Guide complet des voitures autonomes : Technologie, niveaux et modèles actuels

Il n'y a pas si longtemps, il nous semblait totalement futuriste de ne pas avoir à conduire physiquement pour que notre voiture nous emmène du point A au point B sans avoir à prendre le contrôle, mais ce jour est plus proche que nous le pensons.

Dans le blog d'aujourd'hui, nous vous disons ce qu'est une voiture autonome, quelles technologies la rendent autonome, quelle est la classification selon son niveau d'autonomie et les modèles actuels qui intègrent ces technologies. On commence ? Ou plutôt « Démarre KITT ».

Qu'est-ce qu'une voiture autonome ?

Une voiture autonome est celle qui, avec une série de capteurs et une logique informatique, est capable d'interpréter le monde qui l'entoure et de circuler à travers lui comme le ferait un humain sans votre intervention ou avec votre assistance partielle.

Ces capteurs permettent d'obtenir des informations sur la localisation des autres véhicules, leur position, la distance et la voie dans laquelle ils circulent. Cela, associé aux informations GPS et à des cartes suffisamment précises, indique à la voiture sa situation et les éléments qui l'entourent à tout moment. Dans certains cas, cela permet également l'adaptation aux conditions météorologiques.

Technologies qui permettent à la voiture d'être autonome

Différentes technologies sont utilisées pour le développement des voitures autonomes. Nous expliquons les plus utilisées :

Par exemple, la navigation par caméras situées autour du véhicule utilisée par Tesla. Ce système de conduite autonome repose sur une combinaison de 8 caméras, 12 capteurs à ultrasons de support et un radar avant. Dans l'ensemble, la voiture est capable de « voir » l'environnement et de l'interpréter comme le ferait une personne, mais avec des réflexes supérieurs.

Un autre système qu'utilisent des entreprises comme Google, Ford, Toyota / Lexus, Nissan ou Volkswagen est le LIDAR. Le LIDAR est un émetteur de faisceau laser rotatif, généralement situé sur le toit des véhicules, qui est responsable de la reconstruction de l'environnement à 360 degrés autour du véhicule. Par cette émission de rayons et leur réflexion, il est capable de créer une carte numérique des obstacles à sa portée, et avec des capteurs de support comme dans le cas précédent (ultrasons, radars), il les interprète et agit en séquence.

En plus des systèmes principaux mentionnés (caméra, LIDAR), des technologies d'assistance sont également utilisées pour améliorer l'information capturée, d'autres types de signaux qui fournissent une évaluation complète de l'environnement.

Ces technologies sont les capteurs à ultrasons utilisés pour de courtes distances, mais grâce à leur faible coût, ils permettent d'avoir un capteur périmétrique non seulement pour la navigation des véhicules, mais pour la sécurité lors du stationnement de ceux-ci.

Un autre système très répandu est les radars, qui, contrairement aux LIDARs, émettent des ondes radio qui rebondissent sur les objets et ont tendance à mieux fonctionner dans des conditions météorologiques défavorables.

Classification de la voiture autonome selon le niveau d'autonomie

Les voitures autonomes sont classées selon leur niveau d'autonomie, c'est-à-dire le degré d'indépendance que la voiture a par rapport au conducteur.

La première classification en ce sens a été établie par la NHTSA en 2013, l'agence américaine de sécurité des transports, à travers une échelle de 0 à 4.

À mesure que les systèmes ont évolué, de nouvelles classifications et façons de les évaluer sont apparues, jusqu'à atteindre la méthode actuelle qui est utilisée dans pratiquement tous les cas, et la plus répandue. Nous parlons de la norme SAE J3016, dont la dernière révision a eu lieu en 2016.

Cette classification tente de regrouper toutes celles qui sont apparues dans différents pays, en donnant des guides d'évaluation recommandés, mais chaque marque peut les utiliser ou non selon ses intérêts.

Ce guide établit 6 niveaux de conduite autonome, allant de 0 à 5. Ces niveaux n'établissent que la capacité minimale que le véhicule doit avoir pour atteindre chacun des niveaux, et les fonctions qu'il doit automatiser.

• Niveau 0. Sans aucune automatisation.
  • Le conducteur est responsable à 100 % de tous les éléments et aspects de la conduite.

• Niveau 1. Assistance de base à la conduite.
  • Le véhicule dispose d'éléments de base qui aident ou libèrent le conducteur de tâches simples.
  • Peut être l'automatisation de la vitesse ou du maintien de trajectoire, mais seulement l'un des deux.
  • Toutes les autres tâches restent sous la responsabilité du conducteur.
  • Il n'y a pas de système de détection automatique d'obstacles, d'objets ou d'événements pendant la conduite.
  • L'assistance ne peut être utilisée que dans des conditions idéales.

• Niveau 2. Automatisation partielle.
  • Le maintien de la vitesse et de la trajectoire sont tous deux automatisés.
  • Le conducteur est libéré des fonctions liées au mouvement du véhicule.
  • Il n'y a pas de système de détection automatique d'obstacles, d'objets ou d'événements pendant la conduite.
  • L'assistance ne peut être utilisée que dans des conditions idéales.

• Niveau 3. Automatisation conditionnelle de la conduite.
  • Comme dans le cas précédent, la vitesse est contrôlée ainsi que la trajectoire du levier autonome.
  • Il existe déjà un système de détection d'objets et de situations de conduite, ainsi que d'obstacles.
  • Le système peut fonctionner sans interaction du conducteur sauf si le système l'exige ou s'il y a une situation potentiellement dangereuse nécessitant son intervention. Cet avertissement doit être donné suffisamment à l'avance pour que le conducteur ait le temps de réagir.
  • Autorisé seulement sous certaines conditions.

• Niveau 4. Automatisation complète dans des cas définis.
  • Comme dans le cas précédent, la vitesse est contrôlée ainsi que la trajectoire du levier autonome.
  • Il y a suffisamment de capteurs pour donner une réponse complexe aux situations et obstacles, y réagissant complètement.
  • Le véhicule dispose d'un système alternatif au cas où le principal échouerait ou ne pourrait pas prendre le contrôle. Ce système alternatif ne permet pas toutes les fonctions de conduite, mais permet assez pour amener le véhicule dans une zone sûre pour s'arrêter.
  • Il peut y avoir des situations où le système ne fonctionne pas correctement et vous ne pouvez pas conduire.

• Niveau 5. Automatisation complète.
  • Comme dans le cas précédent, la vitesse est contrôlée ainsi que la trajectoire du levier autonome.
  • La réponse aux imprévus de conduite ou obstacles est entièrement automatisée.
  • Il y a un système de secours capable de prendre le contrôle jusqu'à l'arrêt du véhicule.
  • Il n'y a aucune limitation pour l'utilisation du système et il peut être utilisé dans n'importe quelle condition, comme un humain le ferait.
  • La présence de personnes à l'intérieur du véhicule n'est pas nécessaire.

Modèles actuels de voitures autonomes

Nous pouvons trouver de plus en plus de modèles de voitures autonomes sur le marché, avec différents degrés d'autonomie. Dans la classification fournie ci-dessus, nous pouvons trouver des cas de véhicules de différents niveaux.

Au niveau 0, presque tous les modèles existants sur le marché, à la fois économiques et anciens, qui n'ont aucune assistance et nécessitent une action à 100 % du conducteur. Sont également inclus dans ce groupe ceux avec des assistances telles que le freinage d'urgence ou le maintien de voie ou de vitesse.

Si ces véhicules ajoutent la fonction de régulateur de vitesse adaptatif, nous parlerions de niveau 1, car il est capable de maintenir automatiquement la distance au véhicule précédent. Sont également inclus ceux qui incorporent la capacité de stationnement assisté s'il n'agit que sur le braquage des roues. Dans cette catégorie, il y a aussi un grand nombre de véhicules sur le marché.

Au niveau 2, il y a moins de modèles contenus dans cette catégorie. Ce sont des systèmes orientés pour une utilisation sur autoroute, beaucoup plus élaborés, qui permettent une réaction automatique aux conditions de circulation, pouvant même s'arrêter dans les embouteillages.

Les marques les plus représentatives avec des systèmes de cette nature pourraient être Mercedes-Benz (Drive Pilot), Nissan (ProPilot), Volvo (Pilot Assist), Audi ou BMW. Finalement, si le système d'aide au stationnement contrôle également l'accélérateur, ils sont aussi inclus dans ce niveau.

Au niveau 3 de conduite autonome, les cas de marques ou modèles qui l'incorporent sont discrets. Le plus connu est Tesla avec son Autopilot, qui permet de prévoir les conditions de circulation sur la route et même de changer de voie pour doubler sans intervention du conducteur, sans limiter sa fonctionnalité aux autoroutes.

Pour l'autonomie de niveau 4, il est extrêmement difficile de trouver des modèles commerciaux, car, bien que beaucoup soient en développement, ils ne sont pas encore commercialisés. Le plus important est celui de Google, qui a accumulé de nombreux kilomètres en conduite autonome et est de plus en plus proche d'être une réalité.

Comme dans le cas précédent, il n'y a que des prototypes de véhicules de niveau 5, et le plus avancé est à nouveau celui de Google. Il existe une variante de ce modèle sans volant ni pédales, qui a été testée pour de courts trajets et dans des conditions idéales.

Prévisions futures sur les voitures autonomes

Il est difficile de prévoir comment l'évolution de ces systèmes va progresser, car chaque marque partage ses horizons de manière très éthérée. Ce qui est clair, c'est que la mise en œuvre de la conduite autonome doit aller de pair avec une sensibilisation des conducteurs, pour éviter les accidents dus à l'inattention du conducteur face à d'éventuels événements.

Maintenant, on s'attend à ce qu'en 2025, la grande majorité des modèles avec une autonomie jusqu'au niveau 3 soient lancés, ce qui aiderait à poser les bases de la nouvelle législation qui doit aller de pair avec ces avancées.

Depuis cet été, l'ONU a signé un règlement pour limiter l'utilisation des véhicules autonomes de niveau 4 et 5 et les empêcher de fonctionner près des piétons. Selon ce document, pour l'instant, ces systèmes (niveau 4 et 5) ne peuvent être activés que sur des routes où les piétons, cyclistes ou trafic similaire ne sont pas autorisés.

Il doit également y avoir une séparation physique entre les sens de circulation, avec une vitesse limitée à 60 km/h. Enfin, il sera obligatoire que tous les passagers soient correctement assis et avec leur ceinture de sécurité attachée.

Voulez-vous implémenter des AGV dans l'un de vos Projets ? Contactez-nous !