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Système d'aide au changement de voie

Vous trouverez ici des connaissances utiles et des conseils précieux à propos du système d'aide au changement de voie et de l'assistant d'angle mort.

Dans le cadre du développement des systèmes d'assistance à la conduite visant à réduire les accidents, l'intérêt pour les capteurs radar dans les systèmes d'assistance à l'arrière croît de manière significative. De plus en plus de modèles de voiture sont équipés par défaut de ce type de capteurs. C'est pourquoi, le thème Diagnostic et Réparation fait partie tôt ou tard du quotidien des garages, cela non seulement pour les garages des marques des constructeurs mais également pour les garages indépendants. Nous aimerions, dans cet article, aborder le thème des capteurs radar utilisés à l'arrière des véhicules ainsi que leur utilisation dans le système d'assistance à la conduite « Système d'aide au changement de voie ».

Consigne de sécurité importante
Les informations techniques et les conseils pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de la réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels qualifiés.

 

CAPTEURS RADAR ET SYSTÈMES D'AIDE À LA CONDUITE: BON À SAVOIR

En tant qu'aide à la conduite, de plus en plus de systèmes d'aide au changement de voie sont équipés de capteurs radar. Cette technique présente l'avantage suivant : les capteurs radar peuvent obtenir des résultats de mesure précis indépendamment des conditions météorologiques. Le terme « radar » fait référence en premier lieu à l'aéronautique ou au transport maritime. Cela fait des années que ces systèmes ont forgé leur réputation et ont fait leurs preuves dans ces domaines. « Radar » est l'abréviation de Radio Detection and Ranging et signifie au sens large du mot « radiolocalisation et mesure de distance ».

 

Pour simplifier, un dispositif radar émet des ondes électromagnétiques concentrées à la vitesse de la lumière, que l'on appelle signaux primaires. Si ces ondes rencontrent un objet, celles-ci sont réfléchies sous forme d'échos (signaux secondaires), puis sont reçues et évaluées par le système. Il est possible de déterminer la direction, la distance et la vitesse dans l'électronique d'évaluation du système.

Utilisation dans le secteur automobile

Les capteurs radar sont utilisés dans les différents systèmes d'aide à la conduite à l'avant et à l'arrière afin de mesurer la distance. 

 

Cela fait des années déjà que les capteurs radar utilisés à l'avant, comme le régulateur de vitesse intelligent ACC (Adaptive Cruise Control), sont disponibles dans différents véhicules. 

 

Dans le cadre du développement des systèmes d'assistance à la conduite visant à réduire les accidents, l'intérêt pour les capteurs radar dans les systèmes d'assistance à l'arrière croît de manière significative. De plus en plus de modèles de voiture sont équipés par défaut de ce type de capteurs. C'est pourquoi, le thème Diagnostic et Réparation fait partie tôt ou tard du quotidien des garages, cela non seulement pour les garages des marques des constructeurs mais également pour les garages indépendants.

CAPTEURS RADAR 24 GHZ HELLA: BASES

Cela fait plus de dix ans qu'HELLA produit des capteurs radar dans la plage à bande étroite 24 GHz. En 2005 déjà, HELLA introduisait la première génération de capteurs radar 24 GHz en série. Les capteurs sont adaptés à des fonctions standard désormais bien établies comme la détection de l'angle mort, le système d'aide au changement de voie ainsi que l'assistant de sortie de stationnement en marche arrière.

 

Le capteur radar saisit des informations relatives à la vitesse, l'angle et la distance d'objets situés jusqu'à 70 mètres à l'arrière du véhicule et les analyse. Le processus de modulation LFMSK (Linear Frequency Modulation Shift Keying) est utilisé depuis la première génération d'appareils.

 

Ce processus permet de saisir et de déterminer la distance et la vitesse relative de plusieurs objectifs avec un seul signal (chirp) dont la fréquence change dans le temps.

 

La troisième génération de radars utilise une variante FM perfectionnée, la bande passante de modulation étant limitée à 200 MHz max. Le système travaille avec une puissance d'émission moyenne de 13 dBm (PIRE) dans une bande de fréquence entre 24,05 et 24,25 GHz. La résolution spatiale de 0,75 m qui en résulte est idéale pour les fonctions à l'arrière du véhicule. Le processus monopulsé permet à cet effet de déterminer l'angle. Le système effectue, sur la base d'approches spécifiques de traitement des signaux, une comparaison de phase des réflectivités radar via les différentes voies de réception.

 

Une fonction de sécurité supplémentaire, l'aide à la sortie du véhicule, est intégrée à la quatrième génération des capteurs radar. Il est possible ainsi de détecter à temps les situations dangereuses, comme par exemple des véhicules passant à proximité, et de prévenir les occupants avant qu'ils ne sortent du véhicule.

LES AVANTAGES DES CAPTEURS SONT LES SUIVANTS :

  • Ces capteurs peuvent être montés ou intégrés de façon invisible derrière le pare-chocs grâce à leurs faibles dimensions et les bonnes caractéristiques de transmission de la technologie 24 GHz.
  • La modulation de fréquence et la taille de l'antenne sont parfaitement coordonnées.
  •  Production de masse parfaitement maîtrisée des produits, fonctions et montage
  • Rapport coût/performance optimal en comparaison avec les autres technologies de radar 
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Principe de mesure LFMSK (processus Linear Frequency Modulation Shift Keying)
Plage de fréquence 24,15 GHz/ISM
Largeur de bande <= 200 MHz/ISM
Puissance de transmission <= +20 dBm puissance maximale, PIRE
Durée de cycle 1,5 m à 200 MHz OBW

Mesure de la vitesse

         Intervalle de vitesse relatif
         Séparabilité

 

-70 m/s à +70 m/s
0,32 m/s

Zone de détection – Azimut 165°

Il est possible d'intégrer les applications suivantes en fonction de la génération de capteurs :

Surveillance d'angle mort

Cette fonction surveille la zone qui se trouve dans l'angle mort du conducteur et prévient ce dernier de toute situation dangereuse lors du changement de voie. Le capteur fonctionne en zone proche.

Système d'aide au changement de voie

Le système d'aide au changement de voie crée des conditions de conduite plus sûres en avertissant le conducteur qu'un changement de voie peut s'avérer dangereux. La distance d'avertissement de 70 mètres laisse suffisamment de temps au conducteur pour pouvoir interrompre à temps le changement de voie.  Cette fonction permet notamment de rouler en sécurité sur les autoroutes. 

SYSTÈME PRÉ-COLLISION À L'ARRIÈRE

Le système pré-collision à l'arrière observe les véhicules arrivant de l'arrière et préactive, en cas de collision imminente, les mesures de sécurité comme par ex. l'airbag, les ceintures de sécurité, etc.

ASSISTANT DE SORTIE DE STATIONNEMENT

L'assistant de sortie de stationnement prévient le conducteur des véhicules qui s'approchent lorsque celui-ci quitte une place de stationnement. Cette fonction est activée lorsque le conducteur enclenche la marche arrière et se base sur la détection latérale du capteur radar.

AIDE À LA SORTIE DU VÉHICULE

L'aide à la sortie du véhicule surveille la zone à droite et à gauche des portières du véhicule, aussi bien côté conducteur que côté passager, à l'avant et à l'arrière. Cette fonction prévient les occupants du véhicule s'il n'est pas possible d'ouvrir la portière en toute sécurité.

LE SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT

Le système d'aide au changement de voie est une innovation technique parmi les systèmes d'assistance à la conduite. Celui-ci informe le conducteur des éventuels dangers lors du changement de voie sur les routes à plusieurs voies ainsi que sur les autoroutes, il permet d'éviter les accidents et contribue ainsi à la sécurité sur la route. 

 

Dans cette rubrique, les informations système suivantes sont illustrées à titre d'exemple sur le système d'aide à la conduite « Audi Side Assist ». 

Calculateurs

Le système d'aide au changement de voie comporte un calculateur maître et un calculateur esclave, leur structure étant identique. En combinaison avec un capteur radar intégré, les deux calculateurs forment respectivement un composant autonome. Le calculateur est pourvu d'un couvercle en plastique au-dessus du capteur radar. Ce couvercle, appelé également « radôme », est composé d'un matériau spécial qui est traversé de façon optimale par les faisceaux radar.

 

Le calculateur « Maître » (1) est monté derrière le pare-chocs sur le côté gauche et le calculateur « Esclave » (2) derrière le pare-chocs sur le côté droit.

Témoins d'alerte

Le système compte également deux témoins d'alerte de 4 LED, ceux-ci étant intégrés dans les boîtiers des rétroviseurs extérieurs gauche et droite. 

Interrupteur marche/arrêt

Un interrupteur permettant d'activer ou de désactiver la fonction du système d'aide au changement de voie est intégré au-dessus du revêtement de porte avant gauche dans le cache.
Le statut de la fonction est affiché via une LED intégrée à l'interrupteur. Le système sauvegarde le statut réglé en dernier et le reprend lors du redémarrage du véhicule. 

Description du fonctionnement du système d'aide au changement de voie

Le système d'aide au changement de voie « Side Assist » fonctionne à partir d'une vitesse du véhicule de 30 km/h. La zone de détection (A) des capteurs radar est de 50 mètres à l'arrière et d'env. 3,60 mètres (B) à côté du véhicule.. 

 

Le système surveille la circulation à l'arrière et sur les côtés du véhicule à l'aide des capteurs radar. La zone surveillée comprend « l'angle mort » invisible pour le conducteur, aussi bien côté conducteur que côté passager.

 

Si un véhicule se trouve dans la zone surveillée et que le conducteur ne change pas de voie, ce dernier est informé par un faible éclairage des LED sur les rétroviseurs extérieurs droite ou gauche. L'intensité de l'éclairage est plus faible afin que le conducteur ne soit pas inutilement distrait. Si, dans une telle situation, le conducteur actionne le clignotant pour changer de voie, il est averti par le témoin d'alerte qui clignote avec intensité dans le rétroviseur extérieur droite ou gauche correspondant. 

 

Si un véhicule est détecté par le système, le calculateur correspondant calcule la durée jusqu'à une éventuelle collision. Grâce à cette évaluation, le système différencie les véhicules à une vitesse supérieure, ceux à la même vitesse et ceux à une vitesse réduite.

VÉHICULES À UNE VITESSE SUPÉRIEURE

Un véhicule encore éloigné peut être classé comme critique s'il s'approche rapidement à une vitesse plus élevée. Le témoin d'alerte dans le rétroviseur est activé plus tôt.

VÉHICULES À LA MÊME VITESSE

Le témoin d'alerte est activé si les véhicules avançant à la même vitesse sont classés comme critiques pour un changement de voie. Tous les véhicules détectés dans « l'angle mort » sont affichés.

VÉHICULES À VITESSE RÉDUITE

Si un objet détecté est doublé lentement par le véhicule avec une différence de vitesse inférieure à 15 km/h, le témoin d'alerte est activé tant que l'objet se trouve dans l'angle mort. Si le véhicule est doublé avec une différence de vitesse supérieure à 15 km/h, le conducteur ne reçoit aucun signal d'avertissement.

CONDUITE DANS LES VIRAGES

Si le rayon du virage est supérieur à 170 mètres, le système détecte les véhicules à l'arrière. Si le rayon du virage est plus petit, le système d'aide au changement de voie est passif car les capteurs ne peuvent plus détecter l'ensemble de la zone de surveillance de 50 mètres à l'arrière du véhicule.

AUTRES FONCTIONS

Traction d'une remorque
Si une connexion électrique est réalisée avec une prise de remorque montée en usine, le système d'aide au changement de voie est automatiquement désactivé. 

 

Régler la luminosité d'affichage du témoin d'alerte
La luminosité du témoin d'alerte est automatiquement adaptée par le système. Le système obtient les informations de réglage via le capteur de pluie et de luminosité. Le conducteur a la possibilité de régler lui-même la luminosité dans la Multi Media Interface (MMI). Si les limites de réglage supérieures ou inférieures sont déjà atteintes avec le réglage automatique, il n'est pas possible d'aller au-delà de ces limites. Les valeurs de réglage sont personnalisées sur la clé respective du véhicule. 

COMMUNICATION ET INTÉGRATION AU SYSTÈME: VUE D'ENSEMBLE

Le système d'aide au changement de voie nécessite de nombreuses informations pour calculer les informations au conducteur sur une éventuelle situation dangereuse. Le calculateur obtient les informations nécessaires à partir de plusieurs sources.
Le calculateur maître et esclave sont reliés l'un à l'autre via un propre bus de données CAN haute vitesse. L'échange de données se fait avec une vitesse de transmission de 500 kbits/s. Pour toute autre communication dans le véhicule, le calculateur maître est relié à l'interface de diagnostic afin d'échanger avec les autres participants raccordés au bus. 

Unité Information
Calculateur tableau de bord Informations au conducteur visuelles et sonores sur les éventuelles perturbations
Capteur de pluie et de luminosité Le calculateur maître informe sur la luminosité ambiante actuellement mesurée afin d'adapter les témoins d'alerte
Calculateur ABS Informations sur la vitesse de roue et le taux de lacet
Calculateur détecteur de remorque Information traction d'une remorque
Interrupteur Alerte de Franchissement Involontaire de Ligne Information Alerte de Franchissement Involontaire de Ligne « Marche ou Arrêt »
Calculateur central confort
  • Information de changement de voie lors de l'actionnement du clignotant
  • Information « marche arrière » lorsque la marche arrière est enclenchée
Calculateur autorisation de démarrage Informations accès-autorisation de démarrage et informations de la clé
Calculateur unité d'affichage et de commande Souhait du conducteur « Luminosité voyants d'alerte »

Informations au conducteur sur le tableau de bord

En cas de désactivation du système, les informations suivantes sont affichées à l'écran du tableau de bord :

 

Indications sur l'écran Cause
Audi Side Assist non disponible : capteurs bloqués La zone de travail ou la visibilité des capteurs est bloquée par un porte-vélo ou autre objet semblable.
Audi Side Assist : défaut du système En raison d'un capteur défectueux, le système ne peut plus garantir un fonctionnement sûr et est désactivé.
Audi Side Assist : actuellement pas disponible Désactivation temporaire en raison d'une batterie défectueuse ou d'un état de charge trop faible.
Audi Side Assist : non disponible en conduite avec une remorque La traction d'une remorque a été détectée.

Limitations du fonctionnement

Le système radar est conçu de façon à couvrir toutes les situations de conduite sur des voies de largeur normale avec une voie gauche et droite. Mais dans certains cas, le système peut activer le témoin d'alerte dans le rétroviseur alors qu'aucun véhicule ne se trouve dans la zone critique pour un changement de voie. 

 

Exemples de situations selon le constructeur automobile :

  • Lorsque le conducteur roule très près du bord sur des routes étroites et que les véhicules d'une autre voie sont couverts
  • Dans les virages serrés, le système peut éventuellement réagir à un véhicule sur une voie plus éloignée
  • Réaction à des glissières de sécurité ou autres objets trop hauts ou décalés
  • Limitations du fonctionnement en cas de conditions météorologiques très mauvaises
REMARQUE

Afin d'avoir un fonctionnement irréprochable du système d'aide au changement de voie, il ne faut pas recouvrir ni coller le pare-chocs au niveau des capteurs radar. En outre, il est nécessaire, en hiver, d'enlever la neige et la glace au niveau de ces zones.

REMARQUES DE DIAGNOSTIC ET DE RÉPARATION DU SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: VIDÉO

Travaux d'entretien sur le capteur radar - Audi Side Assist

Cette vidéo présente les instructions de diagnostic et de réparation du système d'aide à la conduite « système d'aide au changement de voie ».

 

03:41 min

TRAVAUX D'ENTRETIEN SUR LE SYSTÈME D'AIDE AU CHANGEMENT DE VOIE: DIAGNOSTIC

Diagnostic

Les fonctions système de l'aide au changement de voie sont surveillées en continu. Les éventuelles erreurs sont sauvegardées dans la mémoire d'erreurs du calculateur et peuvent être échangées à l'aide d'un appareil de diagnostic approprié. En fonction du système, il est possible d'afficher des paramètres supplémentaires ainsi que de les utiliser pour le dépannage. 

 

Dans le cadre d'un dépannage, les fonctions de diagnostic suivantes peuvent être utiles :

Code d'erreur

Cette fonction permet de consulter et de supprimer les codes d'erreur sauvegardés dans la mémoire d'erreurs. Il est possible, en supplément, d'obtenir des informations sur le code d'erreur

Lire les paramètres

Cette fonction permet d'afficher les valeurs de mesure actuelles du calculateur.

Procéder à un contrôle des actionneurs

  • Commande des composants via le calculateur dans les systèmes électroniques
  • Vérification de la fonction de base et de la connexion par câble des composants

Codage

  • Cette fonction permet d'autoriser et de coder de nouveaux composants ou des fonctions supplémentaires dans un système.
  • Codage des servomoteurs ou des calculateursaprès remplacement sur le véhicule

Identification des calculateurs

Il est possible de consulter ici les informations spéciales relatives au système et aux calculateurs.

REMARQUE

Les différentes possibilités de diagnostic ont été illustrées à titre d'exemple à l'aide de l'appareil de diagnostic mega macs 66. La profondeur d'inspection respective et les fonctionnalités dépendent de la configuration système du calculateur.

Étalonnage

Afin de garantir un fonctionnement sécurisé du système d'aide au changement de voie, il est nécessaire de l'ajuster après les travaux suivants :

  • Si l'un ou les deux calculateurs ont été remplacés
  • Si des travaux de réparation ont été effectués sur la carrosserie à l'arrière du véhicule
  • Si un changement de position du pare-chocs arrière a été réalisé
  • En cas de modification de la position de montage des calculateurs lors du montage et du démontage

 

Outre un appareil de diagnostic, il est nécessaire d'avoir un générateur double et une carte d'étalonnage afin de calibrer le système. Les outils de contrôle sont ajustés à l'arrière du véhicule en fonction des prescriptions du constructeur automobile. Le générateur double simule un objet en mouvement. L'appareil de diagnostic démarre le processus d'étalonnage, celui-ci étant exécuté selon des procédures définies. Pendant ce fonctionnement entièrement automatique, le calculateur détecte les valeurs de correction nécessaires à partir de la position actuelle et de la position nominale et les sauvegarde pour les futures mesures de distance. 

CONSIGNE DE RÉPARATION

Le pare-chocs ne doit être peint qu'avec les peintures autorisées par le constructeur automobile. Les peintures non autorisées peuvent conduire à une fonctionnement limité ou défectueux. Brancher un chargeur adéquat afin d'assister le réseau de bord lors des travaux de réparation sur le véhicule. Veuillez observer les remarques d'entretien et de réparation du constructeur automobile !