L’imagerie thermique à faible coût au service d’une mobilité automatisée sûre
La mobilité connectée et automatisée promet d’améliorer la sécurité et le confort tout en réduisant la congestion et les émissions. Les capteurs joueront un rôle essentiel à cet égard. Ils surveilleront les autres usagers de la route, les conditions météorologiques, les conditions de circulation et les obstacles, ainsi que l’environnement interne de l’habitacle et l’état du conducteur.
Parmi les options à l’étude ou en cours d’utilisation figurent les caméras à lumière visible, les radars et les capteurs LiDAR. Toutes ces caméras requièrent une entrée externe (le soleil ou une source de lumière, des ondes radar ou une lumière laser, respectivement) et ont des difficultés à relever les défis des scénarios de conduite automatisée les plus dangereux, tels que la détection de piétons ou d’animaux en cas de faible luminosité ou de conditions météorologiques difficiles.
Les caméras infrarouges à ondes longues (LWIR) ou les caméras thermiques détectent la chaleur avec une très grande sensibilité. En outre, ces dispositifs sont totalement passifs: ils ne nécessitent pas de source lumineuse externe et n’émettent pas de lumière pour être détectés. Le projet «tHErmaL vIsion AUgmented awarenesS», financé par l’UE, a mis au point les technologies nécessaires, démontré les avantages des caméras thermiques et montré que ces dernières pouvaient répondre aux exigences du secteur automobile.
Caméras thermiques: passives mais puissantes
Tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettent de la chaleur, même les objets froids et non vivants comme les glissières de sécurité en hiver. Les caméras thermiques détectent cette chaleur indépendamment de l’éclairage ou des intempéries. «Une caméra thermique est particulièrement adaptée à la détection d’êtres humains ou d’animaux dans des conditions de faible visibilité. Cependant, il est possible d’adapter le champ de vision et la résolution d’une caméra thermique en fonction du cas d’utilisation: courte portée et grand champ de vision pour la surveillance dans l’habitacle et longue portée et champ de vision plus restreint pour la détection de piétons, de voitures ou d’animaux», explique Quentin Noir de LYNRED.
Le choix idéal: sécurité, production de masse et faible coût
«Nous avons entrepris de démontrer que, comparée aux solutions actuelles de caméras visibles et de radars pour les capteurs orientés vers l’avant, une caméra thermique constitue la meilleure technologie pour étendre les systèmes de freinage d’urgence automatique (AEB pour «automatic emergency braking») et d’alerte anticollision à des conditions de faible visibilité. Même en plein jour, une étude a montré que les systèmes d’anticipation actuels pour l’AEB ne permettaient d’éviter une collision avec un enfant piéton à une vitesse d’environ 30 kilomètres par heure que dans 11 % des cas», fait remarquer Quentin Noir.
Pour l’application dans l’habitacle, le projet s’est attaché à établir un lien entre les changements de température du visage du conducteur et le confort thermique, la somnolence, l’ébriété potentielle et l’état émotionnel du conducteur. Outre les défis techniques, le projet a répondu aux besoins commerciaux du marché automobile.
Le consortium a développé des technologies innovantes pour la correction d’image et la fabrication de capteurs et d’optiques. «Les démonstrations et les tests de cas d’utilisation ont révélé que la caméra thermique basée sur la technologie du microbolomètre permet d’augmenter considérablement les performances des systèmes actuels reposant uniquement sur des caméras visibles dans des conditions de faible visibilité, là où se produisent la plupart des décès et où les systèmes actuels sont inefficaces. En outre, cette technologie peut répondre aux exigences du secteur automobile en matière de faible coût, de fiabilité et de production en masse», conclut Sébastien Tinnes de LYNRED.
La technologie LWIR, développée à l’origine pour des applications de défense, a toujours été perçue comme une technologie coûteuse et à faible volume. Au cours des 15 dernières années, elle a été intégrée dans certaines voitures de luxe haut de gamme. Les résultats du projet ont propulsé la technologie des caméras thermiques au-delà de l’état actuel de la technique, rendant les caméras LWIR abordables et ouvrant la voie à l’intégration de caméras thermiques dans toutes les voitures à l’avenir, afin de sauver des vies. Les partenaires du projet prévoient de lancer la production de masse d’ici 2028.