Automatisation des véhicules : les étapes clés
Par Mark Patrick, Mouser Electronics.
Quels seront les thèmes abordés par cette série d’articles de blog ?
- Dans quelle mesure la conduite autonome transforme-t-elle le paysage de l’industrie automobile ?
- Surmonter les perceptions et adopter les technologies de conduite autonome.
- Automatisation des véhicules : les étapes clés.
- Les technologies de capteurs pour véhicules autonomes.
- V2V et V2I : des données critiques pour les véhicules autonomes.
- Établissement d’un cadre éthique pour les véhicules autonomes.
De nombreux constructeurs automobiles poursuivent depuis des années l’ambition de concevoir un véhicule entièrement automatisé, une ambition qu’ils partagent avec les organisations nationales et internationales de sécurité routière. Cependant, comme nous pouvons le constater au fil de cette série d’articles, concevoir un véhicule autonome n’est pas une chose simple.
Cela implique tout d’abord de surmonter de nombreux défis technologiques, mais aussi de répondre de manière satisfaisante aux préoccupations sociétales quant au fait de confier des vies humaines au jugement d’une intelligence artificielle. Le fait que le facteur humain n’intervienne plus dans le comportement routier d’un véhicule soulève également des complications juridiques pour les assureurs. C’est une lourde responsabilité qui échoit aux développeurs d’algorithmes et, en fin de compte, au constructeur.
Malgré les obstacles, l’évolution vers des véhicules de plus en plus autonomes s’impose comme une nécessité. Les réseaux routiers arrivent à saturation et il est malheureusement indéniable que la majorité des accidents de la route sont causés par le facteur humain. Malgré les réticences, les véhicules autonomes présentent un certain avantage qui remporte une adhésion grandissante auprès du public. En effet, une partie grandissante de la population met en doute la nécessité de posséder son propre véhicule. Ce changement de mentalité est, à l’heure actuelle, surtout motivé par l’augmentation des prix du carburant, mais pas seulement.
Les gens reconsidèrent aujourd’hui leurs motifs d’achat d’un objet somme toute coûteux, qui passe beaucoup plus de temps à l’arrêt que sur la route et qui entraîne des frais considérables en entretien, assurance, taxes, etc. Dans cette optique, la mobilité en tant que service (MaaS), qui consiste en un service où nous pouvons, à l’aide d’une application pour smartphone, appeler un véhicule autonome qui nous emmènera d’un point A à un point B, va très certainement s’imposer comme un mode de transport populaire. La MaaS Alliance est une organisation déjà bien établie où acteurs du secteur public et partenaires privés se concertent pour développer un mode de transport durable et inclusif à travers le monde.
Définir l’autonomie du véhicule
Afin de fournir un cadre pour le développement des systèmes de véhicules autonomes, la Society of Automotive Engineers (SAE) a défini six niveaux d’autonomie. Les trois premiers niveaux, du niveau 0 (assistance momentanée) au niveau 2 (assistance collaborative et intégrée), correspondent déjà à ce que proposent la plupart des constructeurs automobiles avec leurs systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS). Le principe de base d’un ADAS est de fournir aux conducteurs des dispositifs d’assistance qui les alertent et les guident pendant qu’ils conduisent.
Certains de ces dispositifs sont désormais couramment disponibles sur la plupart des plateformes automobiles, notamment le régulateur de vitesse adaptatif (ACC), la détection des angles morts, l’alerte de franchissement involontaire de ligne, l’éclairage adaptatif, le freinage d’urgence et la reconnaissance des panneaux de signalisation. Comme on peut s’y attendre, les véhicules haut de gamme embarquent un maximum de fonctionnalités ADAS, tandis que les véhicules à prix moyen n’en contiennent qu’un nombre limité. Quoi qu’il en soit, le conducteur demeure responsable et aux commandes de son véhicule, même si certaines fonctions proposées par l’ADAS donnent une impression de semi-autonomie.
Ces fonctions d’assistance sont généralement interdépendantes et utilisent des capteurs communs à plusieurs fonctions. Par exemple, le radar du régulateur de vitesse adaptatif est également utilisé par la fonction de freinage d’urgence.
En approchant du seuil du niveau 3 d’autonomie, les fonctions d’assistance à la conduite sont de plus en plus intégrées et sont capables de collaborer entre elles. Le conducteur reste toutefois maître du véhicule. Même lorsqu’ils n’ont plus besoin d’actionner les pédales, les conducteurs doivent rester vigilants, superviser les opérations, être attentifs aux dangers potentiels et être en mesure de reprendre instantanément le contrôle du véhicule.
De l’assistance à la conduite à la conduite automatisée
À partir du niveau 3 de la classification de la SAE, les véhicules commencent à devenir réellement autonomes. Au niveau 3 lui-même, la distinction est encore floue, car il est stipulé que si le système de conduite autonome d’un véhicule de cette catégorie le demande, le conducteur doit être en mesure de reprendre les commandes du véhicule. En revanche, aux niveaux 4 et 5, les véhicules n’ont plus besoin d’humain pour se déplacer. Les pédales et le volant sont des accessoires dont la présence est laissée à la discrétion des constructeurs. Par conséquent, la notion de « siège conducteur » disparaît elle aussi.
Cette place peut être occupée par un passager, mais rien ne lui permet de prendre le contrôle du véhicule. Au niveau 5, le véhicule peut se mouvoir seul en toutes circonstances, tandis que les véhicules classés aux niveaux 3 et 4 ne peuvent fonctionner de façon autonome que dans des situations particulières. En dehors de ces situations précises, le véhicule doit rester à l’arrêt.
Par rapport aux fonctions d’assistance à la conduite qui définissent les niveaux inférieurs et que beaucoup d’entre nous possèdent déjà dans nos véhicules personnels, le seuil de franchissement des niveaux 3 à 5 est un véritable bond en avant sur le plan technologique. L’automatisation complète des véhicules nécessite le déploiement d’une infrastructure de communication et la mise en œuvre de normes routières qui n’en sont aujourd’hui qu’à un stade très peu avancé, tout comme la nécessaire collaboration entre les constructeurs automobiles. On notera toutefois que de réels progrès sont réalisés en ce sens.
Ainsi, le constructeur automobile Mercedes Benz est le premier fabricant à intégrer un système de pilotage automatique de niveau 3 dans un véhicule de tourisme, à savoir dans le modèle Classe S de dernière génération. Les conducteurs sont autorisés à utiliser le pilote automatique du véhicule jusqu’à 60 km/h sur 13 191 kilomètres du réseau routier allemand lorsqu’ils se trouvent dans un embouteillage. D’autres constructeurs automobiles et équipementiers technologiques se sont associés avec des prestataires de services de transport automatisé pour lancer un service de taxis autonomes dans plusieurs pays.
Ce bref épisode nous a fourni un aperçu des normes de véhicules autonomes définies par la SAE. Dans le prochain article de blog, nous verrons quelles technologies de capteurs sont essentielles pour réaliser des véhicules entièrement automatisés.
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