Freinage automatique d'urgence

Le freinage automatique d'urgence ou freinage autonome d'urgence (sigle AEB en anglais) ou Freinage d’urgence automatique[1] (au Canada) est un dispositif qui permet à la voiture ou au camion de freiner automatiquement lorsqu'il détecte une collision imminente avec un véhicule, un piéton ou un autre obstacle détecté. Il a été introduit en tant que systèmes avancés de freinage d’urgence. Il est réglementé en tant que système actif de freinage d’urgence (AEBS).

Pour les articles homonymes, voir AEB.
L'AEB peut émettre un signal sonore et freiner de manière autonome, dans certaines situations
Volvo S60, système City Safety utilisant plusieurs caméras
Caméra détectrice pour le Forward Collision Warning du Chrysler Pacifica
Un véhicule approchant d'une cible mobile pour un test Autonomous Emergency Braking (AEB)

Le Japon a été leader dans le déploiement de ce type de technologie pour améliorer la sécurité routière, avec 84,6% de véhicules équipés en 2018.

Confusion

L'AEB ne doit pas être confondu avec l'assistance au freinage d'urgence qui ne fait qu'amplifier la puissance de freinage générée par le conducteur en cas de situation critique[2].

Toutefois, aux États-Unis, les fonctions dynamic brake support (DBS) et crash imminent braking (CIB) sont considérées comme des systèmes AEB[3].

Historique

En 2008, le premier véhicule équipé en standard d'un AEB a été le Volvo XC60[4].

En 2009, le Règlement (CE) n° 661/2009 du Parlement européen et du Conseil du 13 juillet 2009 concernant les prescriptions pour l’homologation relatives à la sécurité générale des véhicules à moteur, de leurs remorques et des systèmes, composants et entités techniques distinctes qui leur sont destinés prévoit des possibilités d'exception de l'utilisation des systèmes avancés de freinage d’urgence ou advanced emergency braking systems (AEBS) sur certains véhicules.

Cette directive considère un «système avancé de freinage d’urgence» comme « un système qui peut détecter automatiquement une situation d’urgence et activer le système de freinage du véhicule pour ralentir le véhicule et ainsi éviter ou atténuer une collision »[5].

En 2012, le Règlement (UE) n° 347/2012 de la Commission du 16 avril 2012 portant application du règlement (CE) n° 661/2009 du Parlement européen et du Conseil en ce qui concerne les prescriptions pour la réception par type de certaines catégories de véhicules à moteur en matière de systèmes avancés de freinage d’urgence encadre le fonctionnement des AEBS.

En 2019, l'Union européenne et le Japon se sont entendus pour définir dans le cadre de l'ONU, un AEBS basé sur des exigences strictes et harmonisées au niveau international qui permette à l'AEBS de se déclencher jusqu'à 60 km/h.

Le Règlement (UE) 2019/2144 du Parlement Européen et du Conseil du 27 novembre 2019 est adopté en juin 2019, pour entrer en vigueur dès le 6 Juillet 2022 pour les nouveaux types de véhicules et le 7 juillet 2024 pour les véhicules neufs (nouvelle immatriculation)[6], sur tous les véhicules légers neufs : voitures, camionnettes et minibus pour ce qi concerne la détection des voitures [7]. L'obligation pour la détection des piétons n'est prévue quelques années plus tard.

Le règlement de l'ONU prévoit l’harmonisation des AEBS à des vitesses comprises entre 10 km/h (automobiles) ou 20 km/h (piétons) et 60 km/h un freinage de 5 m/s2[8].

En juillet 2020, le règlement CEE-ONU 152, précise différents scénarios:

  • dans le cas d'un freinage d'urgence voiture-voiture, permet une décélération de 5 mètres par seconde carrées pour un freinage d'urgence, qui se déclenche à des vitesses comprises entre 10 km/h et 60 km/h, sauf en cas de désactivation. Ceci doit permette un impact de 35 km/h pour une vitesse initiale de 60 km/h[9].
  • dans le cas d'un freinage d'urgence voiture-piéton, permet une décélération de 5 mètres par seconde carrées pour un freinage d'urgence, qui se déclenche à des vitesses comprises entre 20 km/h et 60 km/h, sauf en cas de désactivation. Ceci doit permette un impact de 45 km/h pour une vitesse initiale de 60 km/h[9].

Prévalence

Le Japon est un pays leader dans le déploiement du freinage automatique d'urgence: en 2016 50% des véhicules vendus au Japon sont équipés du freinage automatique d'urgence et en 2017 80% des Toyota vendues étaient équipées du freinage automatique d'urgence. En 2018, 84,6% des véhicules du Japon sont équipés de l'AEBS[10]. Le taux d'équipement n'est que de 24% en Europe et de 9% aux Etats-Unis[11].

Au Royaume-Uni, l'AEB est disponible en standard dans les Mercedes-Benz Classe C, dans 83 % des Golf Volkswagen et dans 71 % des Nissan Qashqai[12].

En France, la Peugeot 308 et la Renault Scénic IV sont équipées de l'AEB en série[13].

Le freinage automatique d'urgence équipe un quart des véhicules[14] en 2016 au niveau mondial[réf. nécessaire].

En Amérique du Nord, l'AEB devrait être généralisé à partir du 1er septembre 2022, par vingt groupes automobiles, représentant 99 % des véhicules vendus aux États-Unis, ont décidé de faire de ce système une technologie standard dans leurs véhicules : Audi, BMW, FCA US, Ford, GM, Honda, Hyundai, Jaguar Land Rover, Kia, Maserati, Mazda, Mercedes-Benz, Mitsubishi, Nissan, Porsche, Subaru, Tesla, Toyota, Volkswagen et Volvo[15]. En décembre 2020, 10 constructeurs ont atteint 100% d'AEB sur les véhicules commercialisés aux États-Unis, sans répondre à un règlement. Sur les 20 constructeurs qui se sont engagés, la présence d'AEB varie de 0% à 100% aux Etats-Unis[16].

Règlements internationaux

Le règlement 131 du CEE-ONU "Prescriptions uniformes relatives à l'homologation des véhicules automobiles en ce qui concerne le système actif de freinage d'urgence (AEBS)" vise à établir des prescriptions uniformes pour les systèmes actifs de freinage d'urgence (AEBS) installés sur les véhicules automobiles des catégories M2, M3, N2 et N3, principalement utilisés sur des autoroutes[17].

Le règlement 152 vise les véhicules de catégorie M1 et N1.

Efficacité et bénéfices

Efficacité au Japon

Au Japon, Toyota a estimé que ces véhicules équipés de ce type de technologie réduisait leur accidentalité de 50%[11].

Dans le même temps, la mortalité dans le pays a diminué de 28% entre 2010 (46 tués par million d'habitants) et 2018 (32,9 tués par million d'habitants)[18]. La mortalité a ensuite continué à décroitre en 2019 et en 2020.

Efficacité attendue en Australie

Le caractère légalement obligatoire de ce règlement pourrait sauver 586 vies, éviter 20 600 blessés graves et 73 937 blessures mineures et économiser 2,645 milliards de dollar australiens[19].

Dénominations commerciales

La dénomination de cette technologie varie d'un véhicule à l'autre[20] :

Exemples de dénominations
Marque Dénomination Disponibilité en série[Où ?][4] (%) disponibilité au Japon disponibilité 2020 États-Unis[16]
Audi Adaptive Cruise Control with Pre Sense Front

Pre-Sense Front
Pre Sense City

 1699
BMW Driving Assistant
Driving Assistant Plus
Active Guard		 2399
Chrysler Forward Collision Warning
Active Breaking		 14
Citroën Active City Brake
Fiat City Brake Control
Brake Control		 14
Ford Active City Stop
Pre Collision Assist
Active Braking		 791
Honda Collision Mitigation Braking System
City Brake Active System
 94
Hyundai Autonomous Emergency Braking 96
Infiniti Forward Collision Warning & Intelligent Brake Assist
(Safety Shield) Forward Collision Emergency Braking
Intelligent Cruise Control with Emergency Brake
(Dynamic Safety Shield) Forward Collision Warning & Intelligent Brake Assist
Jaguar Autonomous Emergency Braking 0
Jeep Forward Collision Warning Plus
Forward Collision Plus
Kia 1475
Land Rover - Range Rover Autonomous Emergency Braking 1000
Lexus Pre Crash System
Adaptive Cruise Control System with Pre Crash Safety
Mazda Smart City Braking Support 96
Mercedes-Benz Collision Prevention Assist 3.0
Distronic Plus		 8897
Mini Driving Assistant
Mitsubishi Motors Forward Collision Mitigation 39
Nissan Forward Emergency Braking 3093
Opel Forward Collision Warning with Automatic Brake Intervention
Front Camera + Emergency Braking
Front Camera + Emergency Braking Adaptive Cruise and Stop Go
Peugeot Active City Brake
Emergency Collision Alert with Emergency Braking
Porsche Adaptive Cruise with Porsche Active Safe 55
Renault Active Emergency Braking
Seat Adaptive Cruise Control with Front Assist
Safety Assist
Front Assist
Skoda City Safe Drive
Front Assist
Subaru Eyesight 99
Suzuki Radar Brake Support
Tesla Automatic Emergency Braking 100
Toyota Pre-Crash System 53> 80%97
Vauxhall 14
Volkswagen Front Assist Including City Emergency Braking
City Emergency Braking		 4698
Volvo 100100

Technique de fonctionnement

Le freinage autonome d'urgence repose sur des capteurs de distance radar[21] éventuellement couplés à des caméras en stéréovision. À partir de ces données, le système de freinage estime les risques de collision, prévient le conducteur, et en cas d'urgence, actionne directement le freinage et anticipe le choc, par exemple en resserrant les ceintures de sécurité.

Cette technique permet aussi de faire fonctionner une alerte de collision avant[1].

Depuis 2017, Bosch propose un système capable de réagir en moins de 190 millisecondes et d'arrêter un véhicule roulant jusqu'à 40 km/h[22].

D'après les Britanniques, les cas les plus courants pourraient être détectés avec un angle de 35°, mais un angle plus large (par exemple de 180°) est nécessaire pour détecter les véhicules les plus rapides, comme les vélos[23],[24].

Programmes d'évaluation

Des programmes d'évaluation NCAP existent pour différentes catégories de freinage automatique d'urgence: city, interurbain, piéton et cycliste.

Le programme de freinage automatique d'urgence pour cycliste a été développé alors que les piétons, cyclistes et autres deux-roues représentent la moitié des tués sur les routes européennes[25]. Sa dénomination anglaise est « AEB Vulnerable Road Users »[26] et « AEB cycliste » en français[27].

L'AEB city évalue la performance de l'AEB dans les conditions de circulation en ville, à une vitesse jusqu'à 20 km/h, en se fiant à la réflexivité des véhicules[28].

L'AEB inter urban utilise un radar de longue portée — jusqu'à 200 m — pour des vitesses élevées, comprises entre 50 et 80 km/h, pratiquées sur des routes interurbaines[28].

L'AEB pedestrian utilise généralement une caméra vidéo pour détecter des piétons, selon leur forme et leur mouvement relatif à la trajectoire du véhicule[28]

L'EuroNCAP utilise des véhicules cibles (Euro NCAP Vehicle Target ou EVT) alors que la NHTSA utilise un véhicule de remplacement Strikeable de la NHTSA (Strikeable Surrogate Vehicle ou SSV).

La NHTSA considère l'AEB piéton comme une technologie prometteuse, mais n'évalue pas encore cette fonctionnalité[29].

Législation

L'AEBS est obligatoire pour les nouveaux poids lourds et autobus et autocars depuis le [30].

L'AEB est obligatoire au Japon depuis 2020.

L'AEB sera obligatoire dans l'Union européenne en 2022, pour les nouveaux modèles de véhicules selon le Règlement (UE) 2019/2144 du Parlement Européen et du Conseil du 27 novembre 2019[31].

Les États-Unis, l'Inde et la Chine également parties prenantes avec le forum mondial de l'ONU-CEE, n'ont pas rendu l'AEB obligatoire pour maintenir la prédominance de leurs législations et règlements nationaux[32].

Limites

Les limites des aides à la conduite AEB ne peuvent pas remplacer l'attention ou le jugement du conducteur, et en conséquence ne permettent pas de dépasser les vitesses préconisées ou de réduire la distance de sécurité.

Les systèmes AEB sont limités dans leur fonctionnement, s'ils peuvent enclencher le freinage dans certaines situations d'urgence, ils ne peuvent pas le faire dans toutes les circonstances[33]. En particulier, ils peuvent ne pas freiner ou ne freiner que tardivement[33].

Ces limitations peuvent être décrites dans le mode d'emploi du véhicule remis au propriétaire[33] ou dans le guide du propriétaire[1]. Par exemple, Tesla a expliqué à USA TODAY que le mode d'emploi de ces véhicules indique que l'AEB n'est pas conçu pour éviter chaque collision[33].

Le système de Tesla en particulier ne détecte pas les véhicules d'urgence arrêtés entre deux voies ou dans une courbe[34].

Toutefois, beaucoup de propriétaires de véhicule n'ont pas une compréhension fine des capacités et des limites de l'AEB de leur véhicule[34]. Par exemple le système d'AEB en présence de cycliste de Volvo est prévu pour les cas correspondant à un vélo dans le sens de la marche, de taille adulte, et équipé de réflecteurs réglementaires, à une hauteur de 70 centimètres[34].

Exemple de limites d'un AEB piéton

Les limites d'un AEB piéton peuvent dépendre du véhicule. Parmi ces limites, sur certains véhicules on trouve les non-détections :

  • des piétons de moins d'un mètre ou de plus de deux mètres ;
  • des piétons dont la couleur se confond à la couleur du fond ;
  • des piétons dans l'obscurité (tunnel/ nuit) ;
  • des piétons équipés d'un manteau de pluie rendant leur silhouette obscure ;
  • des piétons à proximité de grands objets ;
  • des piétons en groupe ;
  • des piétons se déplaçant rapidement ou changeant de direction[35].

En octobre 2019, aux États-Unis, une étude de 48 pages de l'Association américaine des automobilistes illustre quelques limites de détection de piétons:

  • Lorsqu'un piéton adulte traverse la chaussée, dans de bonnes conditions de visibilité, devant un véhicule roulant à 30 km/h, le système peut éviter dans 40% des cas complétement l'accident mais à 50 km/h, le système n'évite pas complétement la collision[36]
  • En dehors de ce cas nominal, la détection est limitée, notamment sur autoroute, dans les virages ou la nuit[37],[38].

Effets secondaires

Aux États-Unis et au Canada, l'AEB peut avoir des effets secondaires indésirés. Ainsi, sur un VUS de Nissan, «une structure métallique comme un passage à niveau ou un panneau de signalisation suspendu peut entraîner l’activation du système de freinage d’urgence automatique (AEB) lorsque celui-ci n’est pas nécessaire» selon les autorités locales[39].

Des réclamations contre 750 différents véhicules concernant une activation intempestive de l'AEB ont été enregistrées par Nissan. Sur ces réclamations, 12 concernaient une collision liée à l'activation du système. Quatre réclamations étaient liées à des blessures dont trois à des collisions. Les allégations de blessures se limitaient à des lésions de type tissu mou comme un coup de fouet cervical et des ecchymoses[40].

Références
  1. « Freinage d'urgence automatique », sur tc.gc.ca
  2. Le freinage automatique
  3. (en) https://www.safercar.gov/Vehicle-Shoppers/Safety-Technology/aeb%E2%80%931
  4. (en) « Manufacturers stall on standard fit AEB thatcham research data suggests », sur fleetnews.co.uk.
  5. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/HTML/?uri=CELEX:32009R0661&from=FR
  6. https://www.bmvi.de/SharedDocs/EN/Articles/StV/Roadtraffic/new-vehicle-safety-systems.html
  7. « Vers la généralisation du freinage automatique d'urgence », sur Le Repaire des Motards (consulté le ).
  8. http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2019/wp29grva/GRVA-02-39c1e.pdf
  9. http://www.unece.org//fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/2020/R152f.pdf
  10. https://www.carsifu.my/news/automatic-brakes-a-must-for-new-cars-in-japan-from-november-2021
  11. https://aleteia.org/2018/01/06/traffic-deaths-down-in-japan-due-to-autonomous-driving-technology/
  12. « The UK’s Most Popular Cars Ranked by AEB Safety », sur Mynewsdesk (consulté le ).
  13. MACSF.fr, « Le freinage automatique d'urgence : une nouvelle assistance à la conduite - MACSF », sur MACSF.fr (consulté le ).
  14. http://www.zerotracas.mma/news/5405/le-freinage-autonome-d-146-urgence-ou-aeb.htm
  15. Le freinage d'urgence sur tous les véhicules dès 2022
  16. https://www.nhtsa.gov/press-releases/aeb-installation-update-2020
  17. http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/2014/R131r1f.pdf
  18. https://www.bitre.gov.au/sites/default/files/documents/international_2018.pdf
  19. https://thebrakereport.com/australian-aeb-mandate-closer-to-reality/
  20. https://www.rac.co.uk/drive/advice/road-safety/autonomous-emergency-braking-what-you-need-to-know/
  21. Zone Bourse, « Robert Bosch GmbH : Nouveau capteur radar à moyenne portée Bosch », Site,‎ (lire en ligne, consulté le )
  22. (en) « Bosch launches AEB with cyclist detection… », sur Practical Motoring, (consulté le ).
  23. https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/safety/accidents-show-smart-cars-need-wide-vision-to-spot-cyclists
  24. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0001457518300964
  25. (en) « New cyclist safety technology tested for first time in Europe », sur forbes.com.
  26. (en) « New cyclist safety technology tested for first time in Europe », sur forbes.com.
  27. https://www.euroncap.com/fr/euro-ncap/timeline/lancement-du-test-aeb-cycliste-en-premi%C3%A8re-mondiale/
  28. http://acrs.org.au/files/papers/arsc/2015/BuckisS%20093%20Auto%20Emergency%20Braking.pdf.
  29. « Driver Assistance Technologies », sur NHTSA, (consulté le ).
  30. https://ec.europa.eu/transport/road_safety/sites/roadsafety/files/pdf/safer_roads4all.pdf.
  31. Règlement (UE) 2019/2144 du Parlement Européen et du Conseil du 27 novembre 2019
  32. (en) « 40 countries requiring automatic braking starting in 2020 », sur Greening Inc., (consulté le ).
  33. « After Tesla, Uber crashes, let’s look at what autonomous emergency braking can’t do », sur Stuff, (consulté le ).
  34. (en) « Why Self-Driving Cars Keep Running Into Things - ExtremeTech », sur ExtremeTech, (consulté le ).
  35. (en) « AEB : What pedestrian detection systems might not see », sur CarAdvice.com (consulté le ).
  36. « Une étude met en avant les ratés du freinage d'urgence », sur Caradisiac.com (consulté le ).
  37. https://www.aaa.com/AAA/common/aar/files/Research-Report-Pedestrian-Detection.pdf
  38. « Auto : la détection de personnes n'est pas encore au point selon l'American Automobile Association », sur Begeek.fr, (consulté le ).
  39. « Les Américains emboîtent le pas à Transports Canada : enquête sur le freinage d'urgence du Rogue », sur La Presse, (consulté le ).
  40. https://www.carcomplaints.com/Nissan/Rogue/2018/investigations/
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