Une voiture autonome est un véhicule capable de détecter son environnement et de fonctionner sans intervention humaine. Il n’est pas nécessaire qu’un passager humain prenne le contrôle du véhicule à tout moment, ni qu’il soit présent dans le véhicule. Une voiture autonome peut aller partout où va une voiture traditionnelle et faire tout ce que fait un conducteur humain expérimenté.
La Society of Automotive Engineers (SAE) définit actuellement 6 niveaux d’automatisation de la conduite allant du niveau 0 (entièrement manuel) au niveau 5 (entièrement autonome). Ces niveaux ont été adoptés par le ministère des transports des États-Unis.
Autonomie, automatisation et conduite autonome : Quelle est la différence ?
La SAE utilise le terme automatisé au lieu de autonome. L’une des raisons est que le mot autonomie a des implications qui vont au-delà de l’électromécanique. Une voiture entièrement autonome serait consciente d’elle-même et capable de faire ses propres choix. Par exemple, vous dites « Conduisez-moi au travail », mais la voiture décide de vous emmener à la plage à la place. Une voiture entièrement automatisée, en revanche, suivrait les ordres et se conduirait ensuite elle-même.
Le terme « conduite autonome » est souvent utilisé de manière interchangeable avec « autonome ». Cependant, il s’agit d’une chose légèrement différente. Une voiture autonome peut se conduire elle-même dans certaines situations, voire dans toutes, mais un passager humain doit toujours être présent et prêt à prendre le contrôle. Les voitures autonomes relèvent du niveau 3 (automatisation conditionnelle de la conduite) ou du niveau 4 (automatisation poussée de la conduite). Elles sont soumises au géofencing, contrairement à une voiture entièrement autonome de niveau 5 qui peut aller n’importe où.
Comment fonctionnent les voitures autonomes ?
Les voitures autonomes s’appuient sur des capteurs, des actionneurs, des algorithmes complexes, des systèmes d’apprentissage automatique et des processeurs puissants pour exécuter les logiciels.
Les voitures autonomes créent et maintiennent une carte de leur environnement à partir de divers capteurs situés dans différentes parties du véhicule. Les capteurs radar surveillent la position des véhicules à proximité. Les caméras vidéo détectent les feux de signalisation, lisent les panneaux routiers, suivent les autres véhicules et recherchent les piétons. Les capteurs Lidar (détection et télémétrie par la lumière) font rebondir des impulsions lumineuses sur l’environnement de la voiture pour mesurer les distances, détecter les bords de la route et identifier les marquages des voies. Les capteurs à ultrasons situés dans les roues détectent les bordures de trottoir et les autres véhicules lors du stationnement.
Un logiciel sophistiqué traite ensuite toutes ces données sensorielles, trace une trajectoire et envoie des instructions aux actionneurs de la voiture, qui contrôlent l’accélération, le freinage et la direction. Des règles codées en dur, des algorithmes d’évitement des obstacles, la modélisation prédictive et la reconnaissance des objets aident le logiciel à respecter les règles de circulation et à franchir les obstacles.
Quels sont les défis posés par les voitures autonomes ?
Des voitures entièrement autonomes (niveau 5) sont testées dans plusieurs endroits du monde, mais aucune n’est encore disponible pour le grand public. Nous en sommes encore loin. Les défis vont de la technologie et de la législation à l’environnement et à la philosophie. Voici quelques-unes des inconnues.
Lidar et radar
Le lidar est coûteux et tente toujours de trouver le bon équilibre entre portée et résolution. Si plusieurs voitures autonomes devaient rouler sur la même route, leurs signaux lidar interféreraient-ils les uns avec les autres ? Et si plusieurs fréquences radio sont disponibles, la gamme de fréquences sera-t-elle suffisante pour permettre la production en masse de voitures autonomes ?
Conditions météorologiques
Que se passe-t-il lorsqu’une voiture autonome roule dans de fortes précipitations ? S’il y a une couche de neige sur la route, les séparateurs de voies disparaissent. Comment les caméras et les capteurs pourront-ils suivre les marquages des voies si ces derniers sont masqués par de l’eau, de l’huile, de la glace ou des débris ?
Conditions de circulation et lois
Les voitures autonomes auront-elles des difficultés dans les tunnels ou sur les ponts ? Comment se comporteront-elles dans un trafic de pare-chocs à pare-chocs ? Les voitures autonomes seront-elles reléguées dans une voie spécifique ? Auront-elles accès à la voie de covoiturage ? Et qu’en sera-t-il de la flotte de voitures anciennes qui partageront encore les routes au cours des 20 ou 30 prochaines années ?
Responsabilité en cas d’accident
Qui est responsable des accidents causés par une voiture autonome ? Le constructeur ? Le passager humain ? Les derniers plans suggèrent qu’une voiture entièrement autonome de niveau 5 n’aura ni tableau de bord ni volant, de sorte qu’un passager humain n’aura même pas la possibilité de prendre le contrôle du véhicule en cas d’urgence.
Intelligence artificielle ou émotionnelle
Les conducteurs humains se fient à des indices subtils et à la communication non verbale, comme le contact visuel avec les piétons ou la lecture des expressions faciales et du langage corporel des autres conducteurs, pour prendre des décisions en une fraction de seconde et prévoir les comportements. Les voitures autonomes seront-elles capables de reproduire ce lien ? Auront-elles le même instinct de survie que les conducteurs humains ?
Quels sont les avantages des voitures autonomes ?
Les scénarios d’amélioration de la commodité et de la qualité de vie sont illimités. Les personnes âgées et les handicapés physiques seraient plus indépendants. Si vos enfants sont en colonie de vacances et ont oublié leur maillot de bain et leur brosse à dents, la voiture pourrait leur apporter les articles manquants. Vous pourriez même envoyer votre chien à un rendez-vous chez le vétérinaire.
Mais la véritable promesse des voitures autonomes est leur capacité à réduire considérablement les émissions de CO2. Dans une étude récente, des experts ont identifié trois tendances qui, si elles étaient adoptées simultanément, permettraient de libérer tout le potentiel des voitures autonomes : l’automatisation des véhicules, l’électrification des véhicules et le covoiturage. D’ici 2050, ces « trois révolutions du transport urbain » pourraient :
Réduire les embouteillages (30 % de véhicules en moins sur la route).
réduire les coûts de transport de 40 % (en termes de véhicules, de carburant et d'infrastructures)
améliorer l'accessibilité à pied et l'habitabilité
libérer des parkings pour d'autres usages (écoles, parcs, centres communautaires)
réduire les émissions de CO2 des villes de 80 % dans le monde entier. 
Quelles solutions Synopsys propose-t-elle pour les voitures autonomes ?
Les voitures d’aujourd’hui ont 100 millions de lignes de code. Demain, les voitures autonomes compteront plus de 300 millions de lignes de code. La cybersécurité est donc une préoccupation croissante. Synopsys est le leader des tests de sécurité des applications et de l’analyse de la composition des logiciels, aidant les clients du secteur automobile à intégrer la sécurité dans leurs logiciels tout au long du cycle de développement et de la chaîne d’approvisionnement.
Synopsys propose également un large portefeuille d’IP autograde, certifié ISO 26262 et ASIL B & D, afin d’aider les clients à créer les meilleures puces pour des applications telles que l’ADAS, l’infotainment et les MCU grand public. Les solutions de processeurs de vision embarqués de Synopsys aident les clients à intégrer des fonctionnalités telles que la reconnaissance d’objets et de visages, la vision nocturne et le régulateur de vitesse adaptatif.
