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L'Usine Auto

Les obstacles que devra surmonter le véhicule autonome, en 2019 et après

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Publié le , mis à jour le 03/01/2019 À 10H52

Enquête Malgré les progrès technologiques, la route du véhicule autonome reste semée d’embûches. L’Usine Nouvelle passe en revue sept obstacles qui devront être surmontés.

Les obstacles que devra surmonter le véhicule autonome, en 2019 et après
À l’image de la Volvo 360c présentée début septembre, les véhicules autonomes seront à l’honneur du Mondial de l’auto à Paris, du 4 au 14 octobre.

Il suffit d’un message pour que le véhicule vienne patienter, feux clignotants en signe de bienvenue, au pied du domicile. Dans l’habitacle, plancher plat et absence de poste de commande permettent aux personnes en situation de handicap de se déplacer de manière facilitée. Dans les rues, les voitures, désormais partagées, croulent sous les voyageurs et circulent dans un flux continu. Leur répit n’intervient que lorsqu’elles passent par la case recharge, véhicule électrique oblige. Grâce à l’automatisation de la conduite, le nombre d’accidents a chuté, et l’espace consacré aux parkings permet d’autres usages.

Un scénario de rêve ? Certes. Et bientôt accessible, à en croire les architectes du véhicule autonome. Convaincus des bénéfices de ces voitures d’un nouveau genre, les acteurs de l’automobile investissent dans le logiciel, l’intelligence artificielle ou les nouveaux services de mobilité… Une manière de se faire une place dans une (r)évolution que certains comparent au remplacement des hippomobiles, tractées par des chevaux, par les automobiles. Le montant estimé de ce business en témoigne. Selon le cabinet AT

Kearney, les nouveaux revenus liés au véhicule autonome pourraient représenter jusqu’à 560 milliards de dollars (473 milliards d’euros) d’ici à 2035, après-vente, applications et services numériques affiliés compris.

Mais l’accident mortel impliquant, en mars 2018, un véhicule autonome opéré par Uber dans la ville de Tempe, dans l’État américain d’Arizona, a jeté une ombre au tableau. Loin de l’enthousiasme des débuts, l’événement a soudain laissé planer un doute sur la capacité de ces systèmes à fonctionner un jour. Il faut dire que le véhicule autonome se heurte à l’immense complexité du réel. Défis techniques, réglementaires, sociaux… de multiples obstacles restent à lever, avant de voir fleurir les bénéfices majeurs que l’on prête volontiers à la voiture du futur.

1 - La technologie (vraiment) autonome à l’épreuve du réel

Chacun y va de son offre. Tesla a son Autopilot, Nissan lui préfère le ProPilot, et Mercedes le Drive Pilot… Faut-il en déduire que des « pilotes » automatisés sont déjà susceptibles de nous balader au gré de nos envies ? La tentation est grande, à ne se fier qu’à ces noms évocateurs. Mais la pluralité du terme "véhicule autonome" impose de gratter au-delà du vernis sémantique. Avec sa hiérarchie en cinq?niveaux, le classement de l’organisme SAE International donne un aperçu de l’ampleur du phénomène [lire ci-dessous]. Et prouve que les dispositifs actuels, malgré leurs noms accrocheurs, ne relèvent en fait que des prémices de l’autonomie. "Le véhicule n’est autonome qu’à partir du niveau 4, lorsqu’il est capable d’opérer sans supervision humaine. Le reste, c’est de la conduite assistée", insiste Franck Cazenave, le responsable smart cities France et Benelux chez Bosch, qui plaide pour une distinction claire entre aides à la conduite et ce qu’il appelle les "robomobiles".

Si des prototypes circulent aux quatre coins du monde, force est de constater que le véhicule autonome de série, capable de conduire aussi bien en plein Paris que sur les routes de campagne, n’existe pas. Le chemin que doit parcourir la technologie reste immense. "L’un des points clé est de rendre le véhicule capable d’une interprétation sémantique totale des scènes, afin de lui permettre de prendre la bonne décision", justifie Fawzi Nashashibi, chercheur à l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria). Il en veut pour preuve les malheurs d’Uber, provoqués par une "mauvaise interprétation" de la situation. Le chercheur souligne aussi le besoin d’engranger des millions de kilomètres pour certifier la fiabilité de la technologie. De quoi repousser l’arrivée du niveau 5 à des échéances lointaines. "Avant 2040 peut-être", avance Fawzi Nashashibi.


Renault a dévoilé, en mars dernier, le EZ-GO, un concept de taxi ou VTC électrique à conduite autonome de niveau 4

2 - Le casse-tête humain du niveau 3

C’est la promesse ultime du véhicule autonome : réduire le nombre d’accidents. Mais dans les faits, l’ambition se heurte… à l’humain lui-même. Si l’autonomie totale n’est pas pour demain, les améliorations progressives devraient permettre de goûter au pilotage automatique. Dès le niveau 3, le conducteur doit pouvoir déléguer la conduite. Mais de manière fugace, puisqu’il devra toujours reprendre le contrôle. Un passage de flambeau qui pose problème en cas de situation critique. Car malgré les alertes invitant à reprendre la main, "rien ne permettra de garantir que le conducteur à bord sera capable de reprendre le volant en cas d’urgence, et d’agir dans le temps imparti", explique Sébastien Amichi, le directeur exécutif d’Accenture Strategy.

Les accidents récents – qui n’ont impliqué que des niveaux 2, seuls autorisés – illustrent déjà cette difficulté. En mars, une Tesla a heurté une glissière de sécurité sur une autoroute californienne. Le constructeur a précisé que le conducteur "avait reçu plusieurs avertissements […], mais les enregistrements montrent qu’aucune action n’a été entreprise". Des situations qui, de fait, font craindre pour la sécurité des individus… Pour régler la question, des industriels comme Volvo envisagent de passer directement au niveau 4. "Si le conducteur n’est pas capable de reprendre la main, le véhicule sera en mesure de freiner et de s’arrêter totalement et se mettre en sécurité, ce qui est conforme à du niveau 4", illustre Vincent Abadie, expert en véhicule autonome chez PSA. Une montée en compétences de la machine qui pourrait signer paradoxalement le maintien de la supervision humaine. Chez Nissan, on réfléchit au contrôle à distance des véhicules par des opérateurs. Des yeux qui permettraient de gérer un autre défi posé par l’être humain, non plus pilote du véhicule autonome, mais conducteur des voitures non-autonomes dans la possible phase de cohabitation entre humains et machines.

3 - Des véhicules à mettre aux formats de l’industrie

Les prototypes en témoignent. En théorie, des véhicules peuvent déjà circuler sans chauffeur, au moins dans des situations peu complexes. Mais le passage à des modèles de série suppose de relever des challenges industriels classiques. Dont un déterminant, surtout pour les véhicules particuliers : le coût. Alors que le mouvement est à un renchérissement de l’automobile, les technologies autonomes vont devoir baisser en prix pour devenir accessibles au grand public, comme le promettent certains acteurs.

Pas facile cependant, tant l’automatisation suppose d’intégrer des changements de conception. "L’architecture électronique du véhicule évolue, illustre Olivier Hanoulle, analyste chez Roland Berger. Il faut qu’elle soit capable de supporter un flux de données plus important que dans le passé, mais aussi de résister aux cyberattaques." Autres évolutions possibles, le déploiement (ou non) de systèmes redondants pour opérer en cas de défaillance, ou encore une architecture supportant des mises à jour à distance. Des chantiers déjà engagés par certains constructeurs, à l’image de PSA et de Volkswagen qui ont annoncé plancher sur des architectures plus performantes.

Dans le même temps, les véhicules vont devoir se plier aux exigences mondiales sur les émissions de CO2. En 2017, l’équipementier américain BorgWarner expliquait à Bloomberg que des prototypes de niveau 4 ou 5 "consommaient deux à quatre kilowatts d’électricité, l’équivalent de 50 à 100 ordinateurs", les rendant "trop énergivores pour fonctionner uniquement sur batteries". De quoi compliquer l’atteinte des objectifs de réduction des émissions de carbone, s’inquiétait BorgWarner. Pour répondre à la problématique, Nvidia a développé la plate-forme Drive, quinze fois moins gourmande que la précédente génération d’architecture pour véhicule autonome du groupe. Des économies à venir précieuses, au moment où les voitures actuelles voient leurs émissions grimper sous l’effet du passage au nouveau cycle d’homologation WLTP…

4 - Un écosystème à faire émerger

La scène se déroule en juillet dernier sur le circuit de l’organisme d’homologation français Utac Ceram dans l’Essonne. Trois voitures entament leur parcours, alignées l’une derrière l’autre. Aveugle au fond, une BMW reçoit un signal indiquant qu’une Ford a rencontré un obstacle et freine. Plus loin, la DS est prévenue de l’arrivée d’une moto, cachée par un mur. Des facultés rendues possibles par la technologie Cellular Vehicle-to-Infrastructure (C-V2X), promue par le consortium 5G Automotive Association (5GAA), qui réunit quelque 90 acteurs de l’auto et des télécoms. Et la preuve que le véhicule autonome est au fond… loin de l’être. "Il est impossible de le faire circuler de manière hautement performante sans qu’il ne soit connecté, relève Fawzi Nashashibi. Les véhicules doivent communiquer entre eux, ce qui suppose des systèmes interopérables, mais aussi interagir avec l’infrastructure. Celle-ci devra être adaptée ou remplacée." Conséquence : les besoins en connectivité supposent la mobilisation d’une multitude d’acteurs.

Membre de 5GAA, Orange travaille avec Deutsche Telekom sur l’interopérabilité des services, pour éviter qu’un passage de frontière ne provoque l’arrêt des fonctions autonomes. "Ces systèmes ont aussi besoin d’une latence très faible, quelques millisecondes, pour télécharger leur horizon électronique", ajoute Julien Masson, le directeur du service voiture connectée d’Orange Business Services. Des besoins qui rendent incontournable la 5G.

Au-delà, le véhicule autonome suppose la connexion de l’infrastructure, capable de dialoguer avec les véhicules. Autant de chantiers qui suscitent une interrogation : qui s’engagera à réaliser les investissements et à quel horizon ? Le déploiement des bornes de recharge pour voitures électriques illustre les défis que risquent de devoir relever les véhicules autonomes, avec une large palette d’acteurs susceptibles de déployer le réseau, mais qui ne s’engageront que lorsque les ventes auront décollé… et vice-versa pour les clients.

5 - Le big-bang de la réglementation

Aux États-Unis, la Californie a passé un cap majeur : autoriser les expérimentations de véhicule autonome sans conducteur. En France, l’État veut autoriser ces tests dès 2019. Mais les ventes de voitures de séries restent, elles, suspendues à l’évolution de la réglementation. Une épreuve de taille pour ces nouveaux systèmes, puisque des règles historiques vont devoir être détricotées, comme la Convention de Vienne sur la circulation routière signée et ratifiée en 1968 par une majorité d’États européens. Un régime auquel sont soumis la France et l’Allemagne. Longtemps, le texte stipulait que le conducteur devait rester maître de son véhicule. Mais depuis deux ans, il autorise "les systèmes de conduite automatisée" à condition "qu’ils puissent être contrôlés, voire désactivés par le conducteur". De quoi couvrir le niveau 2. "L’arrivée d’une réglementation pour le niveau 3 devrait pour sa part intervenir vers la mi-2019", estime Alain Piperno, le chef de projet testing et homologation à l’Utac Ceram.

Les véhicules totalement autonomes et leur promesse de libérer les usagers de la conduite risquent en revanche de devoir encore patienter avant que la réglementation ne leur sourie. Une prudence liée au "bond technologique que représente cette étape", estime Denis Bicheron, spécialiste auto pour le courtier Gras Savoye. La fréquence et la nature des accidents ne seront pas non plus étrangères au rythme du législateur. Mais la progression ne devrait pas être uniforme sur tous les continents. Certains pays non-signataires du traité de Vienne pourraient choisir d’accélérer le processus, comme les États-Unis et la Chine. Alors que l’accident mortel impliquant, en mars 2018, un véhicule opéré par Uber a jeté un froid aux États-Unis, l’État chinois multiplie les autorisations de tests de prototypes. Une manière d’essayer de s’imposer en leader de la voiture autonome.


En mars 2017, une Volvo autonome d'Uber s'est déjà retrouvée impliquée dans un accident de la route.

6 - Des mobilités loin d’être évidentes

Le constat sonne comme une évidence. À l’avenir, les véhicules autonomes seront partagés. Du moins en partie, et plus volontiers en zone urbaine. Un changement dont certains observateurs attendent de nombreux bénéfices. "Mais le véhicule autonome ne résout pas un problème déjà observable dans le covoiturage, à savoir que les usagers sont gênés à l’idée de partager un habitacle restreint", signale Laura Brimont, chercheuse à l’Institut du développement durable et des relations internationales (Iddri). De fait, la voiture personnelle reste la "formule idéale" pour 71% des Français, selon une enquête menée en 2016 par l’Observatoire société et consommation. Le recours à l’automobile au coup par coup, de type autopartage, n’en convainc à l’inverse que 6%.

Or, "en l’absence d’une rupture des usages, les individus pourraient passer plus de temps dans leurs véhicules autonomes, ceux-ci étant moins contraignants, prévient Bertrand-Olivier Ducreux, ingénieur transports à l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Avec, comme effets possibles, une congestion et un étalement urbain accrus." Autre risque : celui de laisser dériver le coût des transports collectifs, pénalisant ceux qui n’auront pas les moyens d’embrasser le rêve de l’autonomie.

Au total, ces scénarios semblent bien éloignés des promesses initiales du véhicule autonome. Pour l’Iddri, il faudra donc "fortement inciter" ces nouvelles pratiques de mobilité. Joël Hazan, expert mobilité au sein du cabinet BCG, croit de son côté à un "activisme" des villes pour orchestrer l’arrivée des véhicules autonomes. "Les bénéfices attendus de ces systèmes viendront de la technologie et de la capacité à les rendre partagés et compatibles avec le transport public existant", insiste le fondateur de l’initiative Mobility Nation, qui réunit Faurecia, Uber et l’IRT SystemX pour repenser la mobilité en Ile-de-France.

7 - Une demande à susciter

Intrigués, intéressés… mais pas convaincus. Les Français entretiennent avec le véhicule autonome le même rapport qu’avec l’automobile en général : une relation d’amour-haine, mélange de fantasmes et de craintes. Ils font partie des plus sceptiques sur la question, à en croire le premier sondage mondial réalisé par l’institut Ipsos fin 2017 dans 28 pays. Ainsi, 25% des sondés français se déclarent contre le véhicule autonome. C’est certes dix points de moins qu’en Allemagne, mais presque dix points de plus que la moyenne mondiale (16%). Là où l’automobile est une pratique installée, les craintes sont les plus fortes. "Passer le permis de conduire et posséder une voiture sont de vrais rites de passage à l’âge adulte, explique Pauline Laujac, experte automobile chez Ipsos. Imaginer que cela puisse se perdre, c’est plus difficile que dans les sociétés où le véhicule est moins répandu, à l’image de l’Inde ou la Chine."

Pour éviter peurs et malentendus, la solution serait-elle de faire tester dès aujourd’hui les prototypes disponibles au grand public ? C’est l’idée de PSA qui a inclus des conducteurs "lambda" dans ses testeurs. Une bonne approche pour Pauline Laujac. "Tant que la technologie ne sera pour les consommateurs qu’un concept, il sera difficile de les convaincre", juge-t-elle. Chercheuse à l’Essca, Orsolya Sadik-Rozsnyai n’est pas de cet avis. "La perception peut être beaucoup plus négative après le test qu’avant. Les testeurs voient plus clairement les bénéfices et les risques de la technologie, alors qu’ils en avaient une image féerique, façonnée par un storytelling très positif et rêveur", estime cette spécialiste du véhicule autonome. C’est ce récit autour du véhicule autonome, alimenté par Google, Uber et les constructeurs – Tesla en tête –, qu’il faut changer pour mieux faire accepter cette technologie de rupture. Une condition primordiale pour voir des voitures sans chauffeur circuler peut-être un jour sur nos routes.

Niveau 1

Assistance du conducteur
Selon l’échelle fixée par SAE International (ex-Society of Automotive Engineers), le niveau 1 permet au conducteur d’être assisté dans des actions telles que l’accélération ou la décélération. Une étape qui nécessite encore une présence et une attention totales du conducteur, qui doit gérer tous les aspects de la conduite.
Technologies d’assistance
Limiteurs de vitesse.
Types de véhicules déjà équipés
La plupart des véhicules circulant actuellement.
Échéance
En vigueur depuis les années 1990.

 

Niveau 2

Automatisation partielle
Le niveau 2 permet au conducteur d’être toujours assisté dans des tâches telles que l’accélération ou la décélération, mais aussi la direction. Ces systèmes d’assistance restent sous supervision humaine, le conducteur devant maintenir ses mains sur le volant en toutes circonstances.
Technologies d’assistance
Régulateurs de vitesse adaptatifs, système d’aide au maintien dans la voie.
Types de véhicules déjà équipés
Plutôt des véhicules assez haut de gamme, dont ceux équipés du système Autopilot de Tesla.
Échéance
Déjà en vigueur.

 

Niveau 3

Automatisation sous conditions
Le niveau 3 représente une évolution notable. Il permet au conducteur de déléguer l’activité au véhicule dans certaines conditions, sur des voies à chaussées séparées comme les autoroutes et les voies express. Il suppose toutefois que le conducteur soit capable de réagir et reprendre le contrôle du véhicule dès que nécessaire.
Technologies d’assistance
Assistants de conduite dans les embouteillages, système d’aide au changement de file, assistance au parking avancée.
Types de véhicules déjà équipés
L’Audi A8 notamment, considéré comme étant le premier véhicule de série de niveau 3.
Ce qu’il reste à faire pour y arriver
Évolution de la réglementation, de l’infrastructure, validation et homologation des cas d’usages.
Échéance
Prévu dès cette année.

 

Niveau 4

Haut niveau d’automatisation
Dans le niveau 4, considéré comme une étape clé, le véhicule continue de circuler dans des conditions déterminées, comme sur autoroute. Mais il doit gérer toutes les étapes de la conduite, sans reposer sur la reprise en main par le conducteur en cas de difficulté, et se mettre en sécurité seul.
Technologies d’assistance
Pilotage automatique dans des zones dédiées.
Types de véhicules déjà équipés
Encore des prototypes. Pour certains, il s’agit également des navettes de Navya et Easymile, qui circulent sur voies dédiées. Mais d’autres les placent au niveau 3, car elles s’arrêtent en cas de problème.
Ce qu’il reste à faire pour y arriver
Intelligence aux capacités d’analyse et d’action plus fines.
Échéance
Les plus optimistes misent sur une arrivée en série après 2020.

 

Niveau 5

Automatisation totale
Il s’agit du niveau ultime. À cette étape, le véhicule est capable de gérer l’ensemble de la conduite, aussi bien en plein centre-ville que sur les routes de campagne. Le conducteur est alors remplacé et peut s’adonner à d’autres tâches que la conduite.
Technologies d’assistance
Pilotage complet du véhicule par l’intelligence embarquée.
Ce qu’il reste à faire pour y arriver
Intelligence artificielle capable de gérer tous les cas de figure, questions réglementaires et d’infrastructures.
Types de véhicules déjà équipés
Systèmes au stade de prototypes (Google car, prototypes et concepts Uber, Nissan, PSA, Mercedes…).
Échéance
Horizon lointain, pas disponible avant 2040 pour certains.

 

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