Comment fonctionnent les voitures autonomes ?

Les voitures autonomes sont de plus en plus nombreuses et arriveront bientôt sur le marché grand public. Avant d’investir dans votre premier véhicule autonome, découvrez comment ils fonctionnent : lidars, sonars, caméras, satellites, intelligence artificielle… on vous explique tout !

Qui développe des voitures autonomes ?

Les voitures autonomes sont en passe d’arriver sur nos routes : Nissan, Volvo, Ford… la plupart des constructeurs automobile travaillent sur le développement de voitures autonomes. Certains proposent déjà des technologies d’assistance aux conducteurs « semi autonomes » comme Tesla, BMW ou Mercedes-Benz. Mais les constructeurs automobiles ne sont pas seuls dans la course, de plus en plus d’entreprises high-tech s’y mettent : Google et Uber principalement.

Comment les voitures autonomes fonctionnent ?

Tous les constructeurs n’utilisent pas exactement les mêmes technologies pour le fonctionnement de leurs véhicules autonomes mais leurs technologies se ressemblent. Nous allons décrire le fonctionnement du projet autonome Leaf de Nissan qui utilise les principaux capteurs : radars, sonars, lidars.

Scanners Lasers : lidars

Le projet Leaf utilise des scanners laser pour détecter les objets et son environnement. Les radars avant peuvent voir la route jusqu’à 200 mètres devant le véhicule et les radars arrière jusqu’à 70 mètres.

Scanners laser : lidar

Cette technologie de télédétection par laser est appelée LIDAR : « light detection and ranging » soit la détection et estimation de distance par la lumière/ par laser. Techniquement, il s’agit de mesurer des distances en analysant les propriétés d’un faisceau lumineux qui est réfléchi vers son émetteur.

Sonars à ultra son

En plus de scanners lasers, la voiture de Nissan utilisera des sonars à ultra son. Les sonars permettent de valider les données fournies par les scanners lasers. La portée des sonars est plus limitée que celle des scanners laser et ils ne sont effecace qu’à très faible vitesse, ils sont donc surtout utiles pour détecter les objets proches notamment lors de stationnement.

Radar avant

Radar arrière

Caméras

Des caméras sont également utilisées pour une vision 360. Les caméras détectent notamment les lignes et bandes de la route afin que la voiture reste sur cette dernière.

Les caméras servent au respect du code de la route. Elles peuvent détecter les feux rouges, panneaux et clignotants des autres véhicules pour adapter le comportement de la voiture.

Avec la combinaison de l’ensemble de ces capteurs, le véhicule peut :

• Détecter les véhicules, cyclistes, piétons, animaux, panneaux, feux rouges, lignes blanches et autres grace à la reconnaissance visuelle par le biais de caméras et d’intelligence artificielle basée sur le machin learning
• Calculer à quelle distance se situent ces objets, à quelle vitesse ils se déplacent ainsi que dans quel sens (grâce aux technologies lidar et sonar). La vitesse peut ainsi être adaptée en fonction de la distance et de l’allure de la voiture située devant et du le camion de derrière par exemple.
• Les caméras et lasers permettent de détecter l’apparition soudaine de piétons sur la route et ainsi directement calculer si elle doit faire une embardée ou freiner pour éviter un accident.

En combinant ses capteurs, le véhicule modélise la route. Pour une efficacité optimale des voitures autonomes il faut préparer l’environnement routier à leur arrivée.

Voici comment une voiture autonome voit la route :

Satellite

Pour se diriger et établir son itinéraire, le véhicule doit connaitre son géopositionnement. Plusieurs technologies peuvent être utilisées, elles utilisent toutes le positionnement par satellite :

• GPS, Global Positioning System. C’est le système de positionnement satellite le plus populaire, il est la premier a avoir vu le jour. Son origine est américaine.
• GLONAS, Globalnaïa Navigatsionnaïa Spoutnikovaïa Sistéma, soit « système global de navigation satellitaire » en russe.  C’est l’équivalant du GPS made in Russia.
• BEIDOU / COMPASS, l’équivalent chinois.
• GALILEO, produit par l’union européenne, il permet une localisation plus précise (au mètre près). La voiture peut ainsi savoir sur quelle voix elle se situe sur l’autoroute.
• QZSS, Quasi-Zenith Satellite System : équivalent japonais, en cours de développement et qui devrait permettre un géopositionnement à quelques centimètres près.