Développement fonctionnel LKAS : Guide d’ingénierie et normes ISO

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Auteur: Johnny Liu, PDG de Dowway Vehicle

Date: 6 mars 2026

Résumé rapide :

Qu’est-ce que la fonction LKAS ? Il s’agit d’un système d’assistance essentiel qui utilise des caméras et des capteurs pour suivre le marquage au sol. Si le véhicule dévie de sa trajectoire, le système corrige légèrement la direction pour le maintenir centré. Il travaille en collaboration avec le conducteur pour prévenir les collisions.

1. Pourquoi la fonction LKAS est importante maintenant

À mesure que la technologie automobile évolue vers des capacités de niveau 2 et plus, la gestion du contrôle latéral détermine l’avantage concurrentiel d’un véhicule. La fonction LKAS est au cœur de cette évolution. Contrairement aux anciens systèmes d’avertissement qui se contentent d’émettre un signal sonore, le LKAS agit. Il utilise le couple de direction pour maintenir la stabilité du véhicule. Cette technologie fait le lien entre la conduite de base et la conduite entièrement automatisée.

Dans la réalité, cette fonction doit gérer les routes en mauvais état, les intempéries et le comportement réel d’un véhicule. Les développeurs doivent s’y conformer. ISO 26262 et ISO/PAS 21448 Pour garantir la sécurité. Ce guide explique comment nous transformons LKAS, du concept à la production en série.

2. Architecture LKAS : Comment les éléments s’articulent

Nous construisons LKAS à l’aide d’une boucle « Perception-Décision-Exécution ». Ces composants communiquent entre eux via le réseau interne du véhicule (CAN ou FlexRay).

Perception : Voir la route

Cette couche collecte des données sur les lignes de voie et la position des véhicules.

• Caméra frontale : Nous utilisons une caméra 720p ou supérieure à 30 images par seconde. Placée derrière le rétroviseur, elle offre un champ de vision de 120° à 150° vers l’avant. Sa portée couvre la route de 30 à 150 mètres. Elle doit détecter les lignes blanches, jaunes, continues ou pointillées, même sous la pluie ou en cas d’éblouissement. Conformément à la norme ISO 11270:2014, son niveau de fiabilité de reconnaissance doit être d’au moins 85 %.
• IMU et capteurs : L’unité de mesure inertielle (IMU) enregistre le lacet et la force latérale à 100 Hz. Cela corrige le léger décalage (généralement ≤ 0,3 s) de la caméra. Les capteurs de vitesse fournissent également des données à 50 Hz, car le système n’est généralement actif qu’entre 60 et 150 km/h.

Conseil de pro : Nous calibrons les caméras pour maintenir les erreurs en dessous de 0,1 m. Nous utilisons également des filtres de Kalman pour nettoyer les données afin que le système ne réagisse pas au « bruit ».

Décision : Prendre la décision

Le calculateur LKAS fait office de cerveau. Il doit respecter les niveaux de sécurité ASIL-B.

• Repérer une dérive : Le système vérifie si le véhicule franchit la ligne sans clignotant. Si le décalage atteint 0,15 m ou si l’angle est supérieur à 2°, il intervient. En revanche, si le conducteur oppose une force de 3,5 N·m, le véhicule reprend immédiatement le contrôle.
• Les mathématiques : Nous utilisons la commande prédictive par modèle (MPC) car elle gère mieux le vent et les virages que la commande PID classique. La force est plafonnée à 3,5 N·m afin qu’un humain puisse toujours la compenser. La correction est rapide : une erreur de 0,5 m est corrigée en 2,5 secondes.
• Sauvegarde de sécurité : Nous détectons 21 types de pannes. Si la caméra tombe en panne, le système s’arrête et avertit le conducteur dans les 200 ms. Si vous lâchez le volant pendant 15 secondes, la voiture émet un signal sonore, clignote et finit par ralentir jusqu’à l’arrêt complet.

Exécution : Le muscle directeur

La direction assistée électronique (EPS) fait le gros du travail.

• Vitesse: Il réagit en 50 ms ou moins.
• Précision: Il peut ajuster l’angle de la roue avec une précision de 0,1°.
• Sécurité: Il utilise deux moteurs. Si l’un tombe en panne, vous pouvez toujours le diriger manuellement.

3. Résoudre les problèmes d’ingénierie complexes

Améliorer la vision des appareils photo

La pluie, les reflets et les tunnels perturbent les caméras. Nous y remédions en combinant radar et cartes HD. Si les lignes sont floues, le radar analyse le bord de la route. Grâce à l’apprentissage profond, la caméra ignore les interférences visuelles et se concentre uniquement sur la route. Si elle perd le suivi des lignes pendant plus de 5 secondes, elle s’éteint en émettant un signal sonore clair.

Poids et vent de manutention

Une voiture chargée se conduit différemment d’une voiture vide. Nous stockons différents modèles de conduite dans le calculateur. Le système vérifie le poids et la vitesse du véhicule, puis ajuste la fermeté de la direction. Cela évite que la voiture ne louvoie sur la route ou ne soit trop rigide par vent latéral.

Le côté humain

Personne n’apprécie un volant qui lui échappe des mains. Nous avons optimisé la réactivité. La voiture affiche un léger signal visuel sur l’affichage tête haute avant d’intervenir sur le volant. Si le conducteur exerce une force de 3,5 N·m, le système réduit la résistance. Nous privilégions le confort du conducteur, pas le système.

4. La voie vers la production de masse

Nous suivons une boucle serrée : Définir → Concevoir → Tester → Construire.

1. Règles: Définir la plage de vitesse (60–150 km/h) et les objectifs de sécurité (ASIL-B).
2. Bâtiment: Choisissez des composants de qualité automobile fonctionnant de -40 °C à 85 °C. Écrivez un code propre conforme aux règles MISRA C.
3. Essai: Nous utilisons SIL et HIL (Hardware-in-the-Loop) pour simuler des accidents et des pannes de capteurs avant de prendre la route.
4. Lancement: Nous terminons par un test routier de 100 000 km pour nous assurer que le logiciel ne plante pas après des mois d’utilisation.

5. FAQ : Réponses rapides sur LKAS

Qu’est-ce que la fonction LKAS exactement ?

Il s’agit d’un dispositif de sécurité qui surveille le maintien dans la voie. Si vous déviez de votre trajectoire sans clignotant, il vous corrige doucement la trajectoire. Il est plus actif que l’avertisseur de franchissement de ligne, qui se contente d’émettre un signal sonore.

Comment fonctionne cette technologie ?

Une caméra détecte les lignes de trajectoire. Un calculateur (ECU) vérifie si vous dérapez. Un moteur (EPS) actionne légèrement les roues. Tout se déroule en quelques millisecondes.

S’agit-il d’une voiture autonome ?

Non. Il s’agit d’une technologie de niveau 2. Vous devez garder les mains sur le volant et les yeux sur la route. Le système se désactivera si vous tentez de contrer ses instructions.

Quand cela va-t-il échouer ?

Il peine à fonctionner en cas de fortes chutes de neige, de brouillard épais ou dans les zones de travaux aux marquages ​​irréguliers. De plus, il faut généralement rouler à plus de 60 km/h.

Est-ce que cela sauve des vies ?

Oui. Il empêche les collisions frontales et latérales causées par des conducteurs fatigués ou distraits. C’est un dispositif de sécurité, pas un substitut au conducteur.

6. Et ensuite ?

Le système LKAS n’est qu’un début. Bientôt, nous y intégrerons le LiDAR et une IA encore plus performante pour une meilleure gestion des virages serrés en ville et des conditions météorologiques difficiles. En combinant le LKAS avec le régulateur de vitesse adaptatif (ACC) et le freinage d’urgence automatique (AEB), les voitures deviennent plus sûres et plus faciles à conduire. Nous évoluons vers un monde où la voiture et le conducteur ne font plus qu’un.