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La voiture autonome : le véhicule du futur

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L’histoire de l’automobile entame un virage radical. La frontière entre la réalité et la science fiction s’estompe à mesure que les années passent. Demain, lire au volant deviendra quelque chose de banal. Tout comme recevoir ses mails sur sa montre. Une évolution qui peut paraître évidente dans un société toujours plus mobile, sollicitant chaque jour des millions d’automobilistes, exposés aux risques de la route. La solution se trouverait-elle dans la voiture autonome? Et si oui, quel chemin doit-elle emprunter pour se retrouver sur nos routes ? Plein phare sur ce véhicule du futur.

Ouvrir la portière, s’asseoir. Choisir sa destination et laisser sa voiture nous emmener seule jusqu’à bon port. Jules Verne lui-même aurait hésité à décrire de telles prouesses. Un siècle après sa disparition, les progrès de la science, de l’industrie, et la découverte de nouvelles technologies nous poussent à croire que le futur n’a que l’imaginaire pour seule limite.

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35 heures par an dans les bouchons

Pourtant, plus qu’une simple évolution tirée de l’esprit humain, la voiture autonome est conçue avant tout pour répondre aux besoins de notre société moderne. Chaque année, l’automobiliste moyen passerait environ 35 heures chaque année dans les bouchons. Du temps perdu sur les routes, nous amenant parfois à risquer notre vie pour gagner quelques minutes de plus.

Une conduite quotidienne qui demande une concentration de tous les instants. En 2015, 3500 personnes perdaient la vie sur les routes de France. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), les accidents de la route font chaque année environ 1,3 million de morts dans le monde (L’OMS en prévoit 2,3 millions en 2030) et 25 à 50 millions de blessés. Un argument de poids qui motive la conception de nouveaux véhicules plus sécuritaires, préservant la conduite de toute faute humaine.

Qu’est ce qu’une voiture autonome ?

Dans sa définition globale, la voiture autonome est une voiture automatique pouvant se déplacer sans l’intervention d’un conducteur. Elle peut freiner, accélérer, tourner et et donc se garer toute seule. Différents types de voitures autonomes existent, classées en fonction de leur niveau d’automatisation.

Les premiers essais remontent à plus de 35 ans, dans une laboratoire robotique japonnais. Les constructeurs ont réellement enclenché la marche avant vers la conception de véhicules entièrement autonomes à partir des années 2000. Toyota passe la première en 2003, avec un premier concept de voiture auto-guidée pouvant se stationner toute seule. Plusieurs autres grands constructeurs ont ensuite développé la même technologie sur certains de leurs modèles comme Ford et Mercedes-Benz. Cette aide à la conduite amorce véritablement le début de l’automatisation de véhicules. Mais le marché premier est celui d’une d’une clientèle haut de gamme. Dans son sillage, d’autres systèmes s’intègrent rapidement aux nouveaux modèles de véhicules. On parle là de technologies plus accessibles au grand public : détecteurs d’angle mort, avertisseurs de franchissement de ligne ou encore freinage automatique.

De 1977 à aujourd’hui

La première expérience de véhicule connecté est réalisée en 1977 au Japon. Dans le laboratoire robotique de Tsukuba, une voiture réalise pour la première fois un trajet en totale autonomie. La vitesse atteinte était alors de 30km/h. Sept ans plus tard, Mercedes Benz réédite l’expérience avec une camionnette qui a atteint la barre des 100km/h. En 1985, l’industrie automobile américaine lance à son tour une voiture sans conducteur sur la route de Rocky Mountains. La voiture était équipée de plusieurs ordinateurs programmés avec des algorithmes et une camera. La vitesse atteinte est très faible, seulement 5km/h, mais sa réalisation est considérée comme un grand pas en avant.

En 1994, une démonstration est réalisée par Daimler-Benz sur l’autoroute A1 de Paris, utilisant deux voitures programmées avec des logiciels. Ces dernières pouvaient effectuer une conduite en file et dépasser un autre véhicule. La vitesse atteinte était de 130km/h. Un record pulvérisé un an plus tard sur un trajet Munich-Copenhague, effectué à 175km/h. Alors que le challenge commence à intéresser de plus en plus de constructeurs, un premier concours est organisé en 2004 : faire parcourir 240 kilomètres à une voiture, en totale autonomie.

La première année, le premier prototype ne parvient à parcourir que 12 kilomètres. L’année suivante, cinq équipes arrivent à destination. Preuve que les progrès s’enregistrent très rapidement.

Premier permis de conduire pour une voiture autonome en 2014

En octobre 2010, Google annonce avoir créé un système de pilotage automatique pour automobile, testé par la suite sur huit voitures dont six Toyota Prius, une Audi TT et une Lexus RX-450h.

Le 1er mars 2012, Nevada était le premier État à laisser circuler les voitures autonomes. Le premier permis de conduire pour une voiture autonome a été délivré le 16 septembre 2014 en Californie. Cette année, les autorités de la sécurité routière américaine ont même autorisé que les voitures autonomes de Google pouvaient, selon la législation fédérale, être considérées comme des conducteurs, ce qui pourrait permettre d’accélérer l’approbation de ce type de véhicule.

Comment fonctionnent-elles ?

La voiture autonome est munie d’un système très complexe constitué de composantes variées. Son principal élément est appelé LiDAR ou télémètre laser. C’est ce qui permet à la voiture de modéliser en 3D l’environnement qui l’entoure. Le système est également composé d’un radar, à la fois capteur et émetteur d’ondes radio, pour mesurer les distances.

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La caméra est aussi utilisée pour pouvoir visionner en relief et est équipée de deux objectifs et est capable de prendre un nombre élevé de photos par seconde. Enfin, le système se complète d’un odomètre, appareil qui mesure la vitesse ou la distance parcourue par l’automobile. Toutes ces pièces sont dépendantes, mais communiquent entre elles via l’ordinateur de bord. Elles se chargent de collecter des données et de lui l’envoyer, pour qu’il puisse ensuite guider la voiture automatiquement.

Pour fonctionner correctement, un véhicule autonome doit parcourir des milliers de kilomètres pour alimenter sa base de données en images, expériences et interactions. C’est le concept du « machine-learning ». Une nécessité qui a un coût et qui peut bloquer le développement de nouvelles initiatives. C’est aussi pour ça que l’organisation OpenAI, fondée par Elson Musk, a lancé un kit permettant de faire des tests dans le jeu GTA V.

Cinq types de voiture autonome

Au total, il existe cinq niveaux d’automatisation de voiture :

  • Niveau zéro – Pour ce premier type de voiture, le conducteur doit s’occuper de tout. Il ne s’agit pas réellement d’une voiture autonome mais plutot d’un véhicule disposant d’une « lane departur warning », soit une sonnerie avertissant du franchissement d’une ligne blanche.
  • Niveau un – La voiture autonome de niveau 1 est quant à elle munie d’un dispositif d’aide à la conduite comme le système d’assistance au freinage ou le système de contrôle électronique de stabilité.
  • Niveau deux – Sont classées dans le niveau 2 les voitures bénéficiant du dispositif park assist, qui permet de se garer automatiquement, et du traffic jam, dispositif d’aide lors des embouteillages qui contrôle automatiquement la vitesse et la distance avec le voiture de devant. Il peut vous servir dans une circulation très dense ou sur une autoroute si vous roulez à une vitesse de plus de 60km/h. Cette catégorie inclut également le système park assist feet off grâce auquel vous pouvez sortir de la voiture et la laisser faire.
  • Niveau trois – La voiture autonome de niveau trois implique une automatisation partielle de la conduite. La présence du conducteur est obligatoire, mais il n’a qu’un rôle de superviseur. La voiture peut rouler toute seule, mais il va falloir rester au volant pour gérer les situations exceptionnelles. Le conducteur est là pour reprendre le contrôle du véhicule, à chaque fois que cela devient nécessaire. La Google Car est un exemple de voiture autonome de niveau trois. Un sondage récent indique cependant que cette voiture n’intéressait pas les Français qui préfèrent celles correspondant au niveau quatre.
  • Niveau quatre – Au niveau quatre, la voiture est entièrement autonome et peut assurer la conduite toute seule. Il suffit de lui indiquer la destination à atteindre et de lui déléguer l’ensemble de la conduite. Vous pourrez juste vous installer, indiquer votre destination et puis vous reposer. La circulation de ces voitures autonomes de niveau trois et quatre n’est pas encore autorisée dans certains pays, comme en France où la convention de Vienne impose qu’un conducteur ait en permanence le contrôle de son véhicule.

Les avantages de la voiture autonome

Plus fiables que l’homme qui est responsable dans 90% des cas des accidents, la voiture autonome permettrait de réduire les accidents de 80% d’ici 2040 selon le cabinet KPMG. Certaines voitures connectées peuvent même communiquer avec d’autres et prévenir les accidents dans les angles morts. Les voitures autonomes ont également pour objectif de réduire le stress et l’angoisse de certains chauffeurs dans des embouteillages. Vous ne gaspillerez pas votre temps à attendre. Grâce aux nombreux dispositifs, vous pourrez vous reposer et faire autre chose pendant que la voiture s’occupe de tout. Certains véhicules peuvent communiquer avec le conducteur et lui annoncer quand le feu est vert.

En plus de ça, il ne sera plus nécessaire de trouver une place où se garer. La voiture autonome pourra vous emmener au travail et rentrera ensuite pour effectuer d’autres courses. Le temps de déplacement sera réduit, la circulation plus fluide, et vous n’aurez plus besoin de rester des heures dans les embouteillages. Le développement de ces voitures autonomes aura aussi pour conséquence de réduire l’émission globale des gaz à effet de serre, grâce à la réduction du nombre d’embouteillages. Les infrastructures routières pourraient elles aussi être préservées.

La voiture autonome génère de nouvelles attentes

Qui dit voiture autonome, dit nouvelles possibilités à l’intérieur de l’habitacle. Si le véhicule ne requiert plus notre attention, qu’allons nous faire de ce temps libre ? Les possibilités sont multiples. Selon un sondage réalisé par l’équipementier automobile Faurecia en décembre dernier, 60% des français souhaitent pouvoir… dormir dans les voitures autonomes. Le plus important semble donc être le bien-être et le confort à bord du véhicule. Chez les 65 ans et plus, ce chiffre atteint même les 68%.

C’est aussi la direction que prend Bose. Le fabricant plutôt connu pour ses casques audio de très haute qualité a présenté un produit innovant à l’occasion du CES 2017 à Las Vegas. Un siège équipé de plusieurs axes permettant de réduire les vibrations. En analysant les vibrations de la route, le siège s’adapte en fournissant quasiment en temps réel le mouvement inverse pour assurer un maximum de stabilité au passager. Même si cette innovation est encore loin d’être implantée dans les véhicules autonomes, l’idée est d’assurer un plus grand confort à bord du véhicule pour permettre au conducteur de se reposer mais aussi de lire le journal ou de surfer sur sa tablette pendant le trajet.

Du côté de Fiat Chrysler, l’idée est un peu différente puisque s’occuper dans la voiture autonome devient une expérience collective. « Portal », son prototype présenté au CES 2017, est conçu pour être un espace de travail mais surtout un lieu de vie pour la famille. La marque est par ailleurs ambitieuse. Doté pour l’heure d’une conduite autonome de niveau 3, le véhicule est apte à passer au niveau 4, une fois que la technologie et la législation seront au point.

Des barrières sur la route de la voiture autonome

En effet, il faut bien garder à l’esprit que ces voitures autonomes sont encore loin d’accrocher la perfection. Si sur le papier et d’un point de vue conceptuel, elles peuvent faire rêver, le chemin à parcourir est encore long. Elles présentent encore de nombreux défauts et se confrontent à des barrières juridiques qui pourraient retarder une commercialisation massive. Tout d’abord, elles ne peuvent pas rouler avec une vitesse au-dessus de 60 km/h. Il est également possible que la voiture confonde les feux tricolores avec d’autres lumières. Cependant il ne s’agit pas d’un problème insoluble. Il sera par exemple possible d’y remédier en installant des capteurs sur les feux tricolores.

voiture autonomeEnsuite, il faut noter que les voitures autonomes sont pour le moment très coûteuses. Comptez au minimum 75 000 euros pour vous attacher les services d’une de ses voitures. Cependant, la PFA a déjà annoncé que des voitures autonomes à prix raisonnables seront mises en vente en 2020. Donc, il va falloir attendre. La démocratisation de ces véhicules pourrait également bouleverser certains secteurs d’activités actuels. Les chauffeurs de taxis, de bus, garagistes et professeurs de conduite risqueraient de perdre leurs emplois. Une partie de l’économie nationale serait alors entièrement à repenser.

Enfin, le souci majeur se trouve dans la vulnérabilité de ces véhicules face au piratage. Les hackers pourront facilement prendre leur contrôle et les diriger comme bon leur semble. Pour l’instant, la sécurité informatique des ordinateurs à bord des voitures autonomes n’est pas du tout fiable. En effet, il a été prouvé au cours de nombreuses expériences que le système de sécurité des voitures autonomes peut être déjoué. Il suffit même, d’une tablette ou d’un smartphone. Sur ce point, le défi parait gigantesque, et cause des migraines au pouvoir législatif ainsi qu’aux assureurs qui devront revoir leur mode de fonctionnement, notamment en ce qui concerne la responsabilité des conducteurs lors des accidents de la route.

Un écosystème en évolution

Le plus compliqué en terme de voiture autonome est peut-être d’avoir de la visibilité à long terme. Au-delà des évolutions technologiques très rapides, une multitude de constructeurs sont aujourd’hui actifs sur le marché. On peut les diviser en trois catégories différentes à l’heure actuelle.

Les constructeurs historiques. Ils ont mis du temps à se lancer véritablement sur le marché et à comprendre le potentiel des voitures autonomes mais sont aujourd’hui en pointe. Ils ont rattrapé une grande partie du retard technologique et bénéficient de l’avantage. En France, Renault ou encore PSA prennent leur temps mais annoncent tout de même des véhicules autonomes pour 2019-2020. BMW s’est associée à IBM pour intégrer l’intelligence artificielle Watson dans ses véhicules….

Les géants de la high-tech. Longtemps Apple et Google ont été à la pointe sur la thématique des voitures autonomes. Beaucoup d’observateurs pensaient alors qu’une des deux marques serait la première à sortir son propre véhicule. Mais à l’heure actuelle, les deux ont fait marche arrière. Apple a ainsi plus ou moins abandonné le « projet Titan » et devrait se concentrer sur la partie logiciel/intelligence artificielle. Google de son côté a changé complètement son fusil d’épaule. La Google Car a disparu comme projet indépendant. Jusque-là, contrôlé par Google X, une nouvelle structure, Waymo, a été créée pour chapeauter le futur du véhicule autonome. Le géant de Mountain View est désormais associé à Fiat Chrysler. Les véhicules du constructeur automobile sont équipés de la technologie de Google. Enfin, Uber. Le service de location de voiture par mobile a lancé l’année dernière ses premiers taxis autonomes à Pittsburgh.

Les ovnis. Ce sont ceux dont on parle sans doute le plus car c’est eux qui font aussi le plus rêver. En tête de file, on trouve bien sûr Tesla, le précurseur en terme de voiture autonome. L’entreprise du fantasque homme d’affaire Elon Musk a encore de l’avance sur la concurrence. De plus, ses véhicules au design soigné font rêver. Mais, elle est aussi à l’origine du premier accident mortel impliquant un véhicule autonome l’été dernier aux Etats-Unis. Le système « Autopilot 8.0 » dévoilé en septembre dernier représente toutefois une véritable avancée. Dans cette catégorie, on trouve aussi, Faraday Futures, qui a dévoilée au CES 2017 , la FF 91 qui veut être la « Tesla-killer ». L’entreprise est toutefois beaucoup moins convaincante que Tesla à l’heure actuelle.

Un véhicule encore vulnérable

George Francis Hotz ou encore connu sous le pseudonyme de Geohot est un hacker américain, âgé de seulement 26 ans. Il s’est fait une réputation en déverrouillant l’Iphone et en piratant la console de jeux vidéo de Sony. Il est le premier à avoir piraté la Playstation3 en un temps record de 3 jours, alors qu’une communauté de hackers y est parvenue en l’espace de 3 ans.

Après avoir réalisé toutes ces prouesses, il décide de créer un pack qui permettra de convertir n’importe quelle voiture en voiture autonome. Le but est de prouver qu’il peut faire mieux que le système Autopilote de Tesla, voiture sportive électrique américaine. Pour se faire, il créé de toute pièce un logiciel d’intelligence artificielle pour voiture, capable de s’adapter au style de conduite du conducteur. Au départ, il faut prendre le volant pendant que le logiciel enregistre les habitudes du conducteur. Au bout de quelques jours, la voiture est capable de se garer, de dépasser une autre voiture et de s’arrêter au feu. Il s’agit ici d’une véritable intelligence artificielle évolutive.

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Geohot conçoit cette voiture tout seul, en moins d’un mois. Il lui aura suffit d’équiper la voiture de 6 petites caméras, achetées pour 13 dollars chacune. Le tableau de bord dispose également d’un écran plat de 21 pouces et d’un joystick pour activer le pilotage automatique. La batterie se situe dans le coffre et l’ordinateur de bord installé dans la boite à gants. La conception de ce prototype aura coûté près de 50 000 dollars au jeune ingénieur, dont 30 000 pour la voiture. A l’avenir, l’homme prévoit de développer un kit, compatible avec n’importe quelle voiture. Celui-ci qui ne devrait par dépasser les 1000 euros. De quoi pouvoir espérer une future démocratisation de la voiture autonome.

Avant de voir des voitures sans pilotes à chaque coin de rue, les constructeurs devront donc contourner toutes ces difficultés pour convaincre tout un chacun que l’avenir se trouve dans la voiture autonome. En 2015, 68% des Français (sondage Le Figaro) exprimaient ne pas faire confiance à ce nouveau mode de transport. Une tendance qui est encore loin de décourager les industriels de l’automobile. Tesla annonce commercialiser la première voiture 100% autonome d’ici la fin 2017. Pour l’instant, la marque en est encore au niveau d’un assistant de conduite même si elle continue de le perfectionner. Preuve en est, sa dernière mise à jour annoncée fin décembre.