Communication véhicule vers véhicule ou « car 2 car »

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Description détaillée

General Motors s'est lancé depuis environ 2006 dans la création d'un réseau intra véhicules. Il l'a baptisé : V2V Vehicle To Vehicle.

L'orientation prise est la communication sans fils sur des réseaux du type « wifi » ou alors GSM.

Depuis, ce constructeur a été rejoint par d'autres pour créer le consortium baptisé Car2Car basé en Allemagne.

La liste des membres initiaux comprend GM, le Groupe Volkswagen, BMW Group, DaimlerChrysler, Fiat Group, Honda Motor, Renault-Nissan et les équipementiers Philips, NEC, IHP et EPA.

A ce jour, GM estime que ce système couterait environ 150 à 200 euros par véhicule. En 2017, la berline CTS de Cadillac était le seul véhicule équipé de série de la technologie V2V en Amérique du Nord.

Lors de tests pour la presse et des experts en sécurité routière qui se sont déroulés en Angleterre, 4 modèles ont été présentés équipés du V2V :

-      Vauxhall Signum,

-      Saab 9-3 estate,

-      Chevrolet Epica,

-      Cadillac CTS.

De plus, le gouvernement Allemand a investit plus de 30 millions d'euros en essais dans la région de Frankfort visant un parc de 500 000 véhicules.

L'objectif de cette technologie est de devenir un standard dans la sécurité embarquée en se reposant notamment sur une technologie peu chère et déjà fiabilisée.

Le réseau sans fil requière l'obtention d'une fréquence radio unique et gratuite couvrant tout le territoire de l'Union Européenne. Courant 2010, elle a été attribuée dans la bande des 5.885 à 5.905 GHz. Via le cadre de la plateforme C-Roads de la Commissions Européenne.

Le protocole de communication validé pour ce dispositif en Europe depuis 2015 est nommé protocole" ITS G5", un dérivé proche du WiFi. Une bande de 75 MHz est attribuée sur la fréquence  5.9 GHz avec une porté de 500  à 1000 mètres (selon les conditions locales) également nommé DSRC, pour dedicated short range communication.

Des balises ITS-G5 vont être déployées en Europe afin de multiplier la couverture réseau.

Ce réseau sera similaire au réseau « wifi » qui a explosé dans les applications au sein des entreprises ces dernières années.

En avance d'un an sur le calendrier prévisionnel du Consortium, General Motors est le premier à présenter l'intégration du système. Sur l'afficheur de la radio et de la navigation, on verra donc en plus les alertes !

Le coeur du système est constitué d'un microprocesseur, d'un récepteur GPS (Global Positioning System) et d'un module type WiFi.

Les véhicules ainsi équipés seront capables de communiquer dans un périmètre de plusieurs centaines de mètres. Ils pourront échanger différentes informations comme leur position, leur vitesse, leur accélération ou l'état du revêtement.

Voici une liste non exhaustive de paramètres d'informations venant de capteurs pour le fonctionnement de ce système. Ces informations doivent être fournies par les systèmes embarqués du véhicule.

Les trois premiers paramètres sont requis par le système V2V (ou C2C) et sont obligatoires:

-      Position du véhicule

-      Vitesse du véhicule

-      Direction du véhicule

Les suivants ne sont pas obligatoires à ce jour, et si les évolutions intègrent d'autres fonctions, il en faudra alors peut être plus :

-      Avertisseur visuel d'alerte

-      Freinage et décélération

-      Capteurs d'ABS, ESP et ASR

-      Capteurs de pluie et de position des essuies vitres

Officiellement, le consortium réfléchit à d'autres applications :

-      gestion de la circulation et des bouchons,

-      paiement automatisé du péage autoroutier ou du parking,

-      téléchargement de musiques depuis son ordinateur ou bien depuis un fournisseur payant,

-      émission de diagnostics mécaniques à destination du concessionnaire,

-      etc.

Depuis fin 2016, Toyota a déployé au Japon le pack "ITS Connect" sur trois modèles. Ce pack repose sur des systèmes coopératifs de transport intelligent, de recevoir  des  informations des véhicules et de l'infrastructure. Mais il n'est pas basé sur le même protocole que le V2V européen. Ici, la fréquence radio porteuse est de 760 MHz. Par contre en 2021, il équipera ses véhicules en Amérique du Nord de la technologie DSRC sur 5.9 GHz.

De même, depuis 2016, Mercedes (Classe E), Cadillac (CTS) et Audi, prévoient l'introduction du protocole standardisé  V2V (pour Mercedes et Cadillac) ou V2X (pour Audi). Pour le moment, les communications avec l'infrastructure n'est réalisée que dans certaines villes test (comme Boston aux Etats Unis). Certains, comme Delphi, veulent parler de V2E (véhicule vers tout, ou vehicle to everything) car il est prévu de pouvoir échanger avec les piétons (smartphone), panneaux de signalisation, etc.

De plus, aux Etats Unis, la plateforme MCITY, zone de test pour les véhicules connectés et autonomes, est une ville artificielle au sein d'un campus de l'université du Michigan (département MTC ou Mobility Transformation Center). Au sein de cette structure, il est notamment testé la communication V2X. Les autorités locales prévoient le déploiement en masse de véhicules connectés. Les infrastructures, la communication, l'informatique embarquée et les assurances sont dans le boucle après un test avec 3000 véhicules. Vers 2021, 9000 véhicules seront mis en oeuvre dans cette zone et 20000 dans une autre zone de cet état.

Le programme SCOOP qui a débuté en 2014 est entrée dans sa phase opérationnelle fin 2017-début 2018. Renault va produire 1000 Mégane équipées d'un boîtier connecté basé sur l'ITS G5 relié au système R-Link. PSA va lui équiper la C4 et la DS4 d'un boîtier connecté. Ces véhicules seront livrés sur 5 zones tests en France. Ils doivent pouvoir communiquer entre les véhicules et avec des balises situées sur environ 2000 kilomètres de routes. Dans ce programme il y a Renault, PSA, la SANEF, Orange, IFSTTAR, des collectivités locales, CEREMA, Mines Télécoms Paris-Tech, et d'autres pays comme le Portugal, l'Espagne ou l'Autriche. Les 5 zones test pour les bornes d'une porté de 1.5 km sont: l'A86 et la Francilienne en Île de France, l'A4 entre Paris et Strasbourg, la rocade de Bordeaux, en Isère avec les routes secondaires en montagne et enfin en Bretagne avec les routes nationales et départementales entre Nantes et Rennes et vers Saint-Malo et Saint-Brieuc.

Depuis 2018 Hyundai en partenariat avec Cisco, installe le réseau Ethernet sur sa gamme pour anticiper le lien vers le V2X et le débit et la protection des données. Mercedes, avec le pack "drive kit plus" et l'intégration de l'iphone de l'utilisateur au véhicule, va intégrer la fonctionnalité "C2X" virtuellement sur tous leurs modèles. Mais nous n'en sommes qu'au début.

Le groupe VW va déployer le V2X dès 2019 sur plusieurs modèles (de l'utilitaire aux compactes) de leur groupe et en équipement de série.

Le groupe PSA en partenariat avec Qualcomm, prévoient de déployer le C-V2X (Cellular-Vehicle to Everything) à partir de 2020 sur les modèles de leur gamme.

Sur les systèmes actuels, il y a trois types d'avertisseurs : visuel, auditif et vibratoire. Le couplage des types d'alerte dépend du danger détecté. Il peut même être envisagé d'augmenter les effets sonores et/ou les vibrations avec l'approche du danger…

Le système repose en fait sur la réémission des messages par tous les véhicules. D'où l'importance d'avoir tout ou presque le parc roulant équipé !

En effet la portée efficace du système embarqué n'est que de quelques centaines de mètres (de 300 à 500 environ en général et 1000 mètres au maximum). Mais si suffisamment de véhicules sont équipés et qu'il y a des bornes dans l'infrastructure, ils deviennent des « points relais de réémission des messages » !

On aurait donc un ajustement du type de message en fonction de la distance par rapport au danger détecté : proche : alerte danger immédiat, loin : affichage simple d'une information.

Le système V2V est, sur la première version, capable d'identifier sept situations à risque :

Les alertes utilisées sont mis en rouge orangé dans le compartiment habitacle : rétro, afficheur, haut parleur, vibreur de siège ou sur le volant.

- véhicule arrêté en bord de chaussée

- risque de collision avec un véhicule arrêté sur la voie suite à un freinage d'urgence

- freinage d'urgence

- angle mort et changement de file

- alerte aux véhicules prioritaires

- alerte de zone de travaux

- alerte de risque de collision aux carrefours.

Lien vers la documentation libre du consortium :

https://www.car-2-car.org/

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Méthodes et pratiques

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Impact sur les compétences en atelier

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