Voitures autonomes sur la route

2018/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

En quelques années, les voitures autonomes sont passées d'être une représentation à distance à être une option réelle et de plus en plus proche. Certains prototypes sont déjà sur la route sans conducteur. Il ya encore beaucoup de choses à résoudre, qui répondent aux questions, mais les voitures autonomes sont en cours.
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En Arizona, depuis novembre dernier, les voitures sans chauffeur circulent sur la route sans chauffeur. Et aussi en Californie, selon la nouvelle loi approuvée en début d'année, les entreprises qui l'autorisent peuvent tester avec des voitures autonomes sans chauffeur de sécurité. Plus précisément, le conducteur de sécurité n'aura pas à être présent dans la voiture, mais vous devez disposer d'un moniteur qui vous suivra à distance, capable de prendre le contrôle si nécessaire, un conducteur à distance. Les volants, rétroviseurs et voitures sans pédales sont déjà admis dans cette loi. Parce qu'une voiture qui n'a pas besoin de conducteur n'a pas besoin.

Les entreprises du secteur automobile, d'une part, et les géants technologiques, d'autre part, volent avec les voitures autonomes. Les voitures de Waymo nées du projet de Google ont déjà parcouru plus de huit millions de kilomètres sur les routes publiques (et plus de quatre milliards sur les routes virtuelles). Depuis Novembre de l'année dernière, Waymo est en train de tester des voitures sans chauffeur de sécurité en Arizona et a annoncé qu'à la fin de cette année, il veut lancer un service de robotique. Ils avancent que les utilisateurs pourront demander le service via une application mobile pour qu'un taxi sans chauffeur les emmène au point désiré.

General Motors a déjà présenté le GM Cruise AV sans volant ni pédales. Sur l'échelle SAE des niveaux autonomiques de zéro à cinq, il est prévu d'être au quatrième niveau (voir tableau « Niveaux d'automatisation »), et il sera commercialisé en 2019. Tesla, pour sa part, annonce que pour cette année il sortira de la cinquième année. Volskwagen pour 2025. Et dans cette course sont Lyft, Uber, BMW, Ford, Hyundai, Volvo, PSA (Peugeot-Citroën), Baidu, Yandex, Intel, Apple...

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Cependant, même si tout cela peut sembler différent, les voitures autonomes ont encore beaucoup de chemin à parcourir. « Il manque beaucoup », explique Oihana Otaegi Madurga, directrice des systèmes intelligents de transport et d’ingénierie chez Vicomtech. « Nous voyons qu’il est possible technologiquement et de plus en plus clair. Mais pour l'instant ce sont des prototypes. Par exemple, les capteurs d'une voiture de Waymo ne coûtent que plus de 100 000 euros. Il manque beaucoup pour atteindre les concessionnaires. En outre, il faut changer la législation, résoudre des problèmes éthiques, etc. Aux États-Unis, je ne sais pas, mais en Europe, il manque au moins beaucoup.»

Deux mondes, deux cultures

En fait, Otaegi a souligné que les États-Unis et l'Europe jouent différemment avec les voitures autonomes: « Ce sont deux mondes. Deux cultures totalement différentes. Aux États-Unis, il y a des géants logiciels. Ils sont maintenant dans le monde des voitures, mais ils se comportent comme avec le logiciel: quand ils ont un minimum, ils le font sortir dans la rue et les erreurs ou problèmes qui surviennent seront corrigés avec des mises à jour ou de nouvelles versions. Ici, cependant, il n'est pas en jeu de perdre certains documents ou de rester au secret, il ya des vies en jeu. En Europe, rien ne peut être mis sur la route tant qu’il n’est pas prouvé sûr.» Cela ne signifie pas qu'on avance moins en Europe. «Ici, chacun fait des preuves chez lui, dans des lieux fermés, et nous ne sortons pas tellement dans les nouvelles, mais nous faisons beaucoup de choses.»

L'exemple en est Vicomtech lui-même. Experts en vision artificielle et intelligence artificielle, qui travaillent ces dernières années sur des voitures autonomes. « Nous essayons de faire ce que nos yeux et notre cerveau font », explique Otaegi. “Nous n’entrons pas dans les actions, c’est-à-dire nous ne freinons pas la voiture, mais nous essayons de voir et de comprendre ce qui est autour et de calculer comment peut évoluer ce qui est autour, où peuvent être les dangers, etc.”

Ils ont plusieurs projets européens. L'un d'eux vise à développer une cartographie plus précise, au niveau de la voie. « La cartographie sera très importante et requiert beaucoup de précision. Il ne suffit pas de dire comme les GPS actuels « vous devez sortir à gauche à 500 m » ; au lieu de naviguer à distance, il faut le faire au niveau de la voie », a précisé Otaegi. Le système doit connaître le nombre de voies de la route, la voie à parcourir et la voie à parcourir. Pour ce faire, ils disposent de voitures spécialisées dans chacune d'elles et élaborent la cartographie à partir des informations qu'ils reçoivent.

Oihana Otaegi Madurga. Directeur des systèmes intelligents de transport et d'ingénierie de Vicomtech.

En outre, le système doit être enseigné à identifier ce que les caméras et les capteurs voient. « Pour former l’intelligence artificielle, tu dois lui apprendre ce que voient les caméras. Aujourd'hui, cela doit être fait par une personne: il faut dire que c'est une voiture, qui est un piéton, qui est la route… Dans une vidéo de quinze secondes, pour identifier uniquement les objets, il faut une demi-heure. Pour déterminer ce qu'est chaque pixel, une heure pour un frame. Nous essayons d’automatiser cela pour pouvoir traiter plus d’informations et mieux entraîner le système plus rapidement.»

En plus de prêter attention à ce qui se passe en dehors de la voiture, il peut également être important de prêter attention à l'intérieur, en particulier dans les voitures de troisième degré d'autonomie. Et quand la voiture doit passer le contrôle au conducteur, il est essentiel que le conducteur soit prêt pour cela. En fait, les accidents qui ont eu lieu ont eu beaucoup à voir avec elle. « Le conducteur sait qu’il doit être attentif, mais quand le système fonctionne bien, le jour et le jour, le conducteur se détend finalement. Alors, nous voulons savoir comment ce conducteur est à tout moment et ce que nous proposons, c’est que le système doit tenir compte de la situation externe et interne, et agir en conséquence ».

Pour ce faire, les caméras intérieures mesurent différents paramètres : direction des yeux, temps d'ouverture et de fermeture, fréquence de déclenchement, position de la tête, position de la tête, si vous parlez ou non… Ainsi, elles calculent l'état du conducteur et, en fonction de cela et de ce qui est à l'extérieur, la voiture agira d'une manière ou d'une autre.

Clé en intelligence artificielle

Il y a beaucoup de travail à faire, le grand défi est dans l'intelligence artificielle, selon Otaegi. « Quand nous nous mettons au volant depuis 18 ans à regarder et à apprendre les choses, le cerveau est formé et sait ce qu’il y a. Nous devons passer cela à une machine. Nous montrerons à la machine ce qu'est chaque chose et ce qu'elle devrait faire dans chaque situation. C’est très difficile, il y a la clé, surtout dans l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique.»

Les voitures autonomes de Waymo ont parcouru plus de huit millions de kilomètres sur les routes publiques. Et depuis novembre de l'année dernière, des voitures sans chauffeur de sécurité sont testées en Arizona. ED. : Sundry Photography/Shutterstock.com.

La fiabilité sera également essentielle. En quelque sorte, il doit être garanti que le système ne souffre pas d'erreurs. « En Europe, on y travaille beaucoup : quels types de tests devront passer, etc. La Commission européenne et l’Allemagne, la France et l’Italie, grands constructeurs automobiles, mettent beaucoup d’argent pour assurer la sécurité des voitures», a expliqué Otaegi.

Et du point de vue de la sécurité, le risque de cyberattaques est également préoccupé. “Les pirates réalisés jusqu'à présent ont été réalisés sur des voitures avec de l'électronique ancienne. Cependant, la cybersécurité des voitures autonomes doit être développée à partir de la conception, par exemple, pour que les systèmes de perception n'aient pas de connectivité externe et que le seul point de connectivité existant soit très sûr. Ils seront très protégés par le design. Il faudra voir si cela sera suffisant ou non ».

Questions sans réponse

Il existe d'autres clés non technologiques. Il n'est pas facile de décider comment les voitures devraient agir dans différentes situations. Par exemple, devrais-je prendre des décisions contre ceux qui vont en voiture si c'est pour sauver plus de vies ? “Au début, certains ont annoncé que la voiture allait toujours soutenir le conducteur, mais est-ce éthique?”, laisse dans l'air Otaegi. On ne sait pas comment affronter ces problèmes éthiques. « C’est une question sans réponse. »

Cependant, les voitures autonomes viennent avec la promesse d'être plus sûrs que ceux conduits par l'homme. Chaque année, plus d'un million de vies sont perdues sur la route, et la plupart des accidents sont dus à des erreurs commises par les gens. « Les gens sont très bons à conduire. Mais quand nous ne sommes pas correctement, alors les accidents se produisent : fatigue, manque d'attention, alcool… Cela disparaîtra avec les voitures autonomes. En revanche, j’ai encore des doutes quant à savoir si dans des situations complexes la machine répondra mieux que nous.»

Voiture GM Cruise AV que General Motors prévoit de commercialiser en 2019, sans tracts ni pédales. ED. : General Motors.

D'autre part, l'automatisation peut beaucoup changer le modèle de mobilité. Dans de nombreux endroits, il y a de grands problèmes de mobilité, des routes trop saturées. Et il est observé que sur le chemin de l'automatisation, il peut y avoir une chance de le résoudre, mais il peut aussi arriver le contraire, car même les gens qui ne conduisent pas pourraient commencer à se déplacer dans la voiture.

« Les voitures autonomes auront une grande influence sur la mobilité. Sûrement commencer par les transports publics, taxis, camions, etc. Mais cela porte toute la mobilité à un modèle briseur. La mobilité que nous connaissons peut changer radicalement. Dans les grandes villes, au lieu d'avoir votre propre voiture, nous aurons recours à des services de navette (location de voitures à l'heure), etc. Il semble que c'est ce qui vient. Mais cela aussi, il faudra le voir.»

Et il faudra voir beaucoup d'autres choses. Par exemple, comment la construction de ces types de véhicules affectera l'environnement, ainsi que la consommation des serveurs nécessaires à toutes les données et opérations qu'ils généreront, ou comment la confidentialité sera affectée de rester enregistrée d'où nous avons été (et peut-être avec qui). Parmi les progrès rapides et les prédictions prodigieuses se trouvent de nombreux doutes et préoccupations. Beaucoup de questions sans réponse encore.

Niveaux d'automatisation
Le guide le plus utilisé pour déterminer le degré d'autonomie d'une voiture est celui établi par l'Association américaine des ingénieurs de l'automobile SAE:
Niveau 0
Il n'y a pas d'automatisation.
Niveau 1
Le véhicule dispose de systèmes auxiliaires, par exemple, pour maintenir une certaine vitesse, pour surveiller la distance de sécurité, pour aider à se garer, mais la commande a toujours le conducteur.
Niveau 2
Le véhicule est capable d'exercer la commande dans certaines circonstances. A ce niveau appartiennent les voitures qui ont pilote automatique d'autoroute ou auxiliaires de confitures, ainsi que ceux qui garent seul. Le conducteur est obligatoire. Il existe sur le marché plusieurs voitures de ce niveau.
Niveau 3
Le véhicule est capable, en plus de conduire seul, d'identifier et de réagir en fonction des objets et des circonstances de l'environnement. Mais pas dans tous les cas et puis il donnera le commandement au conducteur. Le conducteur est toujours indispensable. Il y a un débat sur l'approche de la voiture Model S de Tesla à ce niveau.
4ème cours
Le véhicule est capable de conduire dans des limites et, en cas de défaillance ou de conditions inadéquates, il devra disposer d'un système d'aide lui permettant de prendre le commandement et d'être en sécurité. Aucun guide n'est nécessaire.
5ème cours
Le véhicule est capable de conduire uniquement en toutes circonstances. Aucun guide n'est nécessaire.
Pièces clés
Caméras
Ils sont indispensables pour la détection des rails, des signaux et des luminaires routiers, mais ils peuvent être d'une grande utilité. La vision artificielle permet aux caméras de voir tout ce qui l'entoure et d'agir en conséquence.
Leaders politiques
Il émet des millions de rayons laser par seconde et, en mesurant le temps qu'ont pris ceux qui reviennent, il réalise une carte 3D de la zone, plus précise que celle obtenue avec le radar, et pour une machine plus facile à comprendre que l'image 2D des caméras. Très cher.
Radars
Il est connu pour les ondes radio. Particulièrement bon pour détecter les gros objets métalliques (autres voitures). Bon marché et haute fiabilité.
Cartes
Les cartes de précision sont importantes, entre autres, pour que la voiture sache exactement où elle se trouve et pour confirmer que les mesures des capteurs sont correctes.
Intelligence artificielle
Le cerveau doit comprendre ce que les capteurs voient. L'apprentissage automatique sera essentiel pour former ce cerveau et l'apprendre des expériences.