Le numériseur de Spectrum au service d’un radar routier détectant les animaux sauvages

  • Toutes les deux minutes, un accident causé par des animaux sauvages se produit sur les routes allemandes, ce qui a coûté au secteur des assurances plus de 600 millions d’euros pour la seule année 2015.
  • Pour y remédier, les universités de sciences appliquées d’Ulm et de Heilbronn ont créé, avec des partenaires industriels, le programme « Salus ».
  • En combinant des radars, des caméras optiques et des capteurs infrarouges ainsi que des réseaux de neurones, un système d’apprentissage automatique a été conçu pour différencier les piétons, les voitures, les cyclistes, les motos, les cerfs, les renards, les sangliers, etc. tout en prédisant leur comportement. Le système alerte alors les conducteurs de voitures et aux autres usagers de la route pour éviter tout accident.
  • Les données du radar micro-Doppler sont acquises par la carte numériseur M2p.5926-x4 au format PCIe de Spectrum Instrumentation.

 
« Les constructeurs automobiles installent des systèmes d’assistance à la conduite en commençant par les véhicules haut de gamme, mais il faudra encore du temps pour qu’ils soient déployer sur d’autres modèles. De même, les motos haut de gamme commencent à être dotées cette fonctionnalité, mais l’espace disponible à bord est limité. Ce signifie qu’il sera très difficile d’y embarquer une solution comparable aux systèmes d’alerte automobiles. L’objectif de notre projet est d’installer de petits équipements au bord de la route qui détecteront les dangers et les communiqueront aux véhicules à l’approche. En outre, pour avertir les usagers de la route qui ne disposent pas d’un système d’alerte embarqué, les feux de signalisation pourraient être allumés pour mettre en évidence la zone de danger et/ou afficher des avertissements. Le projet Salus détecte et avertit des dangers les plus difficiles à identifier. Il devrait donc améliorer considérablement la sécurité routière », a déclaré le professeur Dr Hubert Mantz de l’Université des sciences appliquées d’Ulm, l’un des chefs de file du projet.

Le système développé sera capable de mesurer simultanément des données provenant de trois sources distinctes : radar, caméra optique et caméra infrarouge. Des capteurs supplémentaires pourraient être intégrés, par exemple, pour mesurer les niveaux de pollution. Le projet prévoit un déploiement à grande échelle de ces unités autonomes le long des routes à travers l’Allemagne. Ces unités doivent donc être peu coûteuses et fonctionner à l’énergie solaire. Ce dernier point est particulièrement important pour les zones rurales où l’électricité n’est pas facilement accessible et où l’éclairage limité des routes justifie davantage le déploiement d’un tel système de détection et d’alerte.

Principe du radar routier Salus détectant les animaux sauvages.
 
Le système de communication entre les différents unités d’alerte doivent s’intégrer dans une infrastructure de transport intelligente et consommant peu d’énergie. C’est pourquoi la technologie de communication sans fil LoRaWAN, se distinguant par sa faible consommation et sa longue portée, a été retenue. LoRaWAN offre en effet une portée pouvant atteindre jusqu’à 40 km dans les zones rurales. Cette technologie standard, qui exploite des bandes de fréquences sans licence, est disponible à faible coût.

« Nous utilisons des réseaux neuronaux pour développer des outils de Machine Learning permettant au système de différencier par exemple les cyclistes, les voitures ou les cerfs. Cela va bien au-delà de la simple détection de mouvement », a ajouté le professeur Mantz. « Nous sommes à la phase critique du projet qui est la classification des objets détectés. Ce qui n’a jamais été fait auparavant. Grâce à cela, le système sera capable de prédire les mouvements des objets, ce qui ajoute une intelligence en temps réel incroyablement utile au système, lui permettant de prévoir comment une situation dangereuse pourrait se développer. Nous avons choisi le numériseur M2p.5926-x4 au format PCIe de Spectrum qui présente une résolution de 16 bits, 4 canaux différentiels et une bande passante de 10 MHz. Ce numériseur acquiert les informations nécessaires à l’apprentissage du système car il nous permet de traiter simultanément et en temps réel toutes les données dont nous avons besoin. Ce numériseur est facile et intuitif d’emploi. De plus, sa garantie de cinq ans nous évite de nous préoccuper des problèmes de maintenance et de réparation ».