Métros et avions sont déjà des véhicules qui peuvent se passer de conducteur. Pour les automobiles, aussi, ce n’est plus le futur puisque Google fait de son côté déjà rouler des voitures pilotées par ordinateur. Pour autant, la recherche n’est pas en reste pour faire que, dans quelques années, le tout un chacun puisse posséder une voiture totalement automatisée. Qui vous conduise et se gare au seul son de votre voix ou sur appel téléphonique, et vous alerte des dangers potentiels. Entre autres… À l’UTBM, des chercheurs de l’IRTES-SeT planchent sur ces véhicules dits intelligents.
Imaginez un conducteur de voiture se transformant en commandant de bord comme dans un avion, et qui puisse prendre son café pendant que la voiture « trace » sur 100 km. Que ce même conducteur passe un coup de fil depuis sa maison, à sa voiture, pour qu’elle aille se garer… toute seule. Et bien oui, c’est possible. Et ce le sera pour tous un jour…
À l’UTBM, des chercheurs de l’équipe ICAP (Informatique : communication, agents et perception) du laboratoire IRTES-SeT (Systèmes et transports) s’intéressent au développement de ces véhicules intelligents. Ils planchent sur les multiples capteurs dont il faut équiper un véhicule et sur la mise au point des logiciels qui permettront à un ordinateur de bord d’analyser les données perçues afin de prendre des décisions en totale autonomie pour rouler, se garer, prévenir de la présence d’éventuels obstacles ou dangers…
Le conducteur signifiera où il veut aller et le véhicule autonome mènera ce dernier à ce point de façon sûre et selon une trajectoire adaptée au trafic. »
Cindy Cappelle, jeune maître de conférence, ingénieure-docteur diplômée de Polytech’Lille et de l’USTL*, est l’une de ces chercheurs. Ses travaux, « dans la continuité de [s]a thèse qui portait sur la localisation de véhicules par fusion multicapteurs », sont menés au sein du groupe PENA (Perception de l’environnement et navigation autonome), qui a été monté par Yassine Ruichek, le directeur de l’IRETS-SeT.
La Google Car : petite mais très autonome
En octobre 2010, Google annonçait avoir conçu un système de pilotage automatique pour automobile installé sur plusieurs véhicules bardés de capteurs, dont des Toyota et une Lexus. Ceux-ci ont d’ores et déjà parcouru à titre expérimental plus de 800 000 km sur les routes du Nevada ou de la Californie, sans avoir provoqué d’accident.
Google passe aujourd’hui à la vitesse supérieure en présentant sa propre voiture, un petit modèle de véhicule électrique sans volant et sans pédalier, dans lequel elle souhaite éliminer la possible reprise en main du conducteur.
Expérimenter en faisant rouler des véhicules électriques « bourrés » de 
capteurs
Ce groupe axe ses recherches sur l’aide à la conduite et la navigation autonome via la localisation des véhicules et la perception de l’environnement et des « objets » extérieurs. Ces travaux doivent permettre de créer, par exemple, des alertes sur des angles morts, au passage à proximité de vélos ou piétons, ou encore de signaler des zones de congestion. Un autre groupe (Système multi-agent) se penche de son côté sur la conduite autonome pour développer, par exemple, le parking totalement automatisé. Le « but ultime » étant, explique Cindy Cappelle, de concevoir un véhicule autonome auquel « le conducteur signifiera où il veut aller et qui mènera ce dernier à ce point de façon sûre et selon une trajectoire adaptée au trafic. »
Pour ces équipes, un part importante du travail s’appuie sur des expérimentations en conditions réelles. À une phase de collecte d’informations et de mesures effectuée en extérieur avec un véhicule électrique urbain équipé de capteurs, succède chaque fois une phase de test des algorithmes en laboratoire, en s’appuyant sur les données enregistrées par ces capteurs : des caméras, télémètres laser, GPS, etc., qui donnent des informations sur le véhicule lui-même (position, vitesse, orientation), sur l’environnement et les obstacles rencontrés. Informations également croisées avec des mesures ou des événements signalés par d’autres véhicules et des infrastructures extérieures (débit, incidents, files d’attente…), sources d’informations précieuses notamment pour lutter contre les bouchons.
Un véhicule intelligent, c'est quoi ?
Les voitures ne sont plus de simples machines mécaniques qui répondent aux sollicitations des conducteurs. Elles embarquent aujourd’hui de plus en plus de dispositifs électroniques et informatiques destinés au contrôle du moteur (allumage électronique), au contrôle ou à l’assistance de la conduite (ABS, ESP…), ou à la navigation via le GPS. L’objectif est d’intégrer à ces dispositifs des fonctions encore plus avancées qui permettront l’aide à la conduite (par contrôle de position ou de trajectoire en fonction du trafic environnant) ou à la navigation, via des systèmes de télécommunication avec les infrastructures routières pour une gestion intégrée du trafic. Des fonctions que l’on peut alors associer à l’intelligence : mémoire et communication associées à un traitement de l’information et à un comportement adaptatif. Et dès qu’il y a prise de décision, on peut considérer qu’il y a de l’intelligence…
Équiper un véhicule pour être précis à quelques millimètres près
Les allers-retours successifs du terrain au laboratoire permettent d’ajuster progressivement les paramètres jusqu’à implémentation dans le véhicule du logiciel qui prendra donc les décisions après traitement et analyse de ces données.
Travailler sur le type et la complémentarité des capteurs est d’autant plus important, souligne la chercheure, que pris indépendamment, ces derniers ne sont pas encore totalement performants. À titre d’exemple, le GPS « ne fonctionne pas partout correctement car les signaux peuvent être bloqués ou réfléchis par les bâtiments, notamment en milieu urbain », explique-t-elle. Or, « pour confier à terme le pilotage à un ordinateur embarqué, il faut être précis à quelques millimètres près, donc ajouter notamment de nouveaux capteurs ».
Travailler aussi sur l’acceptabilité sociale
Même si les prototypes de Google roulent déjà et que des constructeurs automobiles comme Toyota, Volvo, Mercedes ou Nissan ont annoncé leur intention de commercialiser des modèles ne nécessitant pas de conducteur, la poursuite des travaux est nécessaire à divers titres. « Pour améliorer les systèmes mais aussi pour essayer de diminuer les coûts, notamment ceux des capteurs en vue d’une commercialisation de masse », précise Cindy Cappelle. Selon un spécialiste d’un équipementier automobile cité dans un article récent, le prix du radar à 360 degrés de la Google Car équivaudrait ainsi au « prix d’une flotte de Twingo » !
Autre constat, si technologiquement la société est « prête », des avancées sont encore indispensables dans d’autres domaines. Du point de vue de la législation d’abord. Qui sera par exemple responsable en cas d’accident ? Le laboratoire, le constructeur, l’assurance, le conducteur… ? De plus, si l’intelligence artificielle ne relève plus de la science fiction, beaucoup d’entre nous ne sont pas encore prêts à se laisser piloter par leurs voitures. Des craintes que les chercheurs eux-mêmes peuvent partager. « Oui, ces véhicules seront un jour sur le marché de masse ! », affirme Cindy Cappelle. « D’autant que les jeunes sont déjà bercés par ça et que la Google Car a montré que c’était possible. Mais beaucoup d’entre nous ne sont pas encore prêts à accepter de se faire conduire par un ordinateur ! Et pourtant, des métros le font déjà tout comme les avions et le trafic aérien est énorme aussi. » Un problème d’acceptabilité sociale sur lequel des sociologues travaillent déjà.
Ce qui n’empêche pas l’équipe de l’UTBM d’avancer. Et la prochaine grande étape devrait être le rapprochement avec un grand constructeur automobile d’ici l’automne…
* Université des sciences et technologies de Lille
Crédits
Un article de Camille PonsCrédits photos : Irtes SeT / UTBM / DR