Voitures autonomes: encore un peu de patience

Voitures autonomes: encore un peu de patience

Guillaume Darding - 06 janvier 2016

Si nombre de constructeurs et autres équipementiers promettent le véhicule autonome pour 2020, il parait plus juste de relativiser cet engagement en parlant non pas de voiture autonome, mais plutôt de délégation de conduite. De fait, si le conducteur sera soulagé de certaines tâches, il restera le seul maître à bord, à l'image d'un pilote d'avion.

Respect des limites de vitesse

A l'heure actuelle, les systèmes embarqués s'appuient sur les données fournies par les GPS et/ou les panneaux peuvent être directement analysés par une caméra. Ces deux technologies offre des résultats satisfaisants sur une voie rapide (il faut toutefois faire réussir à faire le distinguo lorsqu'une limitation de vitesse s'applique uniquement au véhicule empruntant une voie de décélération).

Toutefois, en dehors de ces voies, la lecture des panneaux reste difficile en raison du nombre important de panneaux qui ne sont pas assez visibles: ombragés, occultés par des branchages, trop en retrait de la route.

Panneau limitation de vitesse ombragé - wikimedia commons

Le système doit aussi faire la part des choses lors d'une entrée en agglomération (panneau indiquant le nom de la ville instaurant une limitation à 50 km/h) associée à une limitation de vitesse à 70 km/h par exemple. En cas d'hésitation, le calculateur aura naturellement tendance à privilégier la limite la plus basse.

Conditions météorologiques

Vent, brouillard, forte pluie, neige, nuit: un conducteur doit s'adapter à une multitude de combinaisons sur la route. Le véhicule autonome devra lui-aussi être capable d'appréhender l'état de la chaussée (recouverte de neige, chaussée légèrement mouillée ou détrempée, revêtement adhérent ou peu adhérent, etc.) afin d’évaluer les conséquences sur le comportement dynamique du véhicule (évolution des distances de freinage en premier lieu).

Volov V40 Cross Country sur route enneigée

D’autre part, un véhicule autonome devra être capable de signaler sa présence de manière automatique. Si les systèmes d'allumage automatique des feux se sont généralisés, un véhicule autonome se doit, au minimum, être capable de basculer automatiquement des feux de route aux feux de croisement (équipement qui se généralise progressivement), et, plus important encore, être apte à gérer l'allumage des feux de brouillard. A l'heure actuelle, seules quelques solutions existent à l'état de concept, mais aucune d'entre elles n'a encore passé le stade du véhicule de production.

Etat de la route

Lorsque la route est en mauvais état (présence de nids de poule, d’ornières, etc.), le conducteur se permet d'effectuer des écarts afin de se prémunir contre un ennui mécanique (crevaison, casse de la suspension,…) et de préserver le confort de ses occupants. Un véhicule autonome doit nécessairement tenir compte de ces aléas.

Nid de poule - wikimedia commons

Actuellement, seule la Mercedes Classe S est capable d’analyser l’état de la route grâce à une caméra afin d’adapter en conséquence le comportement de la suspension roue par roue (Magic Body Control avec Road Surface Scan). Toutefois, la portée de cette caméra n’est que d’une quinzaine de mètres, une distance suffisante pour adapter les caractéristiques d’une suspension active, mais une distance bien trop faible pour espérer une réaction du véhicule autonome (écart, freinage, etc.).

Road Surface Scan - Mercedes Magic Body Control

Lorsqu’un objet dangereux obstrue partiellement la chaussée, il doit être détecté à temps pour que le véhicule autonome puisse prendre une décision appropriée. Si un évitement s’avère indispensable et nécessite de franchir la ligne médiane alors qu’un autre véhicule arrive en face, le véhicule autonome sera-t-il capable de prendre cette décision (fréquemment choisie par les conducteurs) en faisant l’hypothèse que le véhicule circulant dans la direction opposée se déportera lui-aussi pour faciliter la manœuvre d’évitement ? Optera-t-il pour un freinage d'urgence (solution la plus sûre en théorie), au risque de surprendre les véhicules suivants et de subir une collision par l’arrière?

Routes en travaux

Il n'est pas rare que, lorsqu'une route est en travaux, une déviation soit mise en place. Un véhicule autonome doit pouvoir analyser que la route est barrée et suivre l'itinéraire de déviation sans s'en remettre à l'itinéraire établi par le GPS qui cherchera à remettre au plus tôt le véhicule sur la route initiale.

Double marquage chantier autoroute - wikimedia commons

D'autre part, les marquages temporaires sont bien souvent complexes à appréhender (double marquage notamment). Pire, en Allemagne, il n'est pas rare que les lignes jaunes temporaires se détachent et il sera très difficile pour le véhicule de suivre correctement le marquage.

Conclusion

Les fonctions de délégation de conduite sont appelées à se généraliser à partir de 2020, mais le véhicule totalement autonome n'est certainement pas pour demain. Il reste bien trop d'écueils à solutionner en l'état actuel. La voiture autonome n’existera qu’à la condition sine qua non qu'elle soit communicante à la fois avec les autres véhicules, mais avant tout avec les infrastructures du réseau routier.

Il faudra vraisemblablement attendre 2050 avant de voir un véhicule réellement capable de se déplacer sans l’assistance d’un conducteur en toute situation. D'ici là, les infrastructures auront fait leur révolution en devenant communicantes. Si les technologies sont déjà existantes, il faudra du temps, beaucoup de temps pour les déployer (il y a, par exemple, près de 145.000 feux tricolores rien qu'à Paris intra-muros).

BMW Série 7

Les aides à la conduite (régulateur de vitesse adaptatif, lecture des panneaux, commutation automatique feux de croisement/feux de route, etc.) conservent de nombreuses failles qui sont supportables lorsqu’un humain conduit le véhicule, mais elles deviennent inacceptables lorsque la conduite est confiée à un calculateur.

La démocratisation des véhicules autonomes n'est pas seulement limitée par l'évolution (nécessaire) des réglementations en vigueur: c'est aussi un prétexte pour éclipser le fait que les technologies existantes sont encore loin d'être matures (qui plus est à un prix accessible).

Crédits photo: Audi (A7) / BMW (Série 7) / Mercedes (Magic Body Control) / Wikimedia Commons

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Commentaires
Guillaume Darding à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Il y a 1 heure

Bonjour Chevallier, votre commentaire à propos de l'efficacité des systèmes SCR repose sur des données qui sont obsolètes car elles reposent sur les normes Euro 6b. Les SCR ont largement évolué depuis : plus proches du moteur et injecteurs plus performants en particulier. D'autre part, je rappelle que les SCR existent depuis de nombreuses années sur les poids lourds, donc les constructeurs n'ont pas attendus de les implanter dans les lignes d'échappement des automobiles pour découvrir subitement des problèmes de températures, "niant" tous les problèmes comme vous l'affirmez ! Concernant Amminex, si la technologie est prometteuse, elle est identique, dans son concept à de l'Adblue !!! Le SCR consiste à faire réagir du NH3 avec le NOx. La différence dans le cas d'Amminex (ou Faurecia ASDS, c'est selon), c'est que le NH3 est stocké directement à l'état gazeux tandis que dans le cas de l'Adblue, il faut convertir le liquide en gaz puis l'urée en NH3. Soit, mais le NH3 gazeux, il faut le stocker, ne pas le relâcher dans la nature (c'est un gaz toxique) et contrôler le débit dans les gaz d'échappement. Donc, la solution Amminex a aussi ses défauts, mais surtout, comment concevez-vous le changement de cartouche une fois celle-ci vide ? D'ailleurs, il faut un minimum de 2 cartouches (le temps de pouvoir changer la cartouche vide, la réduction des NOx doit impérativement être opérationnelle - donc question encombrement, c'est franchement discutable) et il y a un grand risque d'avoir un nombre incalculable de références de cartouche. Et qui va les changer ? Pensez-vous que tous les constructeurs vont s'entendre sur une seule référence de cartouche ? La manipulation de cartouche NH3 ne peut pas être faite pas n'importe qui (notamment, il est impensable de se retrouver avec des cartouches dans la nature). La technologie Amminex a fait ses preuves sur des flottes de bus, mais vous la survendez allègrement. En l'état, elle ne peut pas être déployée sur des véhicules particuliers : en raison de ses contraintes, probablement de son coût, mais surtout, les systèmes SCR avec AdBlue sont largement compétitifs en terme d'efficacité.

Guillaume Darding à propos de l'article «Présentation moteur : Mazda Skyactiv-X»

Il y a 2 heures

Bonjour David, le Skyactiv-X est effectivement équipé d'un système EGR et d'un filtre à particules (voir le paragraphe au sujet de l'échappement). Concernant la fréquence plus élevée du changement des bougies pour le Skyactiv-X, elle est surtout due à la présence de l'EGR refroidi par eau (même phénomène pour le Skyactiv-G 2.5 turbo, non commercialisé en Europe) et non au mode de combustion du moteur.

Chevallier à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Il y a 4 heures

Normes Euros 6, entre la poire et le fromage. ….s’agissant des moteurs diesel, dont la critique des systèmes Adblue (injection d’urée dans un catalyseur de réduction des Nox SCR) reste à faire. Les constructeurs automobiles ont mis une chape de plomb sur le manque patent d’efficience et de fiabilité des systèmes d’injection d’Adblue (solution aqueuse (32,5% d’Urée + 67, 5% d’eau distillée) qu’ils ont développés …de l’aveu même des sous-traitants comme Faurecia que le fabrique pour PSA, ne parvenant qu’à réduire seulement 32% des Nox d’un moteur diesel, violant délibérément la norme Euro 6b. Des réservoirs d’Adblue, curieusement sans évent d’arrivée air atmosphérique, ceux de 2015 de 1ère génération, des constructeurs ayant oublié leurs classiques (ce vase d’Eme Mariotte, des années 1660, qui l’avait…) avec des pompes immergées très vite défaillantes, des causes de surcharges, mal identifiées, conduisant aussi à des injecteurs obturés par une Urée assez corrosive, au même titre que la soude caustique, corrodant les aiguilles… Des définitions de composants mal calibrées eu égard à l’endurance qu’en attendaient les automobilistes diésélistes, un plancher de 160 000 Km, sans ennui… Des constructeurs qui ont sous-estimé la stabilité dans le temps de cet Adblue, niant sa décomposition avec la température entre 30-41°C, niant l’évaporation de l’eau de la solution, liée à l’agitation du roulage, faisant croitre dans le temps la viscosité cinématique de cette solution (coagulation partielle des molécules d’Urée)… de même que la cristallisation de celles-ci sous température négative de -11°C, obligeant à installer un réchauffeur dans le réservoir. Des automobilistes abusés, dans la p’urée au regard de cette norme Euro-6b, en vigueur depuis septembre 2015, qui croyaient ne pas polluer l’environnement (Nox) brutalement contraints, sous OBD inquisiteur, aux remplacements forcés de leur Kit Adblue défaillant, souvent à leurs frais, remplacés par de flambants Kits réservoirs-pompes, qui, sans améliorer le petit 32% d’efficience de dépollution, sont en évolution masquée par des constructeurs voulant en améliorer l’endurance, sans se mouiller, sans en informer les propriétaires des véhicules, y ayant fait intégrer, à la hussarde, un mécanisme d’auto-nettoyage qui se manifeste par une nette émission de décibels durant 5 à 6 secondes, à chaque mise à l’arrêt du véhicule... des automobilistes cobayes, alimentant les comptes d’exploitation des Faurecia-Plastic-Omnium & consorts. …Quantité de ceux-là, échaudés, qui, s’ils avaient eu vent de cette galère, auraient reporté leurs achats sur des véhicules à essence, dès 2015. Un Diesegate à l’intérieur de l’autre… que l’on ne veut pas voir ? D’autant plus que cette technologie de l’Adblue est clairement dans l’obsolescence, depuis la prise de contrôle de la startup danoise, Amminex, à 91,5 % par l’équipementier Faurecia au mois de décembre 2016, 5 années déjà... Une startup qui a développé, dans les années 2012, une solution innovante, économique et très performante, venant à bout des 99 % d’émissions d’oxyde d’azote d’un moteur diesel, un procédé de stockage de l’ammoniac sous forme solide, par l’utilisation de sels métalliques de chlorure de Strontium, agissant comme une éponge, stockant de grande quantité d’ammoniac, sous un très faible volume, aisément utilisable à travers un classique catalyseur SCR, pour réduire ces Nox en Azote gazeux et en vapeur d’eau, des gaz inoffensifs pour l’environnement. Un système ASDS (Ammonia Storage and Delivery System), dont on attend fébrilement les Kits de remplacement pour les installer sans difficulté, en lieux et place, puisque beaucoup moins encombrant que leurs aïeux "Kits Adblue" défaillants et obsolètes, l’atmosphère des villes n’en pouvant plus d’attendre… On peut se poser la question si ces 5 années n’ont pas plutôt, chez Faurecia, servi à développer cette catalyse, sans poison, de l’Ammoniac ou l’Hydrazine pour en tirer l’Hydrogène nécessaire à la pile à combustible des futurs véhicules de tourisme, électrifiés... ? Un moyen danois pour d’abord permettre à ces automobilistes, d’amortir l’investissement de leur véhicule diesel sur plus longue période de roulage, sans interdiction d’utilisation… Donner du temps au temps pour qu’ils puissent économiquement passer à l’électrique ensuite…

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