Véhicule autonome : en savoir plus

Un véhicule autonome  est un véhicule automobile apte à rouler, sur route ouverte, sans intervention d'un conducteur. Le but à terme est de développer un véhicule pouvant opérer en toute situation dans le trafic réel et sur une infrastructure non spécifique sans l'intervention d'un être humain. C'est une application typique du domaine de la robotique mobile dans laquelle de nombreux acteurs sont engagés. Néanmoins de nombreux problèmes restent à résoudre aussi bien techniquement que légalement... 

La notion de voiture autonome peut recouvrir aussi bien un véhicule totalement autonome ou bien un véhicule « semi-autonome » disposant de différents systèmes d'aide à la conduite automatisée, par exemple en ville ou sur autoroute, ou encore de système de stationnement automatisé.

Principes
Le véhicule autonome, qui à l'origine est un véhicule standard, est équipé de capteurs numériques (caméras, radars, sonars, lidars, etc.) dont les données sont traitées par des processeurs et des logiciels spécifiques :

- avec la fusion de ces données, ces logiciels reconstituent la situation routière 3D par reconnaissance de formes (limites de chaussées, de voies, de véhicules, d'obstacles, de panneaux) et emploient des algorithmes d'intelligence artificielle pour décider de l'action à réaliser sur les commandes du véhicule ;

- les actions décidées par logiciel sont réalisées par servocommandes sur le volant, l'accélérateur, le frein et diverses interfaces permettant l'engagement et le désengagement du mode conduite automatique.

Effets attendus du développement des véhicules autonomes
Certains analystes estiment que le développement de ce type de véhicules pourrait chambouler l'industrie automobile mondiale, à travers un changement radical des modes de consommation. Alors qu'aujourd'hui de nombreux particuliers achètent des véhicules pour leur utilisation personnelle, le développement de services de transport (taxi) reposant sur une flotte de véhicules autonomes pourrait conduire à une réduction substantielle de ce type d'achats . L'industrie automobile passerait alors progressivement d'une industrie de biens à une industrie de services, les véhicules restant la propriété de la compagnie de transport.

Avantages et inconvénients possibles
En terme d'accidentologie, les statistiques révèlent que 90 % des accidents de la route sont liés à une erreur humaine . La généralisation des voitures autonomes pourrait permettre :

- une réduction des accidents, du fait d'un meilleur temps de réaction et d'une plus grande fiabilité des systèmes informatisés ;
- une réduction des embouteillages, grâce à une meilleure circulation, et une homogénéisation quasi instantanée du trafic, et ce grâce au système de communication entre véhicules ;
- d'être seul en voiture sans avoir à conduire (sans avoir le permis ou sans être en état de conduire : fatigue, ivresse, maladie...) ;
- une augmentation des limites de vitesse ;
- de se libérer de la recherche de place de parking, et d'être toujours déposé sur le pas de porte ;
- la diminution du nombre de parkings, notamment en centre ville, puisque la voiture peut déposer ses occupants et se garer toute seule beaucoup plus loin ;
- la réduction d'espace nécessaire au parking des véhicules par le partage des véhicules autonomes ;
- la diminution du nombre de contraventions et délits routiers ;
- la livraison automatique de produits à partir d'épiceries ou de supermarchés ;
- la réduction des signalisations, puisque les voitures pourraient recevoir les informations de l'environnement de manière électronique (mais pour les piétons et cyclistes, cette signalisation demeurerait nécessaire) ;
- une plus grande efficacité énergétique, ce qui aurait pour conséquence une moindre pollution ;
- la diminution de la main-d’œuvre nécessaire au secteur des transports.

Malgré ces avantages, certains défis demeurent :

- quelle responsabilité juridique sera engagée en cas d'accident ? Certains constructeurs comme Volvo ont annoncé qu'ils endosseraient cette responsabilité ;
- l'apparition de nombreux trajets d'ajustement et redondants (par exemple, les trajets pour aller chercher quelqu'un qui a commandé une voiture, pour aller se garer, pour anticiper une demande dans un lieu éloigné) ;
- une réticence possible des utilisateurs à laisser le contrôle de leur voiture à des machines ;
- le piratage informatique des voitures, ciblé contre un véhicule, ou contre toute une flotte simultanément ;
- les voitures ne peuvent, pour l'instant, obéir aux signaux et injonctions des agents de police ; en ce cas, il sera probable qu'ils doivent disposer d'outils adaptés pour réguler la circulation ou arrêter le véhicule ;
- le surcoût d'un véhicule autonome par rapport à son équivalent « non autonome » pourrait être un frein auprès de la clientèle ;
- la possibilité pour un constructeur automobile ou un gouvernement de surveiller voire de contrôler les déplacements des usagers ;
- la requalification des chauffeurs ;
- la transformation du secteur de la vente et de l'entretien des véhicules. 

Projets depuis 2010
De nombreux acteurs travaillent sur des projets de voiture autonome : constructeurs automobiles Audi, Toyota, Renault, Nissan, Peugeot, General Motors, Mercedes-Benz, ou encore Tesla mais aussi des équipementiers comme Valeo, Continental ou Bosch. Google, un acteur pour qui ce n'est pas le cœur de métier, développe également son système . Malgré le départ d'un des ingénieurs principaux du projet et un accident en 2016 , la société reste un acteur emblématique du secteur. Apple semble aussi vouloir se positionner sur le marché, avec son projet Titan.

En octobre 2010, Google annonce avoir conçu un système de pilotage automatique pour automobile, qu'il a installé sur huit véhicules. Anthony Levandowski et Sebastian Thrun sont impliqués dans ce projet.

En août 2013, Nissan annonce vouloir commercialiser ses premières voitures sans conducteur en 2020 . Volvo qui travaille depuis sur les années 1970 sur l'accidentologie de ses véhicules souhaite aussi proposer un modèle sans accident avant 2020 .

Parmi les constructeurs automobiles français, plusieurs ont un projet de voiture autonome à l'instar du groupe PSA qui fait circuler depuis l'été 2015 sur route ouverte plusieurs véhicules de type Citroën C4 Picasso.

Fin 2015, la FIA annonce le lancement en 2016-2017 d'un championnat de voitures électriques sans conducteur, Roborace .

À l'image de sa tentative avortée à San Francisco pour un problème réglementaire, Uber entend déployer massivement des voitures sans conducteur, ce que son fondateur Travis Kalanick juge « existentiel » pour sa société : celle-ci y voit en effet un moyen de baisser ses prix . Le 20 octobre 2016, un semi-remorque Otto, entreprise rachetée par Uber en août 2016, a effectué la première livraison mondiale par un camion autonome, sans chauffeur, en mode de pilotage automatique sur une autoroute entre Fort Collins et Colorado Springs soit un trajet de 200 kilomètres .

Une étude de PwC, réalisée en 2016 aux États-Unis, révèle que 66 % de la technologie utilisée par les voitures autonomes est aussi fiable qu'un conducteur moyen . Les principales peurs partagées sont les risques d'accidents et de vol. Seuls 13 % des consommateurs interrogés ne voient aucun avantage dans ce type de voiture. 

Classification
Aux États-Unis la National Highway Traffic Safety Administration, agence fédérale chargée de la sécurité routière, a établi une classification des véhicules autonomes comportant 5 niveaux :

Niveau 0

Aucune automatisation : Le conducteur a un contrôle total et à tout instant des fonctions principales du véhicule (moteur, accélérateur, direction, freins).

Niveau 1

Automatisation de certaines fonctions : L'automatisation est présente pour certaines fonctions du véhicule, mais ne font qu'assister le conducteur qui garde le contrôle global. Par exemple, le système anti-blocage des roues (ABS) ou l'électrostabilisateur programmé (ESP) vont automatiquement agir sur le freinage pour aider le conducteur à garder le contrôle du véhicule.

Niveau 2

Automatisation de fonctions combinées : Le contrôle d'au moins deux fonctions principales est combiné dans l'automatisation pour remplacer le conducteur dans certaines situations. Le régulateur de vitesse adaptatif combiné avec le centrage sur la voie fait entrer le véhicule dans cette catégorie, tout comme le Park assist qui permet le stationnement sans que le conducteur n'agisse sur le volant ou les pédales.

Niveau 3

Conduite autonome limitée : Le conducteur peut céder le contrôle complet du véhicule au système automatisé qui sera alors chargé des fonctions critiques de sécurité. Cependant la conduite autonome ne peut avoir lieu que dans certaines conditions environnementales et de trafic (uniquement sur autoroute par exemple). Il est imposé au conducteur d'être en mesure de reprendre le contrôle dans un temps acceptable sur demande du système (notamment lorsque les conditions de circulation autonome ne sont plus réunies : sortie de l'autoroute, bouchon, etc.). La voiture sans conducteur de Google est actuellement à ce stade d'automatisation.

Niveau 4

Conduite autonome complète : Le véhicule est conçu pour assurer seul l'ensemble des fonctions critiques de sécurité sur un trajet complet. Le conducteur fournit une destination ou des consignes de navigation mais n'est pas tenu de se rendre disponible pour reprendre le contrôle. Il peut d'ailleurs quitter le poste de conduite et le véhicule est capable de circuler sans occupant à bord. 

Un premier accident mortel en 2016
Le 7 mai 2016, un accident a lieu à Williston  (Floride, États-Unis) entre un camion et une voiture Tesla équipée du système Autopilot. Le passager de la voiture, grièvement blessé, décèdera deux mois plus tard de la suite de ses blessures. Le décès d'un utilisateur à la suite d'une défaillance du système de pilotage automatique d'un véhicule commercialisé est une première pour le secteur automobile .

Alors que le véhicule autonome circule sur une autoroute, il entre en collision, à une intersection, avec un camion venant de face qui tournait à gauche. Le propriétaire de la voiture, Joshua Brown, est mort des suites de la collision . Le véhicule, roulant sur l'US-27A , n'a pas freiné automatiquement alors qu'il se dirigeait vers la remorque d'un camion. Les capteurs du véhicule n'auraient pas détecté le camion en raison d'un ciel « très brillant » ou du fait que le système aurait confondu le camion avec un panneau publicitaire .

Une enquête est ouverte le 30 juin 2016 par la NHTSA . Le résultat de l'enquête de la NHTSA peut conduire au rappel de l'intégralité des véhicules concernés par un défaut .

À la lumière de l'expertise renforcée par une reconstitution, elle commente dans son rapport n'avoir identifié aucun défaut dans la conception ou la performance de l'Autopilot sur le véhicule en question ni aucun incident montrant que le système n'a pas fonctionné. Par ailleurs, la reconstitution de l'accident a permis de constater qu'il s'était écoulé sept secondes entre le moment où le camion semi-remorque a fait sa manœuvre et le choc, un délai suffisant pour qu'un conducteur puisse réagir.

Or il n'a pas réagi et c'est bien la cause majeure de cet accident puisque ce système de conduite assistée n'est pas un véritable mode autonome. « Aucun défaut relatif à la sécurité n'a été détecté à l'heure actuelle (...) par conséquent l'enquête est close », conclut NHTSA .

Tesla continue de son côté de mettre en avant que le déploiement de son logiciel autopilote avait permis une réduction de 40 % des crashs ayant touché ses voitures. Un chiffre vérifié par la NTHSA, qui salue dans son rapport la sécurité du système proposé par Tesla. 

Prospective
94 % des accidents de la route étant liés à une erreur quelconque de la part d'un conducteur aux États-Unis (statistiques de 2015), les véhicules autonomes devraient entraîner une forte baisse de ceux-ci, et incidemment une aggravation de la pénurie d'organes disponibles à la greffe (aux États-Unis, un greffon sur cinq provient d'une victime d'accident de la route).

Texte et photo sous licence CC BY-SA 3.0. Contributeurs, ici. Photo : Steve Jurvetson.

En attendant la généralisation des véhicules autonomes, qui n'est pas pour tout de suite :

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