Les systèmes d’aide à la conduite

Les systèmes d’aide à la conduite regroupent tous les dispositifs intégrés au véhicule pour aider le conducteur, dans le but d’améliorer le confort ou la sécurité. L’accent sera mis ici plutôt sur les systèmes visant à améliorer la sécurité, en raison de l’orientation de ce travail de thèse. Ces sys- tèmes peuvent aider le conducteur sur différents aspects, principalement le contrôle longitudinal et latéral. L’Adaptive Cruise Control (ACC) est un système reprenant le principe du régulateur de vitesse : il permet de maintenir le véhicule à une vitesse constante, choisie par le conducteur, sans toucher à la pédale d’accélérateur. En revanche, si le véhicule de devant se trouve trop proche, il ralentit le véhicule afin de garder une distance intervéhiculaire suffisante (i.e. supérieure à une distance minimale choisie). Pour cette raison, on parle aussi de régulateur de distance (Villame, 2004). La figure 3.1 illustre les différents mode de fonctionnement de l’ACC.Le Stop & Go est une variante de l’ACC. Alors que l’ACC ne fonctionne qu’au-dessus d’une certaine vitesse et fournit une décélération limitée, le Stop & Go fonctionne à basse vitesse et peut ralentir jusqu’à l’arrêt complet du véhicule. L’ACC est plutôt prévu pour une utilisationLe Forward Collision Warning (FCW) est un système permettant de prévenir le conducteur lorsque la distance qui le sépare au véhicule le précédant est trop courte. Pour cela, les modalités de l’alerte sont variées : le plus souvent visuelle et sonore, elle peut également consister en une vibration du siège du conducteur, ou une légère tension de la ceinture de sécurité.

Systèmes d’alerte de vitesse limite

Le Curve Speed Warning (voir figure 3.3) est un système qui permet de prévenir le conducteur lorsqu’il roule à une vitesse trop élevée à l’approche d’un virage. Couplé à un système GPS et une carte numérique, le système peut ainsi déterminer la vitesse maximale à adopter dans le virage en fonction de son rayon de courbure, mais aussi en fonction des conditions météo grâce à un capteur de pluie. Le système émet alors une alerte visuelle et/ou sonore si la vitesse est trop élevée.Le système Intelligent Speed Adaptation (ISA) repose sur le même principe, mais surveille la vitesse du véhicule par rapport à la vitesse limite en vigueur sur la route où il se trouve. Deux variantes de l’ISA existent : l’ISA passif émet une alerte lorsque la vitesse est trop élevée (en affichant par exemple un icône représentant un panneau de limitation de vitesse sur le tableau de bord), alors que l’ISA actif ralentit le véhicule, en agissant sur le frein ou sur le régime moteurLe Lane Departure Warning (LDW, voir figure 3.4) est un système prévenant le conducteur lorsqu’il sort de sa voie. Pour cela, une caméra située à l’avant du véhicule permet de détecter les lignes blanches. Lorsque le véhicule se rapproche trop du bord de la voie, une alerte est émise. Cette fois encore, les modalités d’alerte sont variées : elle peut être sonore (et latéralisée en fonction de la direction de la sortie), visuelle, ou haptique via une vibration du siège ou du volant.

Reprenant le principe du LDW, le Lane Keeping Assistant (LKA) détecte les sorties de voie. En revanche, au lieu de prévenir le conducteur, le LKA applique un couple au volant permettant d’aider le conducteur à ramener son véhicule vers le centre de la voie.Le Blind Spot Detection est un sytème avertissant le conducteur de la présence d’un véhicule dans son angle mort. Il utilise pour cela des caméras situées dans les rétroviseurs, et active une alerte lumineuse si un véhicule est détecté (voir figure 3.5.Comme le précisent Parasuraman et al. (2000), « l’automatisation ne remplace pas simplement l’activité humaine, mais la modifie, souvent d’une façon non souhaitée et non prévue par les concepteurs de l’automatisation ». De nombreux auteurs ce sont donc penchés sur les mécanismes sous-jacents de la coopération Homme / machine, et notamment dans le cas des systèmes d’aide à la conduite.C’est Sheridan et Verplanck (1978) qui ont en premier introduit le concept de niveaux d’auto- matisation. Les auteurs, qui se sont intéressé au futur des appareils sous-marins, proposent une échelle à 10 niveaux pour caractériser le degré d’automatisation d’une machine pour une action souhaitée par l’humain :Selon une approche similaire, Parasuraman et al. (2000) définissent également quatre tâches indépendantes : l’acquisition d’information, l’analyse de l’information, la décision et sélection d’une action, et l’implémentation de l’action. Les auteurs proposent alors une échelle à dix niveaux d’automatisation, inspirée de celle de Sheridan et Verplanck (1978) .