Écrit par Grant Maloy Smith, l'expert en acquisition de données

Cet article traite des normes, réglementations et protocoles de sécurité ADAS en vigueur aujourd'hui. Nous couvrirons le sujet de manière suffisamment approfondie pour que vous puissiez :

  • Comprendre l'importance des normes ADAS.
  • Apprendre à connaître les différentes organisations à l'origine des réglementations ADAS
  • Voir quels règlements et protocoles de sécurité sont en place

Ceci est la partie 4 sur 4 dans cette série. Vous pouvez accéder aux 4 parties grâce à ces liens:

Partie 1. Qu'est-ce-que l'ADAS?
Partie 2. Types de capteurs ADAS utilisés aujourd'hui
Partie 3. Comment les systèmes ADAS sont-ils testés?
Partie 4. Protocoles et normes de sécurité ADAS (cet article)

L'importance des normes

Il existe déjà toute une série d'organisations dans le monde, chacune s'occupant de divers aspects de la sécurité des véhicules. Et comme les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) sont de plus en plus intégrés dans les voitures, les camions et les bus, ces organisations ont régulièrement intégré de plus en plus de normes et de protocoles liés à l'ADAS.

Comme nous l'avons vu dans la première partie de cette série, les systèmes d'aide à la conduite ont pour but de réduire les erreurs humaines qui conduisent à des accidents de véhicules. Les systèmes d'aide à la conduite fonctionnent de manière passive, c'est-à-dire qu'ils alertent le conducteur d'une collision potentielle, ou de manière active, en freinant et/ou en dirigeant le véhicule. Mais qu'un système ADAS se contente d'avertir le conducteur ou prenne le contrôle du volant et effectue une manœuvre automatique de freinage d'urgence, l'objectif est le même : sauver des vies. Veuillez vous reporter à la première partie de cette série pour obtenir une liste complète des caractéristiques des systèmes d'aide à la conduite.

Ces organisations ne cessent de définir, d'affiner et de rendre obligatoires les tests et réglementations automobiles en Europe, en Amérique du Nord et dans le monde entier.

En raison de la nature dynamique du développement des systèmes d'aide à la conduite, les organismes de réglementation doivent constamment relever le défi de suivre le rythme. Ainsi, alors qu'une sur-réglementation peut parfois limiter le développement, une sous-réglementation peut conduire à des protocoles de sécurité compromis, ce que personne ne souhaite. L'objectif de l'ADAS est de sauver des vies en prévenant les accidents. Les régulateurs sont chargés de s'assurer que toute technologie intégrée à nos voitures ne fait qu'améliorer la sécurité et ne présente pas de danger en soi.

Vous trouverez ci-dessous les principales organisations impliquées dans la définition, le maintien et, dans certains cas, l'application de ces normes.

SAE International

SAE international logoLes normes automobiles que SAE International autorise sont rédigées et maintenues par près de 10 000 ingénieurs. Basée dans l'ouest de la Pennsylvanie, aux États-Unis d'Amérique, SAE International s'appelait auparavant "The Society of Automotive Engineers". Elle a changé de nom pour représenter la gamme plus large d'applications dans lesquelles elle est impliquée, y compris l'aérospatiale.

Les normes SAE sont utilisées par 120 000 membres dans le monde entier, dans les domaines de l'automobile et de l'aérospatiale. Les normes SAE n'ont pas d'autorité légale, mais elles sont souvent référencées et incorporées par la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) en Amérique, ainsi que par Transport Canada. Par exemple, la norme SAE J3016, qui définit les six niveaux d'automatisation pour les voitures, a été adoptée par la NHTSA.

Quelques normes SAE relatives à la conduite automatisée et à l'ADAS :

Élaboration de recommandations de conception et d'ingénierie pour les messages alphanumériques à bord des véhicules
Systèmes d'alerte de sortie de route/de voie : Informations pour l'interface humaine

J3016™ Taxonomie et définitions des termes relatifs aux systèmes de conduite automatisée des véhicules à moteur sur route
J3134™ Feux de signalisation et de marquage des véhicules équipés de systèmes de conduite automatisée (travaux en cours)
J3114™ Définitions des facteurs humains pour la conduite automatisée et les sujets de recherche connexes
J3018™ Directives pour l'essai sur route en toute sécurité des prototypes de systèmes de conduite automatisée de niveau 3, 4 et 5 de la SAE
J2395™

Priorité des messages des STI à bord des véhicule

J2831™ Développement de recommandations de conception et d'ingénierie pour les messages alphanumériques à bord des véhicules
J2988™ Directives pour l'entrée de la parole et la sortie audible dans l'interface conducteur-véhicule
J2944™ Définitions opérationnelles des mesures et statistiques de performance de conduite
J3045™ Procédure d'essai des systèmes de détection de sortie de voie pour camions et autobus
J3048™ Considérations relatives à l'interface conducteur-véhicule pour les systèmes d'assistance au maintien de la trajectoire
J2400™ Facteurs humains dans les systèmes d'alerte de collision avant Caractéristiques de fonctionnement et interface utilisateur
J2972™ Définition du fonctionnement mains libres d'un système ou d'un dispositif de communication sans fil de personne à personne
J2399™ Caractéristiques de fonctionnement et interface utilisateur du régulateur de vitesse adaptatif
J2808™
J3077™ Définitions et sources de données pour l'interface conducteur-véhicule (IVC)

Les normes ci-dessus sont des marques de commerce de SAE International

ISO 26262 ASIL - Sûreté de Fonctionnement des Véhicules Automobiles

ISO logo L'ISO est l'organisation internationale de normalisation. L'ISO élabore et publie des Normes Internationales pour un large éventail de technologies, dont l'automobile. La norme ISO 26262 définit un système de classification des risques, également appelé "ASIL" (Automotive Safety Integrity Level) pour la sécurité fonctionnelle des véhicules routiers.

L'ISO 26262 définit quatre niveaux, où A est le niveau de risque le plus faible, et D le plus élevé. Les systèmes tels que les airbags et les freins antiblocage obtiennent le niveau le plus élevé, car leur bon fonctionnement est essentiel à la sécurité, tandis que les systèmes moins critiques tels que les feux de freinage obtiennent un niveau A.

Les niveaux ASIL sont déterminés par trois facteurs : la gravité, l'exposition et la maîtrise, et chacun de ces trois facteurs comporte plusieurs classes. Par exemple, la gravité est classée de S0 à S3 :

  • S0 : Aucune blessure
  • S1 : Blessures légères à modérées
  • S2 : Blessures graves à mortelles (survie probable)
  • S3 : Blessures mettant la vie en danger (survie incertaine) ou mortelles

Comme le système ASIL est sujet à une certaine interprétation, en 2015, SAE International a rédigé la norme J2980, "Considérations pour la classification des risques ISO 26262 ASIL." Cette norme a été révisée en 2018. La norme SAE J2980 fournit de meilleures indications pour évaluer les risques tels que définis dans la norme ISO 26262.

NHTSA - National Highway and Traffic Administration

NHTSA logo is a department within the US DOT (Department of Transportation).

La NHTSA est un département du ministère américain des transports US DOT (Department of Transportation). Il décrit sa mission comme suit : "Sauver des vies, prévenir les blessures, réduire les accidents liés aux véhicules". Elle gère et fait appliquer les normes de sécurité liées à l'automobile, y compris celles élaborées en interne ainsi que certaines normes externes de la SAE, par exemple. La NHTSA est célèbre pour avoir inventé le mannequin d'essai de choc dans les années 1960. Elle autorise les constructeurs étrangers et nationaux à vendre leurs véhicules aux États-Unis et a le pouvoir de bloquer l'importation de véhicules qui ne répondent pas aux normes fédérales de sécurité des véhicules automobiles (FMVSS).

Les FMVSS de la NHTSA s'apparentent au Forum mondial de l'harmonisation des règlements concernant les véhicules des Nations Unies, administré par la CEE-ONU (Commission Économique des Nations Unies pour l'Europe), décrit ci-dessous.

Les directives FMVSS particulièrement pertinentes pour la vérification des ADAS sont mises en évidence dans le tableau ci-dessous :

Prévention des collisions Résistance aux chocs et protection des occupants
101
Contrôle et écrans
110
Choix des pneus et remorquage
124
Accélérateurs
201
Protection des occupants
206
Verrouillage et maintien des portes
216a
Résistance à l'écrasement du toit
102
Lié à la transmission
111
Visibilité arrière
125
Dispositifs d'alerte
202a
Appuie-tête
207
Système d'assise
219
Intrusion dans la zone du pare-brise
103
Dégivrage du pare-brise
113
Systèmes de verrouillage de capot
126
Contrôles de stabilité
203
Protection contre l'impact du conducteur
208
Protection des occupants en cas de collision
222
Sécurité des bus scolaires
104
Essuyage et lavage des pare-brise
114
Protection anti-vol
138
Systèmes de contrôle de la pression des pneus
204
Contrôle de la direction
210
Ancrage des ceintures de sécurité
225
Ancrage des systèmes de retenue pour enfants
108
Lampes et réflecteurs
118
Vitres et systèmes de toit électriques
141
Exigences en matière de son hybride/électrique
205
Matériaux de vitrage
214
Protection contre les chocs latéraux
226
Atténuation de l'éjection

Tableau tiré de "FMVSS Considerations for Vehicles With Automated Driving Systems : Volume 1" US DOT 812 796, NHTSA, avril 2020

UNECE

UNECE logoPartie intégrante des Nations Unies, la CEE-ONU est la Commission Économique des Nations Unies pour l'Europe. La CEE-ONU favorise l'harmonisation économique entre les nations. En 2012, le Forum mondial pour l'harmonisation de la réglementation des véhicules de la CEE-ONU a établi de nouvelles réglementations destinées à améliorer la sécurité des passagers, notamment :

  • le système d'alerte de franchissement de ligne (LDWS)
  • le système de retenue pour enfants (CRS)
  • le système avancé de freinage d'urgence (AEBS)

Voici une courte liste des types de règlements promulgués par la CEE-ONU :

UN ECE R 13 Freinage des véhicules et des remorques
UN ECE R 13-H Freinage des véhicules des catégories M1 et N
UN ECE R 79 Équipement de direction
UN ECE R 130 Système d'alerte de franchissement de ligne (LDWS - Lane Departure Warning System)
UN ECE R 131 Systèmes avancés de freinage d'urgence (AEBS - Advanced Emergency Braking Systems)
UN ECE R 139 Systèmes d'assistance au freinage (BAS - Brake Assist Systems)
UN ECE R 140 Système de contrôle électronique de la stabilité (ESC - Electronic Stability Control) / FMVSS 126 / GTR 8
UN ECE R 141 Systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS - Tire Pressure Monitoring Systems)
UN ECE R 151 Détection d'angle mort
UN ECE R 152 Systèmes avancés de freinage d'urgence
UN ECE R 157 Systèmes automatisés de maintien dans la voie (ALKS - Automated Lane Keeping Systems)
UN ECE R 158 Détection de mouvement en marche arrière
UN ECE R 159 Système d'information sur les sorties de route (MOIS - Moving Off Information System)

Transport Canada

Transport Canada logoTransport Canada est un organisme fédéral responsable des politiques et des programmes de transport au Canada. Il gère les défauts et les rappels, l'importation de véhicules fabriqués à l'étranger, les sièges auto pour enfants et un large éventail de normes de sécurité pour les véhicules privés et commerciaux. Le Canada dispose d'un ensemble de normes de sécurité similaires aux FMVSS des États-Unis, appelées NSVAC (Normes de Sécurité des Véhicules Automobiles du Canada).

Transport Canada effectue des essais de collision approfondis à son centre d'essais pour véhicules automobiles, situé au Québec. Il gère les rappels de sécurité pour le marché canadien et participe à tous les aspects de la sécurité des routes et des véhicules.

EURO NCAP

EURO NCAP logoEURO NCAP (The European New Car Assessment Programme) dispose d'un système d'évaluation à cinq étoiles qui classe la sécurité des véhicules, au profit des consommateurs et des gestionnaires de parcs automobiles. Ils obtiennent ces résultats en effectuant des tests sur leurs propres terrains d'essai et sur des terrains accrédités.

Leurs classements de 0 à 5 étoiles sont définis sur leur site web :

Sécurité 1 étoile : protection marginale contre les collisions et peu de technologie d'évitement des collisions

Étoiles Euro NCAP Description
0 Sécurité 0 étoile : répond aux normes d'homologation et peut donc être vendu légalement, mais ne dispose pas des technologies de sécurité modernes essentielles
1 Sécurité 1 étoile : Une protection contre les collisions marginale et peu de technologie d'évitement des collisions.
2 Sécurité 2 étoiles : protection nominale contre les collisions, mais manque de technologie d'évitement des collisions
3 Sécurité 3 étoiles : protection des occupants au moins moyenne, mais pas toujours équipée des dernières technologies de prévention des collisions
4 Sécurité 4 étoiles : bonnes performances globales en matière de protection contre les collisions et de comportement général ; possibilité de disposer de technologies supplémentaires pour éviter les collisions
5 Sécurité 5 étoiles : excellentes performances globales en matière de protection contre les collisions et équipement complet et robuste en technologie de prévention des collisions

JARI (Japon)

JARI japan automotive research institute logoLe Japan Automobile Research Institute (JARI) est une fondation dédiée à la recherche et aux essais automobiles. En 2003, le JARI a fusionné avec la Japan Electric Vehicle Association (JEVA) et l'Association of Electronic Technology for Automobile Traffic and Driving (AETATD).

Auparavant, la JEVA rédigeait et promouvait des normes, et l'AETATD recherchait des méthodes permettant de combiner les technologies automobiles et informatiques. Désormais, toutes ces fonctions sont assurées par le JARI. Les tests sont effectués au centre d'essai de Shirosato (STC) de la JARI, à 120 km au nord-est de Tokyo, au Japon.

CATARC (Chine)

CATARC logoLe China Automotive Technology and Research Center (CATARC) est un institut de recherche scientifique. Créé en 1985 pour aider la Chine à gérer son industrie automobile, il fait désormais partie de la SASAC (State-owned Assets Supervision and Administration Commission of the State Council).

Il s'occupe notamment du C-NCAP, du C-ECAP et des essais sur piste d'essai.

NTC (Australie)

NTC logo

Le ministère de l'infrastructure, des transports, du développement régional et des communications du gouvernement australien administre les règles de conception australiennes (ADR - Australian Design Rules), qui sont des normes nationales de sécurité des véhicules. Elles sont axées sur la protection du conducteur, les émissions, le freinage et bien plus encore.

La troisième édition actuelle des ADR a été codifiée par le Motor Vehicle Standards Act de 1989. Toute automobile circulant sur les routes australiennes, quel que soit son lieu de fabrication, doit être conforme aux ADR. La politique officielle du gouvernement australien est d'harmoniser ses normes avec les règlements internationaux de l'ONU (voir ci-dessus), dans la mesure du possible.

La commission nationale des transports (NTC) a été créée en 2003 pour guider les règlements de sécurité en Australie.

Acronymes courants liés à l'ADAS

  • ABS - Anti-lock Braking System
  • ADAS - Advanced Driver Assistance System
  • ADS - Automated Driving System
  • AEBS - Advanced Emergency Braking System
  • ALKS - Automated Lane Keeping Systems (voir aussi LDWS)
  • ANSI - American National Standards Institute
  • ASIL - Automotive Safety Integrity Level
  • AV - Autonomous Vehicle
  • BAS - Brake Assist Systems
  • CATARC - China Automotive Technology and Research Center (Chine)
  • CRS - Child Restraint System
  • DDT - Dynamic Driving Task
  • DGPS - Differential GPS
  • DOE - The Department of Energy (États-Unis)
  • DOT - The Department of Transportation (États-Unis)
  • ECE - Economic Commission for Europe
  • ECU - Electronic Control Unit
  • EGNOS - European Geostationary Navigation Overlay Service
  • ESC - Electronic Stability Control
  • EURO NCAP - The European New Car Assessment Programme
  • FCW - Forward Collision Warning
  • FHA - Federal Highway Administration (États-Unis)
  • FMVSS - Federal Motor Vehicle Safety Standards (États-Unis)
  • GBAS - Ground-Based Augmentation System (pour GNSS)
  • GLONASS - Global Navigation Satellite System (Russie)
  • GLS - GBAS-based Landing System
  • GNSS - Global Navigation Satellite System
  • GPS - Global Positioning System (États-Unis)
  • IIHS - The Insurance Institute for Highway Safety
  • IMU - Inertial Measuring Unit
  • ISO - International Organization for Standardization
  • JARI - Japan Automobile Research Institute (Japon)
  • LDWS - Lane Departure Warning System (voir aussi ALKS)
  • LiDAR - Light Imaging Detection and Ranging
  • MOIS - Moving Off Information System
  • MTSAT - Multi-functional Satellite Augmentation System
  • NDGPS - Nationwide Differential GPS System (États-Unis)
  • NHTSA - The National Highway and Traffic Administration (États-Unis)
  • NTC - National Transport Commission (Australie)
  • RADAR - Radio Detection and Ranging
  • RTK - Real-Time Kinematics
  • SBAS - Satellite-Based Augmentation System (pour GNSS)
  • SAE - SAE International
  • SONAR - Sound Navigation and Ranging
  • TCS - Traction Control System
  • TPMS - Tire Pressure Monitoring Systems
  • UNECE - United Nations Economic Commission for Europe
  • WAAS - Wide Area Augmentation System

Résumé

Plus nous donnons de contrôle aux systèmes ADAS, plus les systèmes doivent être testés rigoureusement. La technologie doit être soumise aux normes de sécurité les plus strictes. La vie et la sécurité des personnes sont en jeu.

Le rythme rapide des technologies ADAS et des tests de développement en cours constitue un défi pour les organismes de normalisation et les agences chargées de faire respecter la loi. Certaines des technologies ADAS installées aujourd'hui dans les voitures, les camions et les bus étaient absolument impensables il y a seulement dix ans.

Ceci est la partie 4 sur 4 dans cette série. Vous pouvez accéder aux 4 parties grâce à ces liens:

Partie 1. Qu'est-ce-que l'ADAS?
Partie 2. Types de capteurs ADAS utilisés aujourd'hui
Partie 3. Comment les systèmes ADAS sont-ils testés?
Partie 4. Protocoles et normes de sécurité ADAS (cet article)