L’IA pour la perception de l’environnement dans l'automobile - Une nécessité pour les véhicules automatisés

Avec l’essor des nouvelles mobilités et l’évolution vers des systèmes de conduite automatisée, la perception de l’environnement devient un enjeu central pour garantir la sécurité et la fiabilité des déplacements. Les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et les technologies d’automatisation reposent sur des capteurs de plus en plus sophistiqués, qu’ils soient embarqués à bord des véhicules ou intégrés à l’infrastructure routière. L’efficacité de ces systèmes de perception dépend directement de la capacité des algorithmes de traitement des données des capteurs à estimer avec précision, fiabilité et robustesse l’état des cinq éléments clés de la scène routière : obstacles, infrastructure, ego-véhicule, environnement et conducteur. La fusion des données issues de capteurs extéroceptifs et proprioceptifs permet de construire des cartes de perception dynamique locale (CPDL), essentielles pour activer des fonctionnalités critiques telles que le suivi de voie, l’assistance au changement de trajectoire, le freinage d’urgence, la régulation des distances de sécurité ou encore la gestion automatisée des intersections et des manœuvres de stationnement.

Dans ce contexte, garantir la performance et la qualité des systèmes de perception devient une priorité absolue. Cela implique une optimisation continue des technologies de vision, ainsi que des algorithmes de fusion et d’apprentissage automatique pour assurer un fonctionnement fiable quelles que soient les conditions environnementales. Seule une perception de haute précision, exploitant à la fois des données embarquées et provenant de l’infrastructure connectée, permettra d’accélérer l’adoption des véhicules automatisés et d’améliorer significativement la sécurité des usagers.

Cet article propose une exploration approfondie des différentes méthodes et approches utilisées pour le traitement des données issues des capteurs embarqués. Il couvre notamment les techniques de détection d’obstacles, le suivi des objets en mouvement, la reconnaissance des signalisations routières, ainsi que les algorithmes d’évaluation des risques et d’anticipation des conditions dangereuses sur la route. Par exemple, la détection précoce de phénomènes météorologiques défavorables, tels que la pluie ou la neige, joue un rôle clé dans l’adaptation des stratégies de conduite automatisée afin d’assurer la sécurité des passagers. De même, la reconnaissance des panneaux de signalisation et des marquages au sol est essentielle au bon fonctionnement des systèmes de conduite automatisée, qui doivent interpréter et réagir instantanément à ces informations.

Par ailleurs, cet article examine l’impact des avancées en traitement d’images, en mettant particulièrement en avant l’essor des algorithmes d’apprentissage profond (deep learning), qui ont considérablement amélioré la précision et l’efficacité des systèmes de vision embarqués. Les réseaux neuronaux convolutifs (CNN), par exemple, ont renforcé la capacité des véhicules à identifier et classer avec précision des objets complexes présents sur la route, avec des performances qui s’améliorent continuellement grâce au perfectionnement des modèles. L’apprentissage profond permet également une adaptabilité accrue, les modèles étant entraînés sur d’innombrables scénarios, ce qui renforce la robustesse des systèmes face à des environnements variés et dynamiques.

À travers une revue approfondie de la littérature scientifique et l’analyse d’études de cas illustrant l’application de ces technologies dans des situations réelles, cet article dresse un état des lieux des systèmes de perception embarqués dédiés à la sécurité automobile. Il met également en lumière les défis à relever et les opportunités à saisir pour l’avenir, en identifiant les grandes orientations de la recherche et du développement dans ce domaine en pleine expansion. De la fusion des capteurs aux innovations en matière de traitement des données et de prise de décision, l’évolution des ADAS et des systèmes de conduite automatisée continue de façonner l’avenir de la sécurité routière.