Fréquence 10 Hz analyse inertielle conduite : pourquoi c’est indispensable

En simulation ou en détection d’événements, la fréquence 10 Hz analyse inertielle conduite est un standard pour saisir la dynamique réelle d’un véhicule. En dessous, certains signaux critiques disparaissent ou deviennent impossibles à détecter.

Comprendre la fréquence d’échantillonnage

Un capteur IMU mesure l’accélération et la rotation du véhicule à intervalles réguliers. Une fréquence de 10 Hz signifie une mesure toutes les 100 ms. À 1 Hz, vous n’avez qu’une mesure par seconde : autant dire un flou complet sur les freinages ou virages rapides.

Que se passe-t-il à basse fréquence ?

• Les événements rapides (freinages, dos d’âne) sont totalement lissés
• Les pics d’accélération (acc_x, acc_z) ne sont pas capturés
• Les changements de direction (virages) sont invisibles dans gyro_z
• Les signatures inertielle typiques deviennent indétectables

En dessous de 5 Hz, il est pratiquement impossible de détecter un freinage de 0,5 seconde ou un virage de 2 secondes.

Pourquoi 10 Hz est un bon compromis ?

À 10 Hz, la majorité des événements de conduite sont bien échantillonnés :

• On détecte les ralentisseurs (variation acc_z sur 0.5 s)
• On distingue les accélérations franches (pic acc_x)
• On peut reconstruire un virage via gyro_z ou delta heading

C’est la fréquence retenue par RoadSimulator3, mais aussi dans des bases de données comme KITTI, nuScenes ou UrbanNav.

Données IMU : brutes ou filtrées ?

Une autre confusion fréquente vient des données dites « inertielle véhicule ». Dans beaucoup de véhicules modernes, les signaux issus des calculateurs (ECU) ou du bus CAN semblent déjà donner une fréquence de 10 Hz ou 50 Hz. Mais attention : ces données ne sont pas brutes.

• des filtres de Kalman ou de moyennage sur les accélérations et gyroscopes
• des algorithmes de fusion multi-capteurs (IMU + roues + GPS)
• des modèles prédictifs qui lissent ou interpolent les mesures

Résultat : les pics d’accélération, les chocs ou variations soudaines sont atténués, voire complètement supprimés. Pour la détection d’événements de conduite (freinage, choc, nid de poule), cela pose un problème.

C’est pourquoi les simulateurs comme RoadSimulator3 utilisent des données inertielles simulées à 10 Hz directement au niveau capteur, en ajoutant le bruit et la variabilité des capteurs MEMS bruts.

Freinage, virage… ce n’est pas suffisant pour faire de la vraie science

Dans certains projets industriels, on se contente de capteurs simples : freinage activé, clignotant, accélérateur, vitesse. Cela peut suffire pour la télématique basique ou l’assurance auto. Mais dès qu’on veut faire de la vraie analyse inertielle scientifique, ce n’est plus suffisant.

• la forme du freinage (progressif, brusque, erratique)
• le profil d’un virage (angle, rayon, vitesse de passage)
• la courbure locale de la route ou les chocs ressentis

Pour cela, il faut des données inertielles brutes, à haute fréquence, et idéalement synchronisées avec les données GNSS et un modèle de véhicule. C’est ce que propose RoadSimulator3 avec son export à 10 Hz complet, incluant acc_x, acc_y, acc_z, gyro, heading, vitesse et événements simulés.