Selon Stéphane Buffat, directeur du Lab depuis 2018, les équipements de sécurité automobile ont contribué à la réduction de la mortalité routière en France, avec 16 881 tués et 321 000 blessés en 1972, contre 3 259 tués et 69 887 blessés en 2018. Aujourd’hui, « les véhicules vont être sans émissions, connectés et de plus en automatisés. Cela va se décliner sur des systèmes sûrs qu’il faudra valider », anticipe-t-il.
En pratique, les 20 spécialistes du Lab travaillent sur trois thématiques : l’accidentologie, la biomécanique et le comportement humain. Leurs résultats scientifiques fournissent ensuite un socle commun utilisé ensuite par chacun des constructeurs pour développer ses propres systèmes de sécurité, qu’il s’agisse de sécurité passive ou d’aide à la conduite.
Simuler l’apport des aides à la conduite
Dans le domaine de l’accidentologie, le Lab travaille sur la simulation des accidents pour évaluer l’efficacité des dispositifs d’aide à la conduite (ADAS). Il récupère les données de 50 accidents par an auprès du centre européen d’études de sécurité et d’analyse des risques (Ceesar). Les experts s’en servent pour construire un plan précis à l’échelle comportant les détails de l’infrastructure, le point de choc et la position finale des usagers.
« Nous effectuons ensuite une analyse détaillée de chacun des véhicules pour déterminer les caractéristiques physiques de la collision, en évaluer l’énergie globale et si possible remonter à la vitesse de roulage, précise Phillipe Lesire, accidentologue au Lab. Nous regardons aussi l’intérieur des véhicules pour alimenter une base de données et construire des courbes de risques lésionnels et recueillons des éléments subjectifs, précieux pour reconstruire le scénario de l’accident. »
Dans le cadre du projet UDrive, le Lab a en outre suivi 30 conducteurs volontaires en France en conduite naturelle en vue de détecter des situations critiques telles les queues de poisson, les classifier puis les simuler pour pouvoir y appliquer des variations et voir si l’utilisation d’une ADAS aurait été pertinente.
Comprendre les effets des chocs sur le corps humain
Dans le domaine de la biomécanique, les experts du Lab cherchent à prendre en compte la diversité et l’évolution de la population pour fournir des modèles d’être humains, notamment pour les crash-tests. Ainsi, « la population des plus de 60 ans est en augmentation et devrait passer de 16 % de la population totale en 1950 à 32 % en 2070, détaille Xavier Trosseille, expert biomécanique au Lab. Il y avait également 5 % de personnes obèses en 1950 contre 15 % en 2017. » Or, les mannequins de chocs sont non seulement très onéreux mais ont des tailles figées.
La méthode consiste donc à utiliser des mannequins de plus en plus élaborés pour collecter des données, puis à mettre au point des modèles numériques sur lesquels il sera possible de personnaliser de nombreux paramètres dont la taille, l’âge ou même la posture.
« Nous sommes passés de modèles 2D avec une quinzaine d’ellipsoïdes articulées pour représenter le corps humain à des modèles 3D avec environ 3 millions d’éléments de description de l’anatomie, précise Philippe Petit, responsable de l’activité biomécanique. Nous personnalisons ces modèles en partant d’une imagerie médicale traitée en 3D pour en extraire l’anatomie des éléments qui nous intéresse. Puis, nous utilisons des modèles statistiques de forme pour faire du morphing et ainsi étudier des populations en particulier. »
Le Lab travaille aussi sur le bilan lésionnel des accidents à partir d’une base de données de 18 000 véhicules accidentés. Cela permet notamment de comparer les lésions occasionnées à même violence de choc entre plusieurs générations de véhicules. « Nous avons réussi à réduire de 40 % le risque de lésions graves ou mortelles chez les occupants avant des VP en cas de choc frontal entre 1990 et aujourd’hui, nous informe l’accidentologue Maxime Labrousse. Le Lab a toutefois remarqué que la rigidification des structures par les constructeurs entraînait plus de lésions thoraciques et ces derniers ont ainsi développé des limiteurs d’effort dans les ceintures. »
Évaluer l’intérêt de la connectivité des véhicules pour la sécurité
Dans le domaine de la connectivité, le Lab est notamment impliqué dans le projet pilote européen Scoop@F qui teste la communication entre les véhicules et l’infrastructure. Les chercheurs ont analysé l’acceptabilité du système par le biais d’une expérimentation sur le terrain impliquant 10 experts et 50 utilisateurs dont les données de roulage ont été recueillies pendant 6 mois sur leurs trajets quotidiens. Dans ce cadre, « les messages ont surtout été envoyés par les gestionnaires de route et ont concerné des travaux, une chaussée glissante ou des animaux sur les voies », indique Arnaud Joustanai, psychologue spécialiste du comportement des conducteurs. Ces messages doivent être fiables, faciles à comprendre et arriver au bon moment. » Le projet Scoop@F se termine à la fin de l’année mais le Lab s’est déjà engagé dans un nouveau projet baptisé InDiD (Infrastructure digitale de demain).
Le Lab s’intéresse aussi à l’Advanced eCall, alors que « 20 % accidents mortels sont isolés, se passent de nuit, ou alors concernent une victime seule en cause et donc n’ont pas de témoin », indique Cyril Chauvel, directeur adjoint du Lab et responsable de l’activité accidentologie. Il s’agit alors d’évaluer quels types de données supplémentaires pourraient être envoyées automatiquement aux services de secours en cas d’accident et ce qu’elles pourraient apporter : type de choc, position du véhicule, nombre de personnes impliquées, places occupées, bouclage ou non des ceintures, etc. Sachant que certaines informations sont plus compliquées que d’autres à remonter. « Pour avoir des informations sur le risque d’incendie, il faudrait envoyer des informations de manière récurrente dans le temps, illustre l’accidentologue Franck Leopold. Il est également difficile de savoir si le véhicule est partiellement immergé. »
Rendez-vous maintenant dans 10 ans pour savoir quelle sera vraiment la contribution des futurs équipements développés grâce aux résultats du Lab pour la sécurité routière, une fois qu’ils seront présents sur une majorité du parc automobile français.
