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10 janvier 2019
« Sensor Power » de ZF : un puissant système de détection pour une conduite autonome dotée de sens


Friedrichshafen / Las Vegas. Cette année au CES, ZF présente sa gamme de capteurs puissants permettant de détecter avec plus de précision l'environnement des véhicules, à l’intérieur comme à l’extérieur. Ils contribuent ainsi à améliorer la sécurité des véhicules conventionnels et automatisés. L’architecture qui en résulte, comprenant un nouveau radar longue-portée, un solid-state LiDAR ainsi que des caméras et des capteurs sonores innovants, est combinée à des supercalculateurs de la gamme de produits ZF ProAI pour créer un système de détection global et puissant.

« En tant qu’architectes de systèmes pour la conduite autonome, nous avons développé un ensemble de capteurs qui équipe les véhicules avec tous les sens requis pour détecter numériquement leur environnement », a déclaré Torsten Gollewski, Directeur du Département Développement Avancé de ZF et Directeur Général de Zukunft Ventures GmbH. « Nos systèmes peuvent, de manière plus précise et avec redondance, détecter et traiter les signaux de l'environnement en temps réel, ce qui est essentiel pour permettre des fonctions de conduite automatisées et sûres. »

L’ensemble de capteurs comprend des caméras, radars, LiDAR et capteurs sonores ZF de dernière génération. En termes de logiciels, nous retrouvons des outils et algorithmes de détection et de classification ainsi que la dynamique véhicule qui sont hébergés dans l'unité de contrôle centrale du ZF ProAI. L’ensemble de l’architecture est conçue pour répondre aux exigences automobiles, y compris aux températures extrêmes et aux vibrations. Ces systèmes de capteurs avancés sont également importants pour aider à respecter les futures réglementations en matière de sécurité ainsi que les normes de sécurité des consommateurs (exemple : NCAP).

Une vision supérieure

Installé à l'avant du véhicule, le radar haute résolution longue-portée de ZF offre des performances de détection supérieures dans les quatre dimensions : vitesse, distance, résolution angulaire et hauteur. Ce capteur très performant de 77-GHz est conçu pour les applications ADAS haut de gamme et pour la conduite hautement automatisée et autonome (à partir du niveau 3). Comme les autres systèmes de radar, il transmet des ondes électromagnétiques (radio) afin de cibler et déterminer la portée, l'angle ou la vitesse des objets (principe de l'écho). Le capteur haute définition permet toutefois de mesurer la hauteur avec plus de précision pour créer une vue tridimensionnelle de l'environnement. Le radar peut fonctionner même par très mauvais temps, dans l’obscurité et avec de mauvaises conditions de visibilité, comme les radars moyenne-portée de ZF, offrant un éventail de fonctions ADAS. Lumière sur l’automatisation Combinés à des outils logiciels, les capteurs LiDAR basés sur la technologie laser peuvent également créer un modèle 3D plus précis de l'environnement du véhicule. Ils peuvent aider à mieux reconnaître les objets et l'espace libre, y compris en situations de circulation complexes et dans presque toutes les conditions d'éclairage. Le nouveau solid-state LiDAR haute résolution de ZF, développé en collaboration avec Ibeo, permet également de mieux détecter les piétons et les petits objets en 3D. Cela joue un rôle important pour une conduite hautement automatisée à partir du niveau 3. La technologie des semi-conducteurs rend cette innovation beaucoup plus robuste que les solutions précédentes. Grâce à leur conception modulaire et aux options de champ de vision, les capteurs sont adaptés à une large gamme d'applications.

Les caméras de véhicules

La caméra S-Cam4 de ZF met l'accent sur le développement et l'expansion de la gamme de caméras S-Cam. Avec un champ de vision à 100 degrés et un capteur d'image HDR (High Dynamic Range) de 1,7 mégapixel, cette technologie offre de hautes performances lorsqu'il s'agit de détecter les piétons et les cyclistes dans un environnement urbain. Les caméras peuvent également inclure les algorithmes avancés de ZF pour le contrôle longitudinal et transversal du régulateur de vitesse adaptatif (ACC), le freinage d'urgence automatique (AEB) et l'aide au maintien de trajectoire (LKA), ainsi que d'autres fonctions.

Les têtes de caméra à distance, qui peuvent être installées dans de très petits boîtiers, peuvent aider à détecter l'environnement du véhicule et transmettre la vidéo au conducteur ou encore à classifier les objets. Il est possible de combiner jusqu'à 12 caméras pour obtenir une vue à 360 degrés du véhicule. Pour chaque caméra à distance, les constructeurs peuvent choisir une résolution de capteur comprise entre 1,2 et 8 mégapixels et un champ de vision compris entre 28 et 195 degrés. Cela signifie qu'un système multi-caméras peut être adapté aux besoins spécifiques du client.

Un oeil dans l’habitacle : sûr et confortable

La conduite hautement automatisée donnera aux passagers une plus grande liberté de mouvement à l'intérieur du véhicule. Une caméra 3D ZF permet d’offrir de nouveaux avantages en termes de confort et de sécurité. Faisant partie du système d'observation de l'habitacle de ZF (IOS), elle peut recueillir des informations en temps réel sur la taille, la position et la posture des passagers. Par conséquent, le fonctionnement des divers systèmes de sécurité pour les passagers peut être adapté de sorte à ce qu'en cas d'urgence, l'impact d'une collision puisse être mieux atténué.

La surveillance du conducteur jouera également un rôle clé dans les scénarios de transfert entre le conducteur humain et le pilote automatique. L'IOS peut également déterminer si le conducteur a les mains sur le volant, s’il dirige activement le véhicule et si sa tête est tournée vers la route.

A l’écoute du danger

Avec Sound.AI, ZF permet également aux voitures d’entendre. Le système analyse, entre autres, les différents types de sirène pour déterminer quel véhicule d'urgence s'approche et sa provenance (détection de sirène). L'affichage du système peut également fournir au conducteur des informations importantes, notamment des instructions telles que "se ranger à droite" ou "se décaler sur la voie d'urgence". Les véhicules entièrement automatisés à partir du niveau 4 peuvent effectuer ce type de manoeuvres de manière indépendante.

« A travers notre puissant système de détection « sensor power » qui combine tout un ensemble de capteurs, nous pouvons aider à répondre à l’ensemble des besoins futurs. Quelles que soient les conditions météorologiques ou d'éclairage, nos systèmes de reconnaissance environnementale sont conçus pour fonctionner avec le niveau de précision et de redondance requis pour une conduite sûre, hautement automatisée et autonome », déclare Torsten Gollewski. Le volume important de données généré par les systèmes LiDAR, radar, caméra et Sound.AI doit être traduit dans un modèle d'environnement numérique clair. Pour ce faire, ZF a développé la gamme de produits ZF ProAI, les supercalculateurs les plus puissants actuellement disponibles dans l'industrie automobile.

  Source : ZF
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