En vedette - La détection pour plus de sécurité
Si l'on regarde le moteur de nos voitures modernes, on se rend compte que les jours du bricolage dans le moteur sont loin derrière nous. Tous les éléments et sous-systèmes d'un véhicule reposent sur des capteurs intelligents et des unités de contrôle électroniques complexes pour la mise en œuvre de leurs fonctions de sécurité et de confort. Les technologies avancées sont largement adoptées, des systèmes de navigation compatibles avec les téléphones intelligents et par GPS et des systèmes médias aux moteurs hybrides complexes et aux contrôles dynamiques de l'efficacité des carburants Mais ce dont nous avons avant tout besoin, c'est d'une voiture qui nous amène de A à B en un seul morceau. La sécurité vient avant tout. Bien entendu, les fabricants automobiles appliquent leurs savoir et capacités aux systèmes de sécurité, de manière à ce que tous les systèmes, des freins ABS, de la protection électronique contre les dérapages et du système de communication d'urgence eCall (qui deviendra bientôt la norme) reposent sur les tous derniers développements en matière de systèmes de capteurs et de contrôle intelligents. Un projet financé au titre du septième programme-cadre (7e PC) soutenait les chercheurs et les fabricants automobiles dans le développement de la prochaine génération de produits orientés sécurité. Le projet ADOSE («Reliable application specific detection of road users with vehicle on-board sensors») portait sur le développement de nouveaux capteurs qui peuvent être intégrés dans des systèmes de sécurité embarqués sophistiqués. Ce projet a eu lieu en parallèle avec d'autres projets à grande échelle (par exemple INTERACTIVE, HAVE-IT) qui étudiaient le développement de systèmes de sécurité plutôt que des dispositifs de détection. Technologies révolutionnaires Les partenaires du projet ADOSE ont adopté cinq technologies de pointe pour développer des prototypes et solutions ingénieuses présentant de meilleures performances et des coûts moindres par rapport aux technologies actuelles. Les prototypes de capteurs ont été intégrés dans des systèmes pilotes qui peuvent détecter des obstacles, mesurer les distances et évaluer la visibilité. Le système d'imagerie FIR (infrarouge lointain) et un procédé de moulage par lots pour l'optique FIR ont été développés pour réduire le coût des composants dans les systèmes automobiles de vision de nuit. «La vision de nuit est une option réservée aux voitures de luxe à l'heure actuelle», explique M. Herrmann de Robert Bosch, «mais les taux de collision pourraient être considérablement réduits si cette option devenait un système de sécurité standard. Nous souhaitons rendre cette option de vision de nuit très attirante et mettre cette technologie à disposition pour un marché plus vaste. Nous avons dû développer un capteur considérablement moins coûteux à la fabrication que ceux déjà commercialisés.» L'équipe d'ADOSE a aussi mis au point un système MFOS (capteur optique multifonctionnel) qui mesure les paramètres environnementaux tels que le brouillard, la pluie ou la pénombre. Ces informations viennent compléter des données sur la conduite (par exemple la détection de véhicules approchant) en temps réel. Le système MFOS repose sur un guide de lumière optique plastique à bas prix associé à un système d'imagerie de semi-conducteurs complémentaires à l'oxyde de métal (CMOS). Le troisième dispositif est une caméra en 3D à bas prix qui peut reconnaître et mesurer les distances jusqu'aux objets voyageant à grande vitesse tels que les véhicules approchant. Il s'adapte parfaitement aux systèmes d'alertes pré-accidents. La sécurité routière ne concerne bien évidemment pas que la protection du conducteur, mais également celle des piétons et des cyclistes, qui s'en tirent en général moins bien lors de collisions, et ces derniers bénéficieront également de la recherche d'ADOSE. Le projet a mis au point un système radar qui localise les obstacles et identifie sans ambiguïté les usagers de la route à l'aide d'étiquettes radiofréquence (transpondeurs ou étiquettes RFID). Il est parvenu à intégré un traitement de signal dans le système de radar afin d'éliminer tout bruit de fond et de masquer les mauvaises conditions météorologiques. Le tout dernier prototype est un capteur SRS (capteur stéréo de rétines en silicium), un capteur peu coûteux inspiré par la biologie et destiné à une détection des objets très rapide et à faible intensité énergétique. Ce capteur peut détecter des objets se déplaçant à grande vitesse relative au capteur (et au véhicule) à l'aide d'une technique de correspondance stéréo semblable à la façon dont notre vision binoculaire nous permet d'appréhender les distances. «La technologie SRS a été reconnue par l'industrie comme un tout nouveau type de capteur», explique M. Fresolone de l'Institut autrichien de technologie. «Cette méthode innovante de détection des objets, inspirée par les processus biologiques, s'adapte à diverses applications telles que la détection de trafic en bord de route et décompte de personnes; nous sommes déjà en phase de négociations avec plusieurs sociétés de fabrication concernant l'utilisation de la technologie SRS pour tout un éventail d'applications pour la sécurité routière.» Démontrer la valeur Certains des capteurs de prototype ADOSE ont été testés en novembre 2011 sur deux véhicules d'essai sur la piste d'essai du Centro Sicurezza à Orbassano. Comme l'expliquait M. Pallaro, le coordinateur d'ADOSE du centre de recherche Fiat, «plusieurs scénarios de test dans des conditions identiques à la réalité ont été déployés; nous avons testé les capteurs ADOSE dans les principales situations où ils ont montré des performances concurrentielles en terme de technologie de pointe.» Les tests ont permis la validation des dispositifs de détection installés dans des conditions réalistes en extérieur et on s'attend à leur adoption dans les futurs systèmes de sécurité. La recherche à l'origine de la technologie MFOS a également généré un capteur CFOS à gamme dynamique élevée par ST Microelectronics, avec un micro-objectif et des filtres de couleur, qui pourra être fabriqué à des prix compétitifs. La production du capteur pourra donc bientôt commencer; en effet, une offre commerciale vient d'être signée avec un fournisseur important. Le radar harmonique et le système d'étiquettes passives/actives ont également généré un intérêt commercial auprès d'organisations en dehors du consortium, qui collaborent désormais en vue de perfectionner la technologie de développer un prototype commercial. Pressentir l'avenir? «En développant des technologies de détection à usage industriel, nous avons contribué au leadership de l'Europe dans le domaine des systèmes de sécurité intelligent et à l'expansion de ce marché de l'énergie», explique M. Pallaro. «Les technologies se trouvent maintenant à différentes étapes de développement, de tests ou de perfectionnement, et nous espérons pouvoir constater d'autres améliorations en matière de sécurité routière dans les années à venir.» Le projet ADOSE a reçu un financement de la recherche de 6,1 millions d'euros (sur un total de 10,2 millions d'euros) au titre du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Liens utiles: - Site web du projet «Reliable application specific detection of road users with vehicle on-board sensors» - Fiche d'information du projet ADOSE sur CORDIS - Site web du projet INTERACTIVE - Site web du projet HAVE-IT Articles connexes: - Road safety: the uncrashable car?