L’avenir d’aller de l’avant

i-Cave : l'avenir pour aller de l'avant

Crédit : Université de technologie d’Eindhoven

Pouvez-vous développer un véhicule capable de conduire à la fois en coopération, c’est-à-dire en colonne avec d’autres, et de manière autonome ? C’est la question centrale du programme de recherche i-Cave, qui a débuté en 2015. Aujourd’hui, cinq ans plus tard, la réponse est affirmative. Cela ne veut pas dire qu’il n’y a plus d’obstacles ou de questions. Par exemple, comment configurez-vous les systèmes informatiques et est-il sûr pour les voitures de conduire de manière autonome sur les routes publiques ?

Les véhicules autonomes sont très prometteurs, mais pour le « trafic normal », l’introduction de véhicules autonomes est encore loin. Dans le programme i-CAVE, des scientifiques, des entreprises et des gouvernements ont uni leurs forces il y a cinq ans pour développer un véhicule capable de rouler de manière autonome sur les routes fermées ainsi qu’en coopération sur les routes publiques.

« À l’origine, nous recherchions une combinaison de conduite coopérative et autonome », explique le chef de projet Henk Nijmeijer, professeur de dynamique et de contrôle au département de génie mécanique. « Dans le cas de la conduite autonome, les véhicules, ou plus exactement les algorithmes qui contrôlent les véhicules, utilisent des informations qu’ils collectent eux-mêmes. S’ils obtiennent partiellement ou totalement leurs informations via d’autres véhicules, on parle alors de conduite coopérative. Dans ce cas, l’information améliore le comportement collectif, ce qui, entre autres, améliore la fluidité du trafic. Cependant, cela nécessite que les véhicules communiquent entre eux via une connexion sans fil.

La proposition de recherche visait divers aspects de la conduite autonome et coopérative. Outre la sécurité, la logistique et la technologie des capteurs, les aspects psychologiques et sociaux ont également été pris en compte. Tous ces sujets ont été intégrés plus tard dans le projet.

Sécurité

Premièrement, la recherche dans le domaine de la sécurité. Cela ne visait pas seulement à éviter les erreurs dans le logiciel ou le système d’observation des voitures et, par conséquent, sur la prévention des accidents dus à ces erreurs, explique Nijmeijer. “Il est également destiné à accroître l’acceptation des voitures à conduite coopérative et autonome. Si les gens ne se sentent pas en sécurité, ou si les autres usagers de la route ne font pas confiance à ces voitures, cela retardera leur introduction.”

Et c’est là que l’on se heurte aux limites pratiques. Nijmeijer : « Sur la voie publique, la conduite en colonnes, également appelée peloton, peut se faire en toute sécurité, mais ce n’est certainement pas encore le cas pour la conduite autonome. Pour le moment, cela ne peut se faire que dans un environnement contrôlé, tel comme lieu de test ou aire de stationnement, et non au centre d’une ville car la situation de la circulation y est trop complexe.”

Twizy

Les chercheurs ont testé le fonctionnement des algorithmes développés dans un certain nombre de véhicules sur un site d’essai à Eindhoven. Depuis l’année dernière, leurs petites Renault Twizy sur place sont capables de rouler en colonne avec un intervalle de 0,3 seconde maximum et de se suivre dans les virages. A titre de comparaison : le gouvernement néerlandais conseille un intervalle de 2 secondes et sur l’autoroute A2 très fréquentée de 0,9 à 1 seconde. Les Renault suivent la voiture de tête avec l’aide du Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC), qui utilise le WiFi, le radar, le GPS et les caméras.

COVID-19 a malheureusement perturbé les plans des manifestations en direct. La recherche a pris des retards et aucune réunion physique n’a eu lieu. “Heureusement, nous avons encore pu effectuer divers tests grâce aux efforts inlassables des chercheurs et des partenaires”, explique Nijmeier.

Fusionner dans une colonne

Des défis restent également à relever pour la conduite coopérative. Par exemple, comment d’autres usagers de la route peuvent-ils se mêler au passage d’une colonne de camions qui roulent à proximité les uns des autres ?

Nijmeijer : « Nous avons conçu des algorithmes qui facilitent cela et stimulent par conséquent le comportement social : les camions en colonne font de la place aux véhicules qui veulent se fondre. C’est une amélioration par rapport à la situation actuelle où les camions conduits par des personnes sont souvent assez proches les uns des autres. l’autre, il est donc difficile pour les voitures de se fondre.”

À l’heure actuelle, la conduite en peloton n’est possible que s’il y a un chauffeur dans tous les véhicules participants : « Nous ne pouvons pas encore garantir que le système est toujours exempt d’erreurs et nous devons donc avoir un chauffeur dans chaque véhicule pour des raisons de sécurité. Les ordinateurs peuvent contrôler la vitesse et la distance entre les véhicules, mais détecter les erreurs est toujours quelque chose que seuls les humains peuvent faire.”

Cependant, des mesures sont prises en ce pourrait éventuellement conduire à des modifications du décret sur le temps de conduite, qui détermine la durée maximale pendant laquelle un chauffeur de camion peut rester assis au volant. » Mais l’Autorité néerlandaise des véhicules (RDW) devrait approuver la technologie: “Les normes pour cela font encore largement défaut.”

Gagner la confiance des gens

i-Cave : L'avenir de l'avenir

Crédit : Université de technologie d’Eindhoven

Ensuite, il y a la recherche sur les facteurs psychologiques et sociaux. Plus d’une quinzaine de chercheurs y ont participé. Debargha Dey a été la première à obtenir un doctorat en étudiant cet aspect d’i-Cave. Il a principalement interrogé les autres usagers de la route de véhicules à conduite autonome : « De quoi un piéton ou un cycliste a-t-il besoin pour pouvoir se fier au comportement d’un tel véhicule s’il n’y a pas de conducteur et un manque de contact visuel ?

Dey a conclu que d’autres informations peuvent compenser le manque de contact visuel : « Vous pouvez maintenant déjà voir si une voiture à conduite autonome freine ou fera une embardée. Cependant, cela ne suffit pas pour avoir confiance en elle. À un passage pour piétons, les gens attendront longtemps avant de traverser la route, à la suite de quoi l’algorithme devra presque arrêter la voiture.

Nous avons donc équipé nos voitures d’une forme d’interface homme-machine externe (eHMI). Cela fournit des informations supplémentaires sur le pare-chocs ou le pare-brise sur le comportement futur de la voiture. Des signaux lumineux indiquent que la voiture vous a remarqué et que vous pouvez traverser en toute sécurité. Les gens doivent s’habituer à cette forme de communication, mais nous avons démontré que cela fonctionne.”

Les chercheurs d’i-Cave se sont également concentrés sur les conducteurs et autres occupants de voitures coopératives et autonomes. Ils voulaient savoir comment les conducteurs apprennent ce que signifie cette forme de conduite dans la pratique. Par exemple, quand le conducteur peut-il se détendre un peu sur le siège du conducteur, ou de combien de temps avez-vous besoin pour réagir si une situation de circulation inattendue survient ?

Dey : « Il semble que le logiciel soit fiable. Néanmoins, les gens sont souvent encore plus rapides et meilleurs qu’un algorithme pour estimer ce qui doit se passer dans des situations complexes. Par conséquent, nous devons continuer à en tenir compte.

Tests pratiques

Comme la conduite en colonnes entraînera des changements dans l’efficacité des flux de trafic, la logistique s’est également vu accorder une place dans le programme de recherche i-Cave.

Nijmeijer : « Divers tests de peloton de camions ont été effectués dans le cadre d’un projet européen appelé ENSEMBLE. Les tests font partie des nombreuses initiatives internationales dans le domaine de la conduite coopérative et autonome : « Notre recherche en fait partie.

Des tests pratiques ont également eu lieu dans le cadre d’i-Cave. Sur l’autoroute entre Helmond et Eindhoven, des tests concluants avec conduite coopérative ont été réalisés en collaboration avec TNO. À l’heure actuelle, il n’est pas encore possible d’effectuer un test sur une voie de bus à Eindhoven qui a déjà été équipée des dispositifs de communication appropriés.

Attentes réalisées

Retour en 2015, au début d’i-Cave. Nijmeijer : « Avons-nous réalisé les attentes et rendu possible une combinaison de conduite coopérative et autonome ? La réponse est affirmative. Et nous l’avons déjà partiellement démontré sur la piste d’essai. C’est la façon dont les choses se passent généralement pendant la recherche, les résultats sont presque toujours différents de ceux attendus. Si ce n’était pas le cas, alors vous auriez déjà connu les résultats, et la recherche aurait été superflue. “

La limitation la plus importante est que la conduite autonome sur la voie publique n’est pas encore envisageable, certainement pas à court terme : « Nous avions déjà des doutes à ce sujet, et nous sommes devenus encore plus réticents ou peut-être de plus en plus réalistes, c’est une meilleure façon de le dire. “

De plus, il y a des défis dans le contrôle du véhicule. Nijmeijer : « Nous cherchons à savoir si vous devez réaliser une conduite coopérative et autonome dans un système intégré ou des systèmes séparés. En d’autres termes, avez-vous besoin d’un ou de deux ordinateurs ?

Une autre question intéressante est de savoir si tous les véhicules, et pas seulement ceux à conduite autonome, devraient avoir une connexion WiFi avec la voiture qui les précède afin qu’ils puissent communiquer entre eux. Cette perspective se profile pour les transports du futur, et elle peut offrir des avantages considérables dans le domaine de la sécurité routière, par exemple. Cependant, les véhicules devront alors être équipés du WiFi.

Projet fantastique

Malgré tous les progrès réalisés, I-Cave n’a pas développé de véhicule prêt pour le marché. Nijmeijer : « Cela n’a jamais été notre intention. Nous avons cependant formé un grand nombre d’étudiants et de docteurs qui ont trouvé leur chemin dans l’industrie où ils peuvent contribuer à faciliter la conduite coopérative et autonome.

Il est donc satisfait des résultats du projet ? “Absolument ! I-Cave a sans aucun doute été un projet fantastique.”


Une nouvelle plate-forme permet aux véhicules autonomes de conduire en toute sécurité sur de petites distances


Fourni par l’Université de technologie d’Eindhoven

Citation: i-Cave: The future of going forward (2021, 5 novembre) récupéré le 5 novembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-11-i-cave-future.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.