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Dossier Voiture autonome : le conducteur, une espèce en voie de disparition ?

L'autonomie, oui, mais comment ?

Automobile

Par Djenuwine le

5 Nuances d’autonomie ?

Théoriquement, un véhicule autonome est un véhicule capable de fonctionner et se déplacer sans intervention humaine. Mais cette idée est bien trop vague pour avoir un sens. Alors la SAE (une association qui rassemblent des milliers d’ingénieurs des secteurs aérospatial et automobile venant du monde entier) a établi une échelle, non pas comme une norme, mais comme un indicateur afin de situer les avancées. Un indicateur que tout le monde reprend pour le moment puisqu’il convient plutôt bien.

• Niveau 1 : la voiture gère la vitesse seule, les feux et les essuie-glaces s’allument automatiquement, la voiture freine seule si on oublie de le faire et peut même se garer seule. Bref, n’importe quelle voiture vendue en 2017 avec un minimum d’équipements (Ford par exemple propose le stationnement automatique avec la Fiesta, Peugeot l’arrêt automatique anticollision sur une 208, des véhicules abordables) ;

• Niveau 2 : la direction est assurée d’elle-même, on ne touche ni au volant, ni aux pédales, mais le conducteur doit être capable de pallier tout souci et donc d’être attentif au trajet. En France, notre législation oblige à remettre les mains sur le volant après 3 minutes (remarquez, on peut en faire des choses en 3 minutes). Aujourd’hui, Volvo et surtout Tesla sont les grands acteurs de ce marché, en proposant des véhicules déjà disponibles comme le XC90 pour la marque suédoise et l’intégralité des modèles de la marque américaine ;

• Niveau 3 : le conducteur peut s’affranchir de regarder la route, mais doit rester capable de reprendre le contrôle sous 30 secondes en cas de pépin qui sera donc signalé par une alerte. À ce jour, aucun véhicule grand public ne propose ce niveau ;

• Niveau 4 : identique au niveau 3, mais la voiture est également capable de gérer les défaillances. Bref, on peut enfin s’affranchir de s’occuper du trajet et on est même pris en charge en cas de souci. C’est le niveau attendu par Uber par exemple, qui a tout misé sur la voiture autonome ;

• Niveau 5 : passage de mode autonome. On peut sortir de la voiture et elle va ensuite vivre sa vie jusqu’à rentrer à la maison seule, se garer seule, se mettre en charge seule. Elle agit de façon indépendante en quelque sorte ;

La montre a été remplacée par le smartphone et le véhicule n’a pas d’état d’âme, mais nous ne sommes pas loin de KITT (Knight Industries Two Thousand)

Comment fonctionne concrètement une voiture autonome ?

Le capot de l’Audi TTR S autonome de Pikes Peak est rempli !

Des capteurs situés sur le véhicule perçoivent des informations qui sont interprétées par un logiciel propre à la voiture. Il les transforme en contraintes, puis détermine les actions à effectuer. On utilise la redondance, comme sur les avions, pour valider ces infos et choisir les décisions à prendre : deux capteurs de technologies différentes, par exemple un Lidar (radar laser) et la caméra à 360° vont informer l’ordinateur de bord qu’une Clio est en train de se rabattre devant notre voiture autonome. La voiture vérifie la véracité de l’information : les deux capteurs s’accordent, la voiture freine.

Radio camera ultrasonic sensors Distronic Plus 2014 Mercedes-Benz S-Class

Comme nous l’avons vu plus haut, cette “perception” du véhicule qui réagit en conséquence est le niveau 2. Autrement dit, aucune infrastructure ne “dialogue” avec lui. Les informations n’arrivent qu’à la dernière minute, ce qui peut provoquer des problèmes : dans le cas de notre exemple de tout à l’heure, la Clio qui déboîte, notre voiture autonome peut soit se déporter à gauche, soit freiner pour éviter la collision. Mais ce freinage peut engendrer un accrochage derrière par exemple, supprimant l’aspect 100% sécuritaire tant recherché, car la voiture derrière ne possède peut-être pas de détecteur de collision.

Il faut donc que notre voiture autonome puisse avoir un schéma exact de l’environnement, et ce, bien plus loin que sur les quelques mètres que le permettent ses caméras et ses capteurs.

Exemple d’échange d’informations entre une structure et un véhicule via un réseau 5G

Les humains et l’IA, le problème du mélange des genres et la nécessité de multiplier les informations

En plus de l’environnement, il y a un autre souci et un gros : les usagers humains, véritables variables agissant parfois de façon totalement illogique. Variables qui amplifient la complexité des calculs. La raison est simple : nous humains utilisons notre “intelligence” pour conduire. Cette intelligence repose sur notre logique, notre raison, nos sens, mais également notre instinct. C’est cet instinct qu’une IA (émulation de l’intelligence humaine) ne peut simuler : primo, car ce n’est pas encore techniquement possible (même avec une grande quantité de paramètres) et surtout, car elle ne possède aucune information sur les usagers lui permettant d’anticiper leurs réactions.

Dans cet accrochage, la voiture aurait dû attendre que le bus passe. Le système comptait sur le fait que le bus la laisserait passer et le conducteur à bord également. Ce ne fut pas le cas. Dans une situation où il y aurait 100% de véhicules autonomes sur la route, il n’y aurait pas eu cet accrochage.

Actuellement, les Tesla, Volvo, Mercedes, Audi (dans une moindre mesure) ou encore BMW peuvent assurer une simili autonomie de leurs véhicules. Mais lorsque la route a un aspect qui prête à confusion (un revêtement neuf chevauchant l’ancien donnant l’effet de 2 files par exemple), les voitures sont perdues (enfin, les algorithmes qui les gèrent).

Cela implique donc un autre élément indispensable : un environnement agissant de concert avec les voitures autonomes. Par exemple, j’entre sur une autoroute optimisée Véhicules Autonomes et clic, ma voiture autonome et la route communiquent : la voiture sait alors ce qu’il se passe en temps réel non pas à 360° uniquement, mais sur l’intégralité du tronçon. Ce ne sont plus simplement les caméras, mais l’autoroute elle-même qui informe le véhicule… en plus de ses caméras et autres capteurs. La voiture peut alors agir de façon totalement autonome, programmer une sortie ou un embranchement plusieurs kilomètres à l’avance, connaître la vitesse idéale à adopter pour garder la circulation la plus fluide et le temps de trajet le plus optimal possible, si un problème va survenir en amont, etc.

Le résultat de cette stratégie est indéniablement plus efficace que la perception humaine comme l’a prouvé Audi en battant un record au tour sur le circuit de Hockenheim en faisant tourner une RS7 autonome :

Pour que cette stratégie fonctionne, il faut :
• Une énorme machine capable de gérer les informations de l’ensemble de la portion « autonome »
• Une circulation ultra rapide des informations entre l’environnement (l’autoroute donc) et les véhicules

Comment faire circuler ces infos ?


La Google, Car recueille 1Gb de données par seconde !

La télécommunication et plus précisément ; la 5G ! La 5G n’étant pas le cœur du sujet, nous n’allons pas trop nous attarder dessus. Ce qu’il faut comprendre c’est que la quantité d’informations qui vont circuler entre les véhicules, les structures et les usagers sont colossales et nécessitent un transfert ultra rapide. Les futurs réseaux 5G seront théoriquement capables de transférer 20 gigabits de données par seconde, depuis une station de base (sur différents secteurs d’autoroute par exemple) jusqu’à un appareil connecté au réseau, et 10 gigabits par seconde dans le sens inverse ou entre les véhicules. On prévoit la mise en place de ces structures pour 2020.

D’ailleurs, un énorme partenariat appelé 5G Automotive Association (5GAA) a vu le jour l’année dernière associant Audi, BMW, Daimler, Ericsson, Huawei, Intel, Nokia et Qualcomm pour mettre en place ce réseau.

La 5G sera à la voiture autonome ce qu’est la fibre optique au réseau internet domestique.