De la sécurité à l’autonomie : la connectivité des données ouvre la voie

La technologie des véhicules évolue rapidement, et la perspective des véhicules autonomes occupe souvent le devant de la scène. Mais une évolution plus discrète se produit chaque jour : la connectivité des données, qui permettra de concrétiser les véhicules autonomes, améliore déjà considérablement la sécurité d’utilisation des véhicules.  

La clé d’une exploitation plus sûre repose sur notre capacité à collecter de grandes quantités de données de haute qualité grâce à un nombre croissant de capteurs, à interpréter ces données rapidement et avec précision, puis à distribuer ces informations dans l’ensemble du véhicule, partout où elles sont nécessaires. Des capacités de détection et de traitement plus performantes offrent une meilleure visibilité de l’environnement autour du véhicule. Ces informations permettent aux conducteurs, humains comme systèmes informatiques, de prendre des décisions en temps réel plus facilement. 

L’évolution vers les véhicules autonomes progresse plus rapidement dans les véhicules hors route (chantier, agricole, etc.) que dans les véhicules particuliers. Dans des applications comme l’exploitation minière ou l’agriculture, les risques liés aux autres véhicules sont très faibles et les avantages de l’autonomie sont élevés : Les capteurs supplémentaires intégrés aux équipements lourds peuvent clairement percevoir davantage d’éléments qu’un seul opérateur humain — sans les risques associés à d’autres véhicules partageant le même environnement.

À mesure que les réseaux de données embarqués ont évolué pour transporter l’ensemble des données issues des capteurs dans tout le véhicule, et que les composants alimentés par l’IA sont devenus plus aptes à interpréter et exploiter ces données, l’environnement est devenu si sûr que les opérateurs humains représentent parfois un risque supplémentaire. Dans les environnements miniers les plus extrêmes, par exemple, il peut être plus sûr d’utiliser un véhicule de manière autonome que d’exposer un opérateur humain à ces conditions.

Dans l’environnement plus complexe et plus risqué des routes à forte circulation, les opérations entièrement autonomes restent plus éloignées. Mais conducteurs et passagers bénéficient déjà des avancées des technologies de capteurs, de la capacité à transporter davantage de données plus rapidement dans le véhicule et de la possibilité de surveiller et d’exploiter ces informations. Même si les conducteurs doivent encore prendre le volant, des fonctions comme le maintien dans la voie, le freinage automatique et le régulateur de vitesse adaptatif rendent les véhicules plus sûrs et plus confortables à conduire. 

L’ensemble des capteurs et le volume de données nécessaires aux fonctions de sécurité semi-autonomes exigent des véhicules capables de distribuer et de traiter les informations en temps réel. Heureusement, gérer rapidement de grands volumes de données n’est pas un défi nouveau, et les constructeurs se sont adaptés en introduisant des topologies réseau plus complexes, dérivées d’applications comme les centres de données et les systèmes industriels.

La norme relativement simple du réseau CAN (Controller Area Network) centralisé est progressivement remplacée par des architectures zonales permettant aux constructeurs automobiles de répartir les fonctions dans tout le véhicule. Cette approche permet aux données haut débit de circuler directement entre les zones, les capteurs, les actionneurs et les unités de calcul haute performance.

Le transfert des données dans l’architecture du véhicule nécessite des composants capables de résister à la chaleur, aux vibrations, à l’humidité et aux interférences électromagnétiques. Les constructeurs automobiles doivent également respecter des contraintes strictes en matière de taille, de poids et de coût. Les fabricants de composants répondent donc à ces exigences avec des produits conformes aux spécifications de durabilité et de fiabilité, dans des formats compacts facilitant l’assemblage. TE a répondu aux contraintes d’encombrement avec des solutions de connectivité de données de deux façons :  

• En miniaturisant les composants, comme le système de connecteurs coaxiaux miniatures MATE-AX, qui conserve des performances RF jusqu’à 9 GHz malgré sa taille réduite.
• En combinant plusieurs composants dans une solution hybride unique, comme le connecteur de données hybride modulaire NET-AX+, qui prend en charge la connectivité coaxiale des données ainsi que les connexions de signal et d’alimentation dans un seul assemblage.

Au-delà de l’amélioration de la sécurité et de l’autonomie des véhicules, les données améliorent également l’expérience de possession et d’utilisation des véhicules de différentes manières. Par exemple, les standards de maintenance évoluent, notamment pour les véhicules électriques où des interventions fréquentes, comme les vidanges, ne sont plus nécessaires.

À la place, les diagnostics à distance alerteront les conducteurs et les opérateurs avant qu’un problème ne provoque un arrêt imprévu, supprimant également les contraintes liées à la planification des maintenances périodiques. En d’autres termes, la maintenance devient prédictive et préventive plutôt que périodique et systématique.

À mesure que davantage de systèmes du véhicule sont pilotés par logiciel, les mises à jour à distance des plateformes véhicules amélioreront le confort et la commodité pour les conducteurs et les passagers. Le contrôle des fonctions du véhicule via smartphone et les commandes vocales transforment également les interactions entre les utilisateurs et leurs véhicules. Les systèmes d’infodivertissement capables de diffuser un son haute résolution via un plus grand nombre de haut-parleurs améliorent aussi l’expérience de conduite et de transport.

Les nouvelles architectures centrées sur les données continueront d’ouvrir de nouvelles possibilités permettant aux constructeurs automobiles d’améliorer l’expérience de conduite.

Les fabricants repoussent continuellement les limites afin d’augmenter la vitesse et la fiabilité des transmissions de données, dans le but d’améliorer encore la sécurité des véhicules et de débloquer de nouvelles fonctionnalités. Avec les évolutions récentes des architectures réseau embarquées et la multiplication des capteurs haute performance, de nouvelles fonctions apparaissent de plus en plus rapidement à chaque nouvelle génération de véhicule.

Même si les logiciels deviennent plus sophistiqués et que les fonctionnalités se multiplient, les fondements des topologies réseau basées sur des nœuds de communication devraient peu évoluer. La suite consistera plutôt à augmenter les capacités de ces nœuds et à apporter davantage de puissance de calcul pour traiter les volumes croissants de données que ces véhicules devront analyser.

Par exemple, les capacités Vehicle-to-Everything (V2X), qui permettent les interactions entre les véhicules et les autres dispositifs connectés, restent encore relativement émergentes aujourd’hui. Cela pourrait évoluer à mesure que la capacité à leur fournir les données nécessaires à leur efficacité devient une réalité. Des applications comme l’optimisation de flotte en temps réel — consistant à gérer un ensemble de véhicules afin d’améliorer l’efficacité des trajets, la consommation de carburant, les délais de livraison, etc. — pourraient se développer rapidement dans cet environnement. Les véhicules définis par logiciel et continuellement mis à jour sont déjà présents sur le marché et devraient se multiplier.

Parallèlement, la recherche d’une sécurité toujours plus élevée se poursuivra. À court terme, des fonctions capables de surveiller la vigilance des opérateurs en mesurant le rythme des clignements des yeux ou les variations de direction, d’accélération ou de freinage pourraient contribuer à maintenir davantage d’utilisateurs — et de véhicules — en sécurité sur les routes, dans les exploitations agricoles, les mines ou les chantiers. Enfin, cette nouvelle ère de la connectivité des véhicules apportera à terme suffisamment de fonctions de sécurité pour rendre l’intervention des conducteurs humains inutile — et faire des véhicules autonomes une réalité largement acceptée, de manière naturelle et progressive.