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Les voitures autonomes, elles arrivent !

Les voitures autonomes sont en croissance et seront bientôt sur le marché dominant. Avant d’investir dans votre premier véhicule autonome, découvrez comment ils fonctionnent : lidars, sonars, caméras, satellites, intelligence artificielle… nous vous expliquerons tout !

Qui développe des voitures autonomes ?

Les voitures autonomes sont sur le point d’arriver sur nos routes : Nissan, Volvo, Ford… la plupart des constructeurs automobiles travaillent sur le développement de voitures autonomes. Certains offrent déjà des technologies d’assistance pour les conducteurs « semi-autonomes » tels que Tesla, BMW ou Mercedes-Benz. Mais les constructeurs automobiles ne sont pas seuls dans la course, de plus en plus d’entreprises high-tech commencent à le faire : principalement Google et Uber.

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Comment fonctionnent les voitures autonomes ?

Tous les constructeurs n’utilisent pas exactement les mêmes technologies pour le fonctionnement de leurs véhicules autonomes, mais leurs technologies sont similaires. Nous allons décrire le fonctionnement du projet Leaf autonome de Nissan, qui utilise les capteurs principaux : radars, sonars, lidars.

Lasers scanners : lidars

Le projet Leaf utilise des scanners laser pour détecter les objets et leur environnement. Les radars avant peuvent voir la route jusqu’à 200 mètres devant le véhicule et les radars arrière jusqu’à 70 mètres.

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Scanners laser : lidar

Cette technologie de télédétection laser est appelée LIDAR  : « détection et distance de lumière » est la détection et l’estimation de la distance par lumière/laser. Techniquement, il s’agit de mesurer les distances en analysant les propriétés d’un faisceau lumineux réfléchi vers son émetteur.

Sonars à ultra

En plus des scanners laser, la voiture de Nissan utilisera des sonars ultra-sonoresson . Les sonars sont utilisés pour valider les données fournies par les scanners laser. La gamme des sonars est plus limitée que celle des scanners laser et ils ne sont effacés qu’à très basse vitesse, de sorte qu’ils sont particulièrement utiles pour détecter les objets à proximité, en particulier lorsque parking.

Radar avant

Radar arrière

Appareils photo

Lescaméras sont également utilisées pour la vision à 360 degrés. Les caméras détectent les lignes et les bandes de la route pour que la voiture reste sur la route.

Les caméras sont utilisées pour se conformer aux règles de la route. Ils peuvent détecter les feux rouges, les signes et les clignotants d’autres véhicules pour adapter le comportement de la voiture.

Avec la combinaison de tous ces capteurs, le véhicule peut :

  • Détectez les véhicules, les cyclistes, les piétons, les animaux, les panneaux, les feux rouges, les lignes blanches et bien plus encore grâce à la reconnaissance visuelle via des caméras et l’intelligence artificielle basée sur l’apprentissage machin
  • Calculez à quelle distance ces objets sont situés, à quelle vitesse ils se déplacent et dans quelle direction (grâce aux technologies lidar et sonar). La vitesse peut donc être ajustée en fonction de la distance et du rythme de la voiture à l’avant et le camion arrière par exemple.
  • Les caméras et les lasers peuvent détecter l’apparition soudaine de piétons sur la route et ainsi calculer directement s’ils ont besoin de basculer ou de freiner pour éviter un accident.

En combinant ses capteurs, le véhicule modélise la route. Pour l’efficacité optimale des voitures autonomes, il est nécessaire de préparer l’environnement routier pour leur arrivée.

Voici comment une voiture autonome voit la route :

Satellite

Pour naviguer et établir son itinéraire, le véhicule doit connaître son géopositionnement. Plusieurs technologies peuvent être utilisées, toutes utilisant le positionnement par satellite :

  • GPS , système de positionnement mondial. C’est le système de positionnement satellite le plus populaire, il est le premier à avoir jamais vu la lumière du jour. Son origine est américaine.
  • GLONAS, Globalnaya Navigatsionaya Sputnikovaya Sistema, ou « Système mondial de navigation par satellite » en russe. C’est l’équivalent de GPS fabriqué en Russie.
  • BEIDO/COMPASS , l’équivalent chinois.
  • GALILEO , produit par l’Union Européenne, permet une localisation plus précise (au mètre le plus proche). Cela permet à la voiture de savoir quelle voix elle est sur l’autoroute.
  • QZSS , Quasi-Zenith Satellite System : équivalent japonais, en cours de développement et qui devrait permettre un géopositionnement en quelques centimètres.

La Voix

Actuellement, pour des raisons de recherche et de développement et pour rassurer les passagers, certaines voitures autonomes avisent les passagers oralement ce qu’ils font et pourquoi.

Intelligence Artificielle

Le « cerveau » de chaque voiture autonome, celui qui traite les données de chaque capteur, est bien sûr l’intelligence artificielle. C’est avec l’apprentissage profond que la voiture peut construire une carte 3D de tout ce qui l’entoure pour prendre les meilleures décisions.

Cette intelligence artificielle nécessite un calcul énorme car les données collectées sont massives : chaque capteur envoie des informations en continu et ces informations doivent être interprétées pour l’intelligence artificielle. Par exemple, les caméras enregistrent au moins 30 images par seconde (30 ips), chacune étant composée de milliers de pixels et de leurs couleurs. Enfin, ces pixels doivent être traités pour déterminer si un panneau est présent, si une voiture arrive, etc. La quantité de données à traiter est monumentale ! Cependant, l’IA est capable de traiter toutes les données afin de prendre des décisions en un quart de seconde.

En particulier, c’est cette capacité de prise de décision quasi instantanée qui rendra finalement les véhicules autonomes plus fiables que les humandrivers.