La voiture de demain : Autonome mais dépendante des SIG


Si vous avez la chance de rouler dans les rues de Mountain View en Californie, soyez attentif !

Vous croiserez peut-être une voiture aux formes arrondies et au design de cartoon.

 

Google Self-Driving Car

Il s’agit de la Google Self-Driving Car. Ce nouveau prototype conçu uniquement pour Google roule depuis peu sur les routes de Californie (25 juin 2015).

Comme son nom l’indique, son allure n’est pas le plus surprenant chez elle. Ce qui risque de vous interpeller c’est surtout les bras croisés du conducteur ou encore son regard fixé sur le paysage alors que la voiture vient de tourner devant vous. Pour le moment, par soucis de sécurité, une personne est derrière le volant, mais d’ici peu, cette place pourra être inoccupée alors que la voiture continu de se diriger. La seule présence humaine dans cette voiture sera surement occupée à bien d’autres choses que celles de conduire (lire, dormir, téléphoner, boire…).

Ce projet de voiture autonome lancé par Google il y a maintenant 6 ans a ranimé la flamme du rêve des années 70 à savoir : se déplacer en voiture sans la nécessité d’une personne au volant.

Les constructeurs automobiles ne souhaitant pas se laisser doubler par les entreprises de services cartographiques numériques se sont alors lancés également dans la course pour la voiture du futur.

Un futur pas si lointain :

Puisque Tesla, Honda, Nissan, PSA-Citroën, Renault, Audi, BMW et bien d’autres encore ont déjà tous obtenu une autorisation pour tester sur les routes (dans les Etats l’autorisant) leurs prototypes de voiture autonome. Pas de panique donc si vous ne pouvez vous rendre en Californie, puisque ce même type de voitures est aussi observable en test sur les routes allemandes, suédoises, et en françaises depuis cet été.

De plus, un modèle intermédiaire devrait être mis en vente prochainement sur le marché de l’automobile. Tesla ou encore PSA-Citroën souhaitent commercialiser des véhicules semi-autonomes avant 2020. La voiture sera capable de conduire seule lors de moment de conduite bien déterminé tels que les embouteillages ou bien les zones limitées à 30km/h.

Cet optimisme de la part des constructeurs automobiles reste à nuancer. Beaucoup de détails important restent à régler, notamment en termes de sécurité des véhicules et de législation.

Il faudra trouver le moyen de sécuriser les systèmes d’informations connectés pour éviter toute prise de contrôle à distance par hackage et autres actes de piratage.

De plus, la législation devra s’adapter sur des questions primordiales comme celle de la responsabilité en cas d’accident. Pour le moment, en France, le code de la route stipule que le conducteur doit rester maître de son véhicule. Ce qui pose problème dans le cas des voitures autonomes où personne n’est au volant. De même, la convention de Vienne à laquelle sont soumis certains pays dont la France, impose que les mains soient posées sur le volant au moment du déplacement du véhicule. C’est d’ailleurs pour cette raison que les tests de véhicules autonomes se font parfois avec un volant et un conducteur bien que ni l’un, ni l’autre ne fasse quoi que ce soit. La législation pouvant être longue à évoluer, surtout sur des sujets de sécurité, il est fort possible que ces constructeurs se voient dans l’obligation de retarder la mise en vente de leur voiture autonome.

Le fonctionnement de la voiture autonome

Les voitures autonomes fonctionnent via des équipements technologiques pointus : caméras, lidar, radars, GPS mais aussi et surtout via un ordinateur connecté aux services de cartographies numérique (Google Maps pour la Google Car) et à l’ensemble des radars et laser.

Les radars et le lidar permettent d’enregistrer les données concernant l’environnement de la voiture (présence de trottoirs, largeur de route, piétons, véhicules…) en temps réel et de les retranscrire sur la carte numérique, tandis que le GPS permet de donner les coordonnées géographiques de la voiture en temps réel. L’ordinateur quant à lui, connecte ces différents éléments au server de cartographie numérique contenant des informations géographiques de grande échelle prédéfinie à l’avance par le logiciel. De cette façon il associe les informations géographiques qu’il découvre en temps réel (objet de la route en mouvement) et les informations géographiques déjà cartographiées et attribuées (carte de haute résolution, itinéraire, panneaux de circulation, ligne blanche, angles associés aux routes, routes barrées…).

C’est donc grâce à ces technologies que la voiture autonome se conduit toute seule et sans danger même en cas d’éléments imprévus sur la route.

Premières voitures autonomes de Google et son équipement géomatique

Le constat de leur dépendance aux Système d’Information Géographique de haut niveau

Des voitures qui n’auront plus besoin d’humain pour se diriger certes, mais des voitures qui seront guidées par l’information géographique contenue dans leurs logiciels SIG connecté conçu et mis à jour en parti par des hommes. Le fonctionnement de cette voiture que nous venons de décrire montre très clairement qu’elle ne pourra fonctionner sans un SIG très performant.

Il n’est pas surprenant de constater que la première voiture autonome fut mise sur les routes, non pas par un constructeur automobile, mais par une des entreprise leader des services cartographiques numériques 3D connectés à savoir Google.

Ce n’est pas non plus sans surprise que les constructeurs allemands Audi, BMW et Daimler ont investi, cet été, 2,8 Milliard d’euros pour le rachat du service cartographique HERE Nokia (concurrent de taille sur le marché du service cartographique numérique connecté aux automobiles). Ces trois marques se sont alliées sur cet achat pour une bonne raison : L’entrée sur le marché de l’automobile autonome sera conditionnée par l’accès à des services de cartographie numérique 3D connectée de pointe.

C’est sur ce corps de métier que le produit trouve sa performance.

La mise en marche de la voiture n’est plus seulement du ressort de l’équipement de base pour automobile mais bien de celui de la géomatique. La direction, la mise en avant ou en recule, l’action de tourner, de freiner, ne dépendent plus uniquement des roues, du moteur, des pédales et du volant. Ils dépendent également du SIG utilisé par ces voitures. Il en va de même pour la sécurité, la précision de la cartographie 3D en temps réel sera garant de la sécurité du passager. Il ne faudra alors pas lésiner sur ce domaine.

La cartographie 3D devra permettre d’obtenir, via le lidar (système laser), des niveaux de précision à quelques centimètres près concernant les informations des objets géographiques entourant la voiture (distance avec la voiture d’à côté, avec le vélo à doubler, hauteur de trottoir, objet en mouvement arrivant sur le côté…). Les informations enregistrées par ce laser alliées à la carte haute résolution contenue dans le logiciel de cartographie permettra d’éviter toutes sortes d’obstacles imprévus (calcul de la différence entre la carte enregistré et les données du Lidar).

Afin de pouvoir se repérer dans l’espace (itinéraire) et de connaître les différents attributs de la route (ligne blanche, sens interdit, stop…) la voiture autonome devra encore une fois être équipé de services cartographique performants et bien connectés lui envoyant les informations nécessaires pour aller d’un point A à un point B sans danger et de la façon la plus rapide au moment du démarrage.

Toujours dans un souci d’efficacité et de sécurité, il faut aussi prendre en compte les constants changements des objets dynamiques sur la route (autres véhicules, piétons, animaux etc..) ainsi que celle des données attribuées à la route (changement de vitesse, ligne en pointillée passant en ligne blanche, aménagement…). Il s’agit là de pouvoir mettre à jour les données en temps réel rapidement afin d’éviter tout accident et d’optimiser la sécurité.

Pour cela, les logiciels de cartographie devront mutualiser leurs données via une interconnexion efficace. Un véhicule croisant un camion devra être capable d’envoyer l’information de la présence de ce dernier à tous les autres véhicules. Il en va de même pour une voiture en double ligne obligeant le déplacement sur la gauche, la construction d’un nouveau rond-point, la présence de travaux sur la route et d’une déviation etc… Ces données devront être envoyées en temps réel aux autres véhicules autonomes. La cartographie collaborative sera probablement nécessaire.

En résumé, la voiture autonome devra être équipée d’un SIG performant et exigeant afin de transmettre au véhicule toutes les informations dont il a besoin pour rouler en toute sécurité. La sécurité étant le premier argument avancé pour la mise en vente de ces voitures, les constructeurs automobiles seront dans l’obligation de faire alliance avec ces services de cartographie 3D connecté. Cette dépendance constitue un levier de croissance pour la cartographie 3D, puisqu’elle devient alors une fonction de premier ordre et trouve une nouvelle utilité.

Reste à savoir si les données collectées par ces véhicules au quotidien auront une utilisation accueillie positivement ou négativement par les consommateurs déjà très involontairement fournisseur de données sur leur quotidien…

Pour mieux comprendre: Chris Urmson (directeur de Google self-driving car project) explique le fonctionnement de la voiture autonome

Sources:

Bourguet Bruno, 2015, « La cartographie HD donne un sens aux capteurs pour la voiture autonome »,. Adresse : http://www.journaldunet.com/economie/expert/61301/la-cartographie-hd-donne-un-sens-aux-capteurs-pour-la-voiture-autonome.shtml

Crunelle Guillaume, 18/052015, « Voiture connectée et cartographie 3D : de la réalité augmentée à la réalité contrôlée »,. D.Views. Adresse :http://www.blog.deloitte.fr/technologie-et-innovation/voiture-connectee-et-cartographie-3d-de-la-realite-augmentee-a-la-realite-controlee/

Ducamp Pauline, 2015, « La cartographie, nerf de la guerre du véhicule autonome »,. usine-digitale.fr. Adresse : http://www.usine-digitale.fr/article/la-cartographie-nerf-de-la-guerre-du-vehicule-autonome.N342661

Jacqué Philippe, 2015, « A l’aube de la voiture autonome, les constructeurs allemands veulent contrer Google Maps »,. Le Monde.fr. Adresse :http://www.lemonde.fr/economie/article/2015/08/03/nokia-vend-son-activite-cartographie-a-trois-constructeurs-allemands-d-automobiles_4709504_3234.html

Kaelblen Camille, 2015, « Quand les voitures autonomes circuleront-elles sur nos routes ? »,. RTL.fr. Adresse : http://www.rtl.fr/actu/economie/google-citroen-tesla-quand-les-voitures-autonomes-circuleront-elles-sur-nos-routes-7779753672

La voiture autonome, 2015, Adresse : http://voitureautonome.com/

Leblanc Didier, 2011, « Comment la voiture autonome de Google fonctionne-t-elle ? »,. Adresse : http://shyrobotics.com/comment-la-voiture-autonome-de-google-fonctionne-t-elle_20111019.html

Niedercorn Frank, 2015, « La cartographie 3D sera indispensable à la voiture autonome »,. lesechos.fr. Adresse : http://www.lesechos.fr/journal20150826/lec1_idees_et_debats/021222783983-la-cartographie-3d-sera-indispensable-a-la-voiture-autonome-1147814.php#Xtor=AD-6000

Raynal Juliette, 2015, « Six obstacles à franchir pour les véhicules autonomes »,. Adresse : http://www.industrie-techno.com/six-obstacles-a-franchir-pour-les-vehicules-autonomes.39783