Véhicule autonome et connecté - Technologies, enjeux et déploiement

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Véhicule autonome et connecté - Technologies, enjeux et déploiement

Auteur(s) : Jacques EHRLICH

Date de publication : 10 septembre 2021 | Read in english

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Présentation

Le véhicule autonome et connecté constitue une véritable rupture dans les pratiques de mobilité. Issu des avancées réalisées dans les systèmes d’aide à la conduite, les télécommunications et l’automatisation, il transforme progressivement les usages et les comportements, tout en devant cohabiter avec les modes de déplacement doux dans des environnements urbains et ruraux. 
Son développement soulève de nombreux défis, à la fois technologiques et humains. Constructeurs et équipementiers cherchent notamment à proposer des solutions toujours plus sûres, dans un contexte marqué par les enjeux énergétiques et environnementaux. La conduite autonome repose pour cela sur la convergence de nombreuses technologies : radars, lidars, caméras, GPS, systèmes de communication et traitement des données. 
Cette transformation s’accompagne également de nouveaux modèles économiques et de partenariats entre les acteurs de l’automobile et ceux de l’électronique et des télécommunications. Découvrez les technologies et enjeux qui façonnent l’avenir du véhicule autonome et connecté. 
Techniques de l’Ingénieur vous propose de découvrir la richesse de ses contenus à travers la consultation gratuite de cet article témoin.

RÉSUMÉ

Le véhicule autonome et communicant sous ses aspects techniques ou non techniques fait l'objet du présent article. Après un bref historique, ce sont les cinq niveaux d’automatisation définis dans la recommandation SAE J3016 qui sont décrits. L’article aborde ensuite les aspects cognitifs et sensori-moteurs de la tâche de conduite chez l’être humain ce qui permet d’introduire sept fonctions clés du véhicule autonome et la façon de les organiser. Les évolutions conjointes des véhicules et de l’infrastructure sont ensuite évoquées dans une perspective d’optimisation de la sécurité et de la mobilité. La question du déploiement progressif des véhicules autonomes est également explorée et l’article s’achève par l’analyse des verrous techniques et non techniques qui pourraient constituer des freins au déploiement.

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AUTEUR(S)

  • Jacques EHRLICH : Ancien directeur du laboratoire sur les Interactions Véhicules-Infrastructure-Conducteurs IFSTTAR (fusionné en 2019 avec l’université Gustave Eiffel) - Directeur de Recherche émérite Université Gustave Eiffel, Versailles, France

 INTRODUCTION

Le concept de véhicule autonome date des années 1980, où il suscita un premier engouement dans les milieux de la recherche et de l’industrie, suivi au début des années 2000 d’une forme de traversée du désert due essentiellement à de fortes incertitudes sur son acceptabilité par les usagers. L’arrivée du Google Car a changé la donne en créant un véritable choc plus médiatique que technologique dans un contexte devenu favorable à cause de la pression croissante et généralisée du contrôle-sanction automatisé. Depuis le véhicule autonome et connecté n’a cessé de susciter un intérêt croissant et l’émergence d’un marché a lancé dans la course tous les constructeurs et équipementiers. Cela s’est d’abord concrétisé par une définition claire et consensuelle du concept sous la forme de cinq niveaux d’automatisation allant de simples systèmes d’aides à la conduite jusqu’à l’automatisation totale où la présence d’un conducteur n’est plus forcément requise. Grâce à cette approche graduée, c’est plus à une évolution qu’à une révolution à laquelle on assistera dans les deux prochaines décennies : les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS), qui se situent aux niveaux 2 et 3 contiennent les briques technologiques qui constitueront les fonctions clés des véhicules autonomes des niveaux 4 et 5 et dont les plus importantes sont : la localisation précise, la détection des obstacles, la modélisation de la dynamique du véhicule, l’analyse et la compréhension de la scène routière, la planification de la trajectoire, le maintien de la tenue de situation et la surveillance de l’état du conducteur. Toutes ces briques doivent s’intégrer dans le véhicule pour former l’architecture électronique et informatique embarquée des véhicules autonomes. Si pendant longtemps, on a cru que le véhicule autonome était une affaire purement « automobile », la fin des années 2010 a mis en évidence l’importance de l’infrastructure et souligné les synergies à faire jouer dans une collaboration gagnante-gagnante entre les industriels de l’automobile, ceux de la route et les pouvoirs publics, tout ceci dans un souci d’accroissement de la sécurité et d’optimisation de la mobilité. Pour autant toutes les difficultés techniques ne sont pas résolues : elles ont même été considérablement sous-estimées rendant la prospective très difficile à établir notamment pour ce qui concerne les véhicules autonomes du niveau 5. Pour cerner la complexité et tenter de la réduire, on a compris qu’il était nécessaire de mieux préciser les situations dans lesquelles les véhicules autonomes seront amenés à évoluer : ce sont les notions récentes d’ODD ( Operational Design Domain ) qui fixent le cadre d’évolution des véhicules et d’ISAD ( Infrastructure Support levels for Automated Driving ) qui précisent la contribution...

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