Les statistiques des accidents aux États-Unis témoignent d’une amélioration drastique depuis le milieu du XXe siècle. Nous ne parlons pas de gains marginaux. Nous envisageons une réduction massive du nombre de morts et de blessés. Ce changement ne s’est pas produit par hasard. Cette décision a été motivée par une cascade de lois sur la sécurité au niveau national et étatique.
Les progrès ont été lents au début. Pensez à la ceinture de sécurité. Introduit dans les années 1950, il est resté dans les showrooms et les garages pendant des années sans modifier le comportement des conducteurs. Les taux d’adoption oscillaient autour d’un dérisoire 10 à 15 pour cent. Les données de cette époque étaient sombres. En 1965, près de six personnes mouraient pour 100 millions de kilomètres parcourus. C’est un chiffre horriblement élevé.
Les choses ont changé lorsque l’application des règles s’est renforcée. À partir de 1984, des lois et des campagnes telles que « Cliquez dessus ou ticket » ont forcé un changement de comportement. Le recours à la ceinture de sécurité a augmenté régulièrement. Au début des années 2000, ce taux de mortalité était tombé à moins de deux décès pour 100 millions de kilomètres parcourus.
Aujourd’hui, la pression s’est déplacée de la législation vers la technologie. Les conducteurs veulent de meilleurs taux de collision. Ils réclament des voitures plus intelligentes. Les constructeurs automobiles écoutent. La dernière frontière pour sauver des vies est le système pré-collision. Ces conceptions visent à arrêter les accidents avant qu’ils ne surviennent, ou au moins à atténuer le choc.
La complexité du freinage automatique
Un système pré-collision (PCS) n’est pas qu’un simple capteur. Il s’agit d’un réseau complexe d’algorithmes et de matériel. Il scrute constamment la route. Il suit la position du véhicule. Il surveille les obstacles. Si une collision semble imminente, le système intervient.
Tester cette technologie est notoirement difficile. Les accidents sont imprévisibles. Le système doit être finement réglé pour ne pas se déclencher faussement. Personne ne veut que ses freins claquent sans raison lors d’une croisière sur une autoroute ouverte. Les faux positifs sont tout aussi dangereux que les faux négatifs. Ils érodent la confiance. Ils provoquent des collisions par l’arrière.
Comment le radar active les systèmes pré-collision
Alors, comment la voiture sait-elle ce qui s’en vient ? Comment fait-il la distinction entre une voiture qui rejoint votre voie et une ombre sur l’accotement ? La réponse réside dans le radar.
Les capteurs radar émettent des ondes radio. Ces ondes rebondissent sur les objets et retournent vers le véhicule. En mesurant le temps nécessaire au retour des ondes et le changement de fréquence (effet Doppler), la voiture calcule la distance et la vitesse. Ces données alimentent l’algorithme PCS. Si le calcul indique que vous êtes trop près ou trop vite, le système alerte le conducteur. Si le conducteur ignore l’avertissement, les freins s’enclenchent.
Cette technologie passe du luxe en option à l’équipement standard. Cela représente un changement fondamental dans la façon dont nous percevons la sécurité des véhicules. Nous passons d’une protection passive à une prévention active. La question n’est plus de savoir si ces systèmes fonctionneront, mais dans quelle mesure ils s’adapteront à la réalité chaotique de la route.
Les dispositifs de sécurité passive sont les gardiens silencieux de l’habitacle. Ils ne font rien jusqu’au moment où l’impact arrive. Une ceinture de sécurité en est l’exemple classique. Vous l’enclenchez et il reste lâche jusqu’à ce que la physique d’un accident le force à se verrouiller. Les airbags restent dans le tableau de bord, inertes et inutiles, jusqu’à ce que des capteurs détectent une décélération catastrophique. Mais la frontière entre sécurité passive et sécurité active n’est pas toujours un mur net. Les airbags s’appuient sur des capteurs d’impact qui mesurent la gravité d’une collision pour décider à quelle vitesse se gonfler et combien de temps rester déployés. Ce traitement des données en temps réel les rapproche de la catégorie active.
Les systèmes de sécurité active n’attendent pas les ennuis. Ils le recherchent. Les systèmes pré-collision scannent en permanence la route, analysant l’état du véhicule en temps réel. Ils ne restent pas assis là. Ils alertent le conducteur. Ils dirigent. Ils freinent. Ils fonctionnent sur la base d’un flux de signaux, recherchant le danger avant qu’il ne fasse la une des journaux.
Les premières tentatives de détection de collision ont tout essayé. Ondes infrarouges. Impulsions ultrasoniques. La plupart n’étaient pas fiables. Aujourd’hui, la norme de l’industrie est le radar. Pensez-y comme si vous criiez dans un canyon. Vous entendez votre voix rebondir. C’est un écho. Le radar fait la même chose mais avec des ondes radio au lieu du son. Ces ondes invisibles voyagent plus vite et plus loin. Ils traversent le brouillard et l’obscurité.
À l’intérieur de la calandre, généralement cachée derrière la façade en plastique, se trouve un petit détecteur de radar. Il n’arrête pas d’envoyer des rafales à haute fréquence. Il pulse continuellement. Lorsqu’une vague frappe une voiture devant elle, elle rebondit. Le capteur capte le retour. Une unité de contrôle séparée calcule le temps exact qu’il a fallu pour que le signal parte et revienne.
Ce calcul s’effectue en millisecondes.
Le système connaît instantanément la position du véhicule qui précède. Il connaît la distance. Il calcule la vitesse et la vitesse relative. Si les calculs suggèrent qu’un crash est imminent, le système ne se contente pas d’observer. Il intervient. Il fournit des informations au conducteur ou l’aide à éviter complètement l’accident.
Mais que se passe-t-il lorsque l’ordinateur décide qu’une collision est inévitable ? Comment le matériel traduit-il les données en action ?
Ce que font réellement les systèmes pré-collision
Le but n’est pas seulement de vous avertir. Il s’agit d’atténuer les dégâts ou d’empêcher complètement l’accident. Lorsqu’une collision potentielle est détectée, le système s’intensifie. Il n’y a pas une seule réponse. Il comporte une hiérarchie d’interventions conçues pour assurer votre sécurité.
1. Phase d’avertissement
La première étape est la communication. La voiture vous dit que quelque chose ne va pas. Des alertes visuelles clignotent sur le tableau de bord. Avertissements sonores bip ou carillon. Certains systèmes utilisent le retour haptique, en faisant vibrer le volant ou le siège pour attirer votre attention. Cela donne au conducteur une fraction de seconde pour réagir. Souvent, cette fraction de seconde suffit. Vous relâchez les gaz. Vous freinez. Le danger est passé.
2. Phase de pré-remplissage
Si le conducteur ne répond pas, le système prépare les freins. Il met sous pression les conduites de frein. C’est ce qu’on appelle le pré-remplissage. Pourquoi? Parce que les freins hydrauliques mettent du temps à créer de la pression. En prépressurisant le système, la voiture élimine le délai entre l’appui sur la pédale et le moment où les plaquettes agrippent les rotors. Lorsque vous freinez enfin, vous obtenez instantanément une puissance de freinage maximale.
3. Freinage d’urgence automatique (AEB)
Si la menace persiste et que le conducteur ne fait toujours rien, le système prend le relais. Il applique automatiquement les freins. Ce n’est pas un léger coup. C’est une décélération ferme et contrôlée. L’objectif ici varie. Dans certains systèmes, l’objectif est d’arrêter complètement la voiture avant l’impact. Dans d’autres, l’objectif est de réduire considérablement la vitesse. Même si un accident se produit, la vitesse d’impact plus faible signifie moins de dommages structurels et moins de blessures.
4. Freinage après collision
Certains systèmes avancés continuent de freiner après l’impact initial. Si la voiture heurte une barrière et rebondit sur la trajectoire d’un autre véhicule, le système maintient les freins serrés. Cela évite les collisions secondaires. C’est une fonctionnalité subtile mais essentielle. Vous ne le remarquez pas jusqu’à ce que vous en ayez connaissance dans un rapport d’erreur.
La technologie derrière le capteur
Le radar n’est pas le seul outil disponible dans le hangar. De nombreux véhicules modernes utilisent une combinaison de capteurs. Les caméras sont souvent associées à un radar. Une caméra voit ce que le radar ne voit pas. Le radar détecte la distance et la vitesse avec une grande précision. Une caméra
Tous les techniciens de sécurité ne vous émettent pas un bip. Certains systèmes saisissent le volant ou serrent les freins. Vous disposez d’alarmes passives qui vous avertissent simplement qu’un accident approche, vous donnant une fraction de seconde pour réagir. Ensuite, il y a les interventions actives.
Effectuez un freinage pré-collision. Le système applique une pression hydraulique supplémentaire au maître-cylindre. Cela aide le conducteur à s’arrêter plus rapidement. Ce n’est pas un arrêt totalement autonome, mais cela réduit la vitesse d’impact. Cela compte. Moins de vitesse signifie moins de dégâts.
Certaines de ces configurations communiquent avec les prétensionneurs de ceinture de sécurité. Ce sont les mécanismes qui resserrent vos dispositifs de retenue avant l’impact. Ils vous ramènent sur le siège. La logique est simple. Un passager en liberté est un projectile. Un retenu survit.
Mais voici le kicker. Ces systèmes doivent être précis. S’ils se déclenchent faussement, ils distraient le conducteur. Un conducteur distrait provoque des accidents. Les fabricants testent donc ces choses jusqu’à ce qu’elles deviennent bleues. Les faux positifs sont inacceptables.
Les premiers jours : détecter le comportement, pas les objets
Mercedes-Benz a mené la charge. La Classe S 2003 était équipée du système Pre-Safe. Ils l’ont appelé la première voiture de série au monde dotée de ce genre de réflexe.
Il n’a pas regardé la route à suivre. Il a regardé comment vous conduisiez. Les capteurs surveillaient l’angle de braquage et l’accélération. Si vous secouez le volant ou freinez brusquement, le système suppose que vous évitez une collision.
Qu’est-ce que ça a fait ? Il a serré les ceintures de sécurité. Il a fermé le toit ouvrant. Il relevait les sièges inclinés. Il s’agissait avant tout de préparer la cabine à l’impact, et non de l’empêcher. C’était réactif et non prédictif.
Radar et ondes millimétriques
Entrez dans le radar. Les années 2000 ont vu une évolution vers la détection de l’environnement, et non plus seulement du comportement de la voiture. Toyota a introduit son système pré-collision (PCS) en 2003 sur le Harrier au Japon. En 2010, elle est arrivée sur la Prius.
Le système de Toyota utilise un radar à ondes millimétriques. Cette technologie peut détecter des objets et calculer la distance et la vitesse relative. Il détermine si une aide au freinage est nécessaire. Il déclenche également les tendeurs de ceinture de sécurité.
Il veille également aux passagers arrière. Si une collision est imminente, le système incline les sièges arrière en position verticale. Les sièges inclinés sont dangereux en cas de collision. La colonne vertébrale en prend un coup. Les sièges verticaux répartissent la force sur les parties les plus solides du corps.
Le paysage concurrentiel
Ford ne reste pas les bras croisés. Ils ont annoncé un « avertissement de collision avec assistance au freinage » pour les Taurus, Lincoln MKS et MKT. C’est leur vision de la sécurité basée sur les radars.
Honda et Nissan proposent des systèmes de prévention des sorties de voie et d’évitement des collisions frontales sur de nombreux modèles nationaux. La technologie se répand. Ce n’est plus une fonctionnalité de luxe. Cela devient la norme.
L’objectif est le même pour toutes les marques. Réduire la gravité des accidents. Sauvez des vies. La différence réside dans l’exécution. Certains systèmes donnent la priorité au freinage. D’autres privilégient la retenue. Tous s’appuient sur des capteurs précis pour faire leur travail sans déranger le conducteur.
Où aller à partir d’ici
Pour en savoir plus sur la technologie qui vous permet de rester en vie sur l’autoroute, consultez les liens ci-dessous.
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Sources
- Industries automobiles. “La sécurité est importante : une technologie avancée de prévention des accidents trouve sa place dans les véhicules de production au Japon.” Août 2004. (13 avril 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m3012/is_8_184/ai_n6173980/
-Société DENSO. “Système de sécurité pré-collision.” 22 octobre 2003. (6 avril 2009) http://www.globaldenso.com/en/technology/product/electronics/files/pdf12_e.pdf
- Ford.com. “La dernière avancée de Ford en matière de sécurité – l’avertissement de collision avec assistance au freinage – disponible en 2009.” 6 avril 2009. (6 avril 2009) http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=29188
-Lemmen, Paul et al. “Développement d’un système pré-collision utilisant l’installation de test VEHIL.” Administration nationale de la sécurité routière. 8 mars 2005. (6 avril 2009) http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv19/05-0322-O.pdf
-Mercedes-Benz Canada. « Mercedes-Benz lance la toute première voiture dotée de « réflexes ». » 15 octobre 2002. (6 avril 2009) http://www.mercedes-benz.ca/index.cfm?NewsID=121&id=2959
-Merkelbach, Bettina. “Toyota ajoute un système pré-collision avant et des dossiers de siège aux technologies de sécurité.” ATZ en ligne. 2 mars 2009. (6 avril 2009) http://www.atzonline.com/index.php%3Bdo=show/site=a4e/sid=65255547349e36722b41f2291479446/alloc=1/id=9270
