environ 94 % des accidents de voiture graves sont dus à une erreur humaine. Les ADAS ont été développés pour aider à réduire les accidents de la route en intégrant des fonctions automatisées de détection, de navigation et d'évitement dans les véhicules personnels et commerciaux.

L'objectif principal des logiciels ADAS est la sécurité. Ces systèmes améliorent la perception du véhicule par rapport à son environnement et sa capacité à réagir de manière appropriée en l'espace de quelques millisecondes. Ils confèrent aux véhicules une aptitude à éviter les dangers digne d'un super-héros. Dans les ADAS, des capteurs tels que le lidar, le radar et les caméras collaborent pour donner des informations à des dispositifs tels que la détection des piétons et l'alerte de franchissement involontaire de ligne. Par ailleurs, les systèmes ADAS jouent un rôle important dans la mesure où ils permettent de réduire la charge de travail et le stress du conducteur, d'améliorer le confort et la commodité, et de faciliter la transition vers la conduite entièrement autonome.

Les ADAS correspondent aux niveaux 2 et 2+ dans le spectre de la conduite autonome.  Plus le niveau d'autonomie est élevé, plus le contrôle exercé par les machines est important et moins celui exercé par les conducteurs est important. Aujourd'hui, les technologies ADAS nous aident à progresser vers le niveau 5 (conduite entièrement autonome) en habituant les conducteurs à l'idée qu'un jour, la technologie sera capable de gérer tous les aspects de la conduite, sans intervention des conducteurs. 

Remarque : la distinction entre l'autonomie de niveau 2 et l'autonomie de niveau 2+ réside dans le fait que l'autonomie de niveau 2+ inclut des capacités supplémentaires qui créent un niveau d'automatisation plus élevé (comme le changement de voie automatisé), mais le conducteur garde le contrôle total. 

Les ADAS comprennent toute une série de fonctions, de l'assistance de base aux automatisations avancées. En voici quelques-unes :

Le régulateur de vitesse adaptatif (ACC) : il aide les conducteurs à maintenir une distance de sécurité en ajustant la vitesse du véhicule par rapport au véhicule qui les précède.

Phares à LED adaptatifs (ADB) : ils passent des feux de route aux feux de croisement, ou orientent le faisceau dans la bonne direction, pour s'adapter aux besoins d'éclairage extérieur du véhicule à un moment donné.

Freinage automatique d'urgence (AEB) : freine en cas de risque de collision.

Système de surveillance des angles morts (BSD) : indique au conducteur qu'un autre véhicule se trouve dans en dehors de son champ de vision sur le côté de sa voiture. Particulièrement utile lors d'un changement de voie.

Alerte de franchissement d'intersection (CTA) : réduit le risque de collision en avertissant le conducteur de l'approche d'un véhicule lorsqu'il est en marche arrière.

Détection de la vigilance du conducteur : contribue à prévenir les accidents en surveillant le conducteur et en l'alertant lorsque le système perçoit des signes de fatigue.

Aide au stationnement : assiste le conducteur lors des manœuvres de stationnement en créneau ou en bataille en détectant la place de stationnement et les obstacles environnants, puis en exécutant automatiquement la manœuvre de stationnement.

Reconnaissance de la signalisation routière : souvent associée à l'affichage tête haute du conducteur, cette fonction permet d'identifier les limitations de vitesse et autres panneaux de signalisation afin de tenir le conducteur informé.

Les ADAS sont constitués de plusieurs composants individuels qui fonctionnent ensemble pour améliorer la sécurité et le confort de conduite. En utilisant les informations en temps réel de chaque composant, l'ADAS peut percevoir l'environnement, planifier une action et contrôler les éléments mécaniques de la voiture pour exécuter l'action.

Capteurs : ce terme englobe tous les composants qui recueillent des informations, tels que les caméras, les radars, les lidars, les capteurs à ultrasons et les capteurs infrarouges. Ces capteurs peuvent détecter la distance, la vitesse et la température d'autres objets, ainsi que recueillir des informations visuelles pour interpréter les panneaux et les marquages routiers.

Puces et processeurs : les circuits intégrés du système contrôlent l'interface des capteurs et le traitement des données afin de faciliter la communication entre les composants.

Unité de contrôle : l'unité de contrôle coordonne les données à l'aide d'un logiciel intégré pour prendre des décisions et envoyer des commandes aux systèmes mécaniques du véhicule.

Actionneurs : lorsque l'unité de contrôle décide du comportement du véhicule, les actionneurs convertissent les signaux électroniques en actions physiques. Il s'agit notamment des actionneurs de direction assistée, de freinage et d'accélérateur.

Au-delà de l'extrême complexité de l'intégration de multiples technologies, plusieurs défis rendent la conception et le développement des ADAS uniques. Tout d'abord, les ADAS doivent réagir en temps réel tout en s'adaptant à des conditions dynamiques. Ils assurent également une interaction homme-machine, ce qui rend la communication intuitive essentielle pour éliminer la confusion et garantir un fonctionnement convivial. Enfin, les ADAS sont soumis à des réglementations complexes, telles que la norme ISO26262, une norme internationale FuSa (sécurité fonctionnelle) qui s'applique à tous les systèmes électriques et électroniques des véhicules. 

Pour développer un système avancé d'aide à la conduite (ADAS), les ingénieurs entreprennent un processus en plusieurs étapes comprenant la recherche, la conception et les essais.

1. Recherche : nous étudions les propositions de nouvelles fonctions ADAS (ou d'amélioration des fonctions existantes) en tenant compte des technologies émergentes, de l'évolution des exigences réglementaires, de l'avis des constructeurs et des tendances des utilisateurs. 
2. Conception : la sélection et l'emplacement des capteurs, les composants logiciels et matériels, et l'interface homme-machine sont des éléments qui se rejoignent dans la réflexion qui aboutit à des spécifications pour guider la mise en œuvre.
3. Essais, vérification et validation : tous les composants du système sont évalués, à la fois individuellement et en tant que système, pour s'assurer que le dispositif ADAS répond aux exigences de sécurité et de performance dans les scénarios du monde réel. 

Au cours des phases de conception et d'essai, les ingénieurs s'appuient sur des logiciels de simulation qui les aident à explorer les options et à vérifier que la conception est conforme aux normes réglementaires avant qu'un prototype physique ne soit construit. Ces logiciels permettent de prévoir et de valider la coordination interne complexe de technologies et de mécanismes multidisciplinaires au sein du système ADAS, qui serait autrement invisible pour l'ingénieur.

La simulation permet par ailleurs de remplacer les essais routiers des véhicules sur des milliards de kilomètres. Ces modèles virtuels permettent aux ingénieurs d'évaluer des millions de scénarios, y compris des cas extrêmes imprévus et critiques qui seraient trop dangereux, trop coûteux et trop longs à réaliser dans le cadre d'essais de conduite en conditions réelles.  Les essais virtuels par simulation sont le seul moyen possible d'accélérer le développement de systèmes ADAS avancés qui seront en conformité avec les normes tout en suscitant la confiance et l'acceptation des consommateurs.  

L'avenir des ADAS dépendra en grande partie de leur capacité à relever quelques défis clés. Les scénarios de conduite imprévus (tels que les conditions météorologiques extrêmes), la conformité aux normes réglementaires, les risques de cybersécurité et la formation des conducteurs sont autant d'obstacles qui compliquent l'évolution des systèmes d'aide à la conduite. Mais à mesure que ces systèmes s'améliorent en termes de détection, de perception et d'exécution, ils ouvriront la voie à la production de véhicules entièrement autonomes.

Pour atteindre le niveau 5 d'autonomie, il faudra améliorer les fonctions existantes et intégrer des techniques permettant de fusionner les capteurs, s'appuyer davantage sur des prises de décision basées sur l'intelligence artificielle et disposer de solides fonctionnalités de communication telles que la technologie V2X. Grâce à la collaboration des ingénieurs, des constructeurs automobiles, des développeurs de technologies et des conducteurs, les ADAS ne cesseront d'améliorer la sécurité routière et l'expérience globale de conduite jusqu'à ce que le rêve de la conduite entièrement autonome devienne une réalité. 

Ressources connexes