L'assistant au maintien de voie

---

Description détaillée

Sous la désignation « Assistant au maintien de voie » se cachent plusieurs systèmes. De ces systèmes, il est possible d'en identifier trois « familles » différentes.

 

1- L'assistant au maintien de voie, qui surveille les marquages au sol et qui en cas de franchissement involontaire (c'est-à-dire sans avoir mis le clignotant) alerte le conducteur soit de façon sonore, soit de façon haptique.

Ce système surveille les lignes continues /discontinues de la route, grâce à une caméra. Les systèmes d'anciennes générations utilisaient des capteurs infrarouges.

 

Lorsque le véhicule se rapproche trop (ou est sur le point de franchir) d'une ligne de voie de circulation, Un signal sonore retentit dans les hautparleurs, généralement un signal visuel apparait également au tableau de bord. D'autres systèmes alertent le conducteur de façon haptique en créant des vibrations dans le siège et/ou dans le volant.


 

 

Chez certains constructeurs, il est possible de régler le seuil de déclenchement du système via l'interface homme machine. Le conducteur peut sélectionner trois seuils d'avertissement : précoce, moyen et tardif. Ce qui correspond par exemple chez Volkswagen à 20cm avant la ligne, sur la ligne et 20cm après la ligne.
 

 



Selon le constructeur ou l'équipementier ce système peut prendre différents noms comme par exemples:

• Le "lane assist" chez VW et Audi…
• l'AFIL (Alerte au Franchissement involontaire de ligne). Chez PSA…
• LDW (Lane Departure Warning) chez Renault…
• LDA (Lane Departure Alert) Chez Toyota…

2- L'assistant au maintien de voie, qui en cas de franchissement involontaire, corrige la trajectoire du véhicule en agissant sur la direction, sans l'intervention du conducteur.
Ce système fonctionne de la même façon que le précédent, une caméra surveille les lignes continues et discontinues. Lorsque le risque de franchissement est détecté, le calculateur de caméra informe le calculateur de direction. Celui-ci va braquer sans l'intervention du conducteur pour que le véhicule reste dans sa voie. Comme pour le système précèdent, une alerte sonore et/ou haptique est donnée au conducteur.

 


Selon le constructeur, le couple maximum appliqué pour corriger la trajectoire est compris entre 3 et 4 Nm. Il est donc très facilement surpassable par le conducteur. Ce dernier peut reprendre la main à tous moments pour exécuter un évitement d'urgence par exemple. (Nid de poule, obstacle, véhicule…)
Ce système est proposé uniquement sur des véhicules équipés d'une DAE (Direction à Assistance Electrique)
Les conditions préalables au fonctionnement :

• Le système doit être activé.
• Les lignes doivent être détectées par la caméra (chez certains constructeur 1 seule ligne suffit).
• La vitesse minimum doit être dépassée environ 65 km/h (cette vitesse varie selon le constructeur).
• La vitesse maximum ne doit pas être dépassée de 160km/h à 250 km/h selon les modèles de véhicules (constructeur et gamme).

Le conducteur doit avoir les mains sur le volant. La détection se fait soit par un capteur de présence soit par le capteur de couple au volant. Selon les constructeurs, si les mains ne sont pas détectées sur le volant, une alerte sonore est activée, et la fonction est annulée. Quelques exemples de temps sans détection de main avant inhibition du système :

• Au bout de 15 secondes chez Renault.
• Au bout de 8s chez VW, Audi, Skoda et Seat.
• Chez PSA, une alerte retentit au bout de 10 secondes, et la fonction cesse 3 secondes plus tard.

Les IHM Interfaces Homme/Machine
Aujourd'hui l'activation ou la désactivation se fait soit par un bouton de commande au volant, soit par l'écran tactile du véhicule.
Prenons un exemple :

Activation à l'écran tactile.
 

Réglage de la sensibilité.
 

L'affichage au tableau de bord.
 

Les différents modes.
 

La correction cesse dans les cas suivants : (liés au conducteur)

• Activation des clignotants (ou des feux de détresse).
• Vitesse du véhicule en dehors de la plage opérationnelle pour le système.
• Changement de voie intentionnel rapide.
• Conduite trop proche du marquage de la voie. Le système redeviendra disponible dès que le conducteur reviendra au centre de la voie en cours.
• L'activation de la fonctionnalité précédente s'est produite dans les dernières secondes.
• Activation ABS ou antipatinage.
• Conduite trop proche par rapport au véhicule devant.

Attention ce système permet d'éviter le franchissement de ligne. Pour résumé, il corrige la trajectoire par à-coups :

 

Selon le constructeur ou l'équipementier ce système peut prendre différents noms comme par exemples :

• LKA (Lane keeping Assist). Ou Assistant maintien de voie Chez Renault…
• "l'AFIL Actif" (Alerte au Franchissement involontaire de ligne Active) ou STL (Suivi de Trajectoire Latérale) Chez PSA…

3- L'assistant au maintien de voie qui centre le véhicule sur la voie sans que le conducteur n'ait à intervenir.
Ce dernier système est le plus performant. Il fonctionne exactement comme ceux vus précédemment, mais grâce à des algorithmes beaucoup plus puissants, il est capable de centrer le véhicule sur sa voie de circulation. Les corrections sont permanentes et douces.
La caméra détecte le marquage réel de la voie de circulation.

 

À partir des données de la détection de voie (1) est calculée une voie de circulation virtuelle (2). Celle-ci est fonction de la largeur de la voie réelle (1), mais elle est toujours plus étroite que la voie réelle. Sur les sections droites, elles sont symétriques. Dans les virages, la voie virtuelle (2) se rapproche du marquage intérieur au virage. La direction est alors pilotée pour que le véhicule reste dans la trajectoire virtuelle.
 

Quelques exemples de noms:

• L' «Activ lane assist" chez VW et Audi…
• Le LCA (Lane Centering Assist)
• Le LPA (Lane Position Assist) PSA …

Ce dernier système, permet de définir le positionnement sur la voie que le conducteur souhaite faire suivre à son véhicule. Le conducteur se positionne par exemple le long de la ligne de droite, active le LPA, au bout de quelques centaines de mètres, le système maintient cette position « apprise ».
Le système définit sa voie virtuelle en fonction de ce que le conducteur souhaite.

La technologie utilisée aujourd'hui est la caméra. Elle est placée en haut du pare-brise et surtout sous la trajectoire des essuies glaces pour fonctionner même lorsqu'il pleut. Cette caméra voit à peu près ce que l'œil humain peut voir.

 

Cependant, les angles de vision en largeur et en hauteur sont plus restreints que ceux de l'œil humain.
Par exemple chez Renault 52° en horizontal, et 38,4° en vertical.


 

Les limites du système peuvent entrainer l'arrêt des corrections ou l'impossibilité d'activer la fonction, par exemples dans les cas suivants :

• Le soleil brille directement dans l'objectif de la caméra ou transition rapide du clair au sombre ou vice versa.
• Courbes trop importantes ou trop longues (braquage permanent supérieur à 100 s).
• Marquage de voie ambigu, comme dans les zones de construction.
• Décalage soudain des marques de voie.
• Pare-brise sale ou détérioré.
• Chutes de neige ou chutes de pluie très abondantes.
• Faible marquage de voie, tel que marquage partiel de voie jaune sur des routes en béton.
• Voie trop étroite ou trop large, montée ou descente trop pentue.

La place de la caméra dans le système.
Exemple d'architecture multiplexée d'un système

 

---

Méthodes et pratiques

Les interventions les plus courantes sont :

• Diagnostic et paramétrage éventuel du système: à l'aide des outils de diagnostics constructeurs ou multimarques.
• Remplacement éventuel des éléments et réglages initiaux: les initialisations nécessaires sont réalisables grâce à l'outil de diagnostic constructeur ou multimarques.
• Les réglages initiaux consistent à calibrer la CAMERA.

Exemple de procédure pour effectuer un calibrage :
Conditions préalables :

• Placer le véhicule sur un sol parfaitement horizontal (tolérance maxi = 1°)
• Libre suffisant pour intervention (environ 10 m devant, et 5 m sur les côtés) ;
• Véhicule vide (intérieur et coffre) ;
• Pression des pneumatiques ajustée ;
• La géométrie doit être parfaitement réglée.

Avant réglage, une vérification visuelle de l'état général et de propreté de la zone de localisation de la caméra est nécessaire.

L'utilisation de moyens et d'outils peut être recommandé par le constructeur tel que :

• Un fil à plomb ;
• Un cordeau à tracer ;
• Un ensemble support, trépied, cibles (surfaces réfléchissantes) ;
• Un pont de géométrie ;
• Un appareil de géométrie 4 têtes ou 3D ;
• Un outil de diagnostic.

Concernant la mise en place des dispositifs de cible de camera, des recommandations de distance et de hauteur sont fournies par le constructeur pour chaque véhicule.

L'utilisation d'un banc de géométrie permet le calibrage de la caméra sur l'« Axe de poussée » du véhicule (cette opération n'est réalisable que sur des bancs de géométrie offrant cette option).


Le calibrage s'effectue à l'aide de l'outil de diagnostic et d'une cible spécifique, en redéfinissant le point de référence (point de visée) sur l'image de la caméra.

Certains constructeurs préconisent de calibrer la caméra en dynamique.
Il faut alors réaliser un essai routier, avec l'outil de diagnostic, en utilisant le menu prévu à cet effet. L'essai routier doit s'effectuer sur une route droite et à une vitesse supérieure à 40 km/h pour être effectif.

 

Tout déréglage ou mauvais réglage nuit à l'efficacité du système et peut même l'inhiber !

---

Impact sur les compétences en atelier

Pour les techniciens il doivent :

• Connaître la structure des réseaux multiplexés
• Connaître les protocoles et leurs modes dégradés
• Maîtriser la lecture des schémas électriques.
• Maîtriser toutes les fonctions de l'outil de diagnostic.
• Maîtriser toutes les fonctions de l'oscilloscope et du multimètre
• Connaître les procédures de configuration et de calibrage.
• Maitriser le fonctionnement des caméras.

Pour les non techniciens :

• Connaître les procédures de configuration et de calibrage.
• Avoir des notions du fonctionnement des caméras.
• Déposer et reposer la caméra.

Les carrossiers sont concernés, car la caméra se trouve derrière le pare-brise . Le calibrage de la caméra est impératif en cas de remplacement de ce dernier.

---

Exemple d’outillage approprié

Afin de réaliser les réglages dans les méthodes préconisées, un outil de diagnostic sera nécessaire, ainsi que des cibles spécifiques.
Exemples d'outils de calibrage :

Sur ces outils de réglage le technicien doit installer la cible correspondant au système. Sur les exemples ci-dessus c'est une cible pour les systèmes aux marques VW, Audi, Seat et Skoda.
Ci-dessous d'autres cibles :