Est-il possible de produire une voiture autonome abordable ?

Prototype-Google-Self-Driving-CarGoogle et les constructeurs automobiles préparent le terrain pour une arrivée prochaine des véhicules autonomes sur nos routes. D’ici quelques mois, les premières voitures semi-autonomes devraient être commercialisée et d’ici 2020 les véhicules autonomes seront en concessions. Les éléments se mettent peu à peu en place, mais reste un problème épineux à résoudre. Celui du coût. Non seulement ces véhicules demandent bien plus de puissance de calcul embarquée et de logiciels qu’une Twingo, mais le coût des capteurs reste prohibitif. Un problème clé que les équipementiers vont devoir résoudre pour que la voiture autonome puisse franchir le cap des prototypes.

Le LIDAR pose un épineux problème de coût

Un LIDAR Velodyne HDL-64E, tel qu'il équipe les Google Car.

Un LIDAR Velodyne HDL-64E, tel qu’il équipe les Google Car.

75.000 $, c’est le prix officiel d’un LIDAR (acronyme de LIght Detection And Ranging) commercialisé par Velodyne. Ce LIDAR, c’est le capteur laser qui tourne sur le toit de la Google car autonome. C’est lui qui, en tournant à 10 tours par seconde, fournit la vision 3D sur 360° autour de la voiture et qui permet lui permet de repérer sa position par rapport à la route, par rapport aux autres véhicules et autres piétons, cyclistes, etc. C’est un composant clé de la voiture autonome  et, comme le soulignent Alberto Broggi, Paolo Grisleri et Paolo Zani, chercheurs du VisLab de l’université de Parme, les challenges de la DARPA 2005 et 2007 ont démontré qu’il s’agissait de la meilleure solution technique pour développer une voiture autonome. Or à part Sergey Brin et Larry Page qui voudra acheter une option « conduite automatique » à 75.000 $ pour sa prochaine Twingo ?  Les équipementiers travaillent bien évidemment sur la question.

En 2010 déjà, Audi lançait sa TTS autonome à l'assault de Pike's Peak, avec succès.

En 2010 déjà, Audi lançait sa TTS autonome à l’assaut du Pike’s Peak, avec succès.

Ibeo Automotive a développé des LIDAR plus abordables pour Audi et Continental et Valeo travaillent aussi sur le question. Ceux-ci sont fixes et doivent être montés dans la calandre du véhicule. L’angle de vue est de l’ordre de 85° à 110°, ce qui veut dire qu’il en faut 4 pour couvrir les abords de la voiture. Valeo aurait aussi mis au point un LIDAR fixe, notamment utilisé par Kia. Le cout serait de l’ordre de 20.000 $ pièce. Lors du CES 2013 Audi avait démontré l’efficacité de la solution en lâchant dans les rues de Las Vegas une A7 autonome ainsi équipée.

Des alternatives au laser sont apparues

Si, il y a 6 ans, le LIDAR était incontournable pour faire rouler un véhicule autonome dans les rues, ce n’est plus le cas aujourd’hui. D’une part, les chercheurs du VisLab ont démontré que l’analyse d’images issues de caméras vidéo permet de remplir cette tâche. Les chercheurs ont fait rouler un véhicule, le Terramax, équipé de 10 caméras vidéo sur 13.000 km sans incident. La vision stéréoscopique apportée par ces caméras et les algorithmes exécutés sur des composants FGPA rend cette approche aujourd’hui viable à une fraction du prix d’un LIDAR si l’on en croit les chercheurs. Cette solution de la stéréo-vision s’est très largement démocratisée, notamment avec l’impressionnant succès commercial de la Kinect de Microsoft.

Le radar, populaire mais trop limité

En août 2013 Mercedes faisait accomplir un périple Mannheim / Pforzheim  à sa Classe S 500

En août 2013, Mercedes faisait accomplir un périple Mannheim / Pforzheim à sa Classe S 500 « Intelligent Drive ». Surnommée « Berha » celle-ci n’embarque pas de LIDAR.

Une autre piste possible, ce sont les radars. Ce sont des composants désormais installés sur un grand nombre de véhicules et ils sont largement utilisés par les systèmes de parking automatisés. Comme les chercheurs le souligne, la portée et la précision de ces radars automobile est très insuffisante pour penser les utiliser pour conduire la voiture. C’est pourtant le choix qu’à fait Mercedes pour sa « Bertha ». Celle-ci conjugue une batterie de radars avec des caméras stéréoscopique pour avoir une vision plus lointaine. Si le constructeur allemand fait moins parler que Google, il est probablement plus proche d’une solution industrialisable que le californien.

Sources :
« Mercedes Self-Driving Car Bertha Comes to California », IEEESpectrum, 16 juillet 2014
« Three Price Ranges for Robocars: Budget, Deluxe, and Out of Sight », IEEESpectrum, 22 juillet 2014
« Sensors technologies for intelligent vehicles perception systems: a comparison between vision and 3D-LIDAR », Etude de Alberto Broggi, Paolo Grisleri et Paolo Zani du VisLab – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione
Universita degli Studi di Parma, Italy, 6 octobre 2013
« S 500 Intelligent Drive Drives Autonomously In The Tracks Of Bertha Benz », HybridCars, 11 septembre 2013
« CES 2013: Audi Demonstrates Its Self-Driving Car », Popular Science, 1 septembre 2013
« LIDAR, lasers, and logic: Anatomy of an autonomous vehicle », DigitalTrends, 6 février 2013
« Audi Shrinks the Autonomous Car », MIT Technology Review, 8 janvier 2013
« Audi’s autonomous Audi TT conquers Pikes Peak – how long before it betters a human driver? », GizMag, 19 novembre 2010

Commentaires Facebook
Twitter Facebook Plusone Pinterest Linkedin
Ce contenu a été publié dans Automobile, Robotique, avec comme mot(s)-clé(s) , , , . Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.