L’électronique de bord d’une voiture moderne ne se limite plus à corriger les erreurs du conducteur à l’instant où elles se manifestent. À côté des systèmes de contrôle de conduite désormais bien établis, comme l’ABS, le TCS et l’ESP, qui interviennent de façon réactive lorsque l’adhérence est déjà compromise, une seconde famille de dispositifs s’est imposée : les ADAS, sigle d’Advanced Driver Assistance Systems, c’est-à-dire les systèmes avancés d’aide à la conduite. La différence est fondamentale : les premiers lisent exclusivement l’état du véhicule (vitesse des roues, angle de braquage, accélérations) et corrigent une situation déjà engagée, les seconds observent ce qui se passe à l’extérieur de l’habitacle et agissent par anticipation, pour éviter que la situation critique ne se présente. Ce n’est d’ailleurs pas un équipement réservé aux voitures haut de gamme : le règlement européen 2019/2144 en impose plusieurs sur toutes les voitures nouvellement homologuées.
Comment la voiture perçoit son environnement
Pour qu’une fonction d’assistance puisse exister, la voiture doit se construire une représentation de ce qui l’entoure. La tâche est confiée à quatre types de capteurs, chacun avec des qualités et des limites précises :
- Radar
- Caméras
- Capteurs à ultrasons
- Lidar
Le radar émet des ondes radio et en mesure l’écho de retour, ce dont il tire la distance, la vitesse relative et la direction des objets. C’est le capteur le plus fiable en cas de faible visibilité, de pluie ou d’obscurité, mais il ne reconnaît pas la nature de l’objet détecté. Les caméras font l’opération inverse : elles interprètent les formes et les couleurs et sont donc indispensables pour lire le marquage au sol, reconnaître les panneaux de signalisation et distinguer un piéton d’un cycliste ; elles souffrent en revanche de l’éblouissement, du brouillard et des salissures sur le pare-brise. Les capteurs à ultrasons, placés dans les pare-chocs, mesurent des distances très réduites et seulement à basse vitesse : ce sont ceux des radars de stationnement. Le lidar, enfin, reconstruit à l’aide d’impulsions laser une carte tridimensionnelle à haute résolution de l’environnement ; il est extrêmement précis mais coûteux, et pour cette raison encore peu répandu sur les voitures de série.
Aucun de ces capteurs ne se suffit à lui-même. Le calculateur recourt donc à ce que l’on appelle la sensor fusion, c’est-à-dire à la combinaison des données provenant de sources différentes : si le radar et la caméra s’accordent pour identifier un obstacle, la probabilité d’une fausse alerte se réduit drastiquement. C’est sur cette perception que se construisent les fonctions d’assistance aujourd’hui les plus répandues :
- Régulateur de vitesse adaptatif
- Maintien dans la voie
- Freinage automatique d’urgence
- Surveillance de l’angle mort
Régulateur de vitesse adaptatif
Le régulateur de vitesse traditionnel maintient constante la vitesse programmée, en ignorant le trafic. Le régulateur de vitesse adaptatif (ACC) ajoute un second objectif : conserver la distance avec le véhicule qui précède. Un radar frontal, souvent épaulé par une caméra, mesure en permanence la distance et la vitesse relative du véhicule qui se trouve devant ; le calculateur agit sur la délivrance du moteur et, lorsque c’est nécessaire, sur le circuit de freinage afin de maintenir l’intervalle choisi par le conducteur. Quand la voie se libère, la voiture reprend la vitesse programmée. Les versions les plus évoluées, dites Stop & Go, gèrent aussi le trafic congestionné : elles ralentissent jusqu’à l’arrêt complet et redémarrent automatiquement si l’arrêt est bref. La décélération délivrée par l’ACC est toutefois volontairement modérée, pensée pour le confort de marche et non pour l’urgence.
Maintien dans la voie
C’est la famille de fonctions qui suscite le plus de confusion, car sous des appellations commerciales voisines cohabitent trois niveaux d’intervention différents. L’alerte de franchissement de ligne (Lane Departure Warning) se borne à signaler la sortie par un son ou une vibration dans le volant. Le maintien actif dans la voie (Lane Keeping Assist) est en revanche un système correctif : il intervient sur la direction seulement lorsque la voiture s’approche de la ligne ou la franchit, pour la ramener à l’intérieur, puis cesse son action. Le centrage dans la voie (Lane Centering) constitue l’échelon supérieur : il corrige la trajectoire en continu afin de maintenir le véhicule au centre de la voie, même en l’absence de toute dérive. Dans les trois cas, la référence est fournie par la caméra qui lit le marquage au sol : si les lignes sont usées, recouvertes ou absentes, la fonction se désactive et en avertit le conducteur.
Freinage automatique d’urgence
Le freinage automatique d’urgence (AEB) est la fonction ayant le plus grand impact sur la sécurité et il est aujourd’hui obligatoire en Europe sur les voitures nouvellement homologuées. Le système compare la vitesse de la voiture à la distance et à la vitesse relative des obstacles détectés devant elle, en calculant le temps restant avant un impact possible. Lorsque cette valeur descend sous un seuil critique, l’intervention se fait par paliers : d’abord une alerte sonore et visuelle, puis un pré-remplissage du circuit de freinage qui rattrape les jeux et réduit les temps de réponse, enfin, si le conducteur ne réagit pas, un freinage autonome à la décélération maximale que permet l’adhérence. Les versions les plus récentes reconnaissent également les piétons et les cyclistes. L’objectif n’est pas toujours d’annuler le choc, mais de réduire la vitesse d’impact et donc la gravité des conséquences.
Surveillance de l’angle mort
L’angle mort est la portion de chaussée latérale et arrière que les rétroviseurs ne parviennent pas à cadrer. Deux radars placés aux angles du pare-chocs arrière surveillent les voies adjacentes et signalent un véhicule qui approche par un témoin dans le rétroviseur extérieur ; si le conducteur actionne malgré tout le clignotant, l’avertissement devient sonore et, sur certains modèles, le système exerce une légère action correctrice sur la direction. Les mêmes capteurs alimentent l’alerte de trafic transversal arrière, utile en marche arrière lorsque la visibilité est masquée par les voitures en stationnement.
Les niveaux d’automatisation SAE
Pour situer correctement ces fonctions, il existe une classification internationale, la norme SAE J3016, qui distingue six niveaux d’automatisation. Le niveau 0 ne prévoit aucune intervention automatisée sur la conduite, tout au plus de simples avertissements. Le niveau 1 assiste sur un seul axe de contrôle, longitudinal ou latéral : c’est le cas du régulateur de vitesse adaptatif employé seul. Le niveau 2 combine les deux axes, en gérant ensemble l’accélération, le freinage et la direction. À partir du niveau 3, la responsabilité de la conduite passe au véhicule : le conducteur peut détourner le regard, mais il doit rester prêt à reprendre le contrôle à la demande du système ; au niveau 4, le véhicule est autonome dans un domaine opérationnel défini, au niveau 5 en toutes conditions.
La quasi-totalité des voitures aujourd’hui commercialisées s’arrête au niveau 2. Cela signifie que le conducteur reste pleinement responsable de la conduite, qu’il doit garder les mains sur le volant et le regard sur la route, et que la voiture surveille activement sa présence et son attention. Les rares homologations de niveau 3 accordées jusqu’ici opèrent dans des limites très étroites de vitesse, de tracé et de conditions météorologiques, et leur diffusion demeure marginale. Parler de conduite autonome pour un ADAS de série est donc impropre : il s’agit de conduite assistée, et l’adjectif fait toute la différence.
Reste un aspect pratique souvent négligé : les ADAS exigent de l’entretien. Le remplacement du pare-brise, la réparation d’un pare-chocs ou une modification de la géométrie du train roulant imposent le recalibrage des capteurs, faute de quoi le système risque d’interpréter de façon erronée ce qu’il perçoit.