Comment la voiture autonome de Google fonctionne-t-elle ?

Projet caché de Google dévoilé au public il y a quelques années, la voiture autonome de Google montre peu à peu ses secrets. Cette voiture a fait parler d’elle en parcourant les routes des Etats Unis et en invitant certaines personnes à monter lors d’un parcours sur circuit fermé pour constater ses performances.
La Toyota Priuse utilisée enregistre maintenant plus de 300 000 kilomètres en totale autonomie ! Incluant la conduire en agglomération, dans les bouchons, sur l’autoroute, en montagne, etc. Un pilote est malgré tout toujours présent en cas de problème. Ce projet est toujours loin du produit commercial, mais Google met de plus en plus en avant le fait que sa solution puisse fonctionner sur tout type de voiture. Nous avons d’ailleurs eu droit à la voiture de golf autonome.
Le professeur Sebastian Thrun de l’université de Stanford qui guide le projet et l’ingénieur Chris Urmson de chez Google, ont mis en avant certains détails pendant la conférence IEEE International sur les robots et les systèmes intelligents, qui s’est déroulée à San Francisco le mois dernier.
Thrun et Urmson ont expliqué comment cette curieuse voiture fonctionne, en s’appuyant sur des vidéos de tests sur route.

Au premier abord, ce projet peut sembler fou, mais les démonstrations et explications lors de la conférence IEEE du mois dernier ont convaincu ! En effet, ce système serait une solution pour réduire le nombre d’accidents, de bouchons, et limiter la consommation de carburant ! Rien que ça !

Urmson, le responsable du projet a annoncé que le cœur du système est le laser positionné sur le toit de la voiture (c’est un LIDAR). Vous pouvez consulter l’article scientifique rédigé pour l’occasion ici. Ce laser est un Velodyne à 64 faisceaux. Il génère une carte détaillée en trois dimensions de l’environnement. La voiture combine ensuite les mesures laser à la carte du monde haute résolution qu’elle a en mémoire, produisant différents modèles qui lui permettent d’éviter les obstacles et de respecter le code de la route.
Le véhicule possède divers capteurs/senseurs tels que quatre radars placés à l’avant et un capteur d’obstacle à l’arrière qui lui permettent d’être conscient du trafic environnant. Une caméra positionnée proche du rétroviseur détecte les feux de circulation. Un système GPS, une centrale d’attitude IMU (inertial measurement unit) et une roue codeuse permettent de calculer la position approximative du véhicule et d’avoir un retour régulier sur ses déplacements.
L’image ci-dessous illustre cette description :

L’approche de Google est intéressante dans le sens où le système se base sur une carte très détaillée de la route et du terrain. De plus, avant d’activer le pilotage automatique, les ingénieurs de Google parcourent plusieurs fois la route pour récupérer les données d’environnement. Lorsque le véhicule doit se déplacer seul, il compare les données enregistrées avec celles qu’il récupère. Cette technique lui permet de faire une claire différence entre un piéton et une boite aux lettres par exemple.
La vidéo précédente montre la voiture qui s’arrête à une intersection. Après le passage au vert du feu, la voiture commence à tourner à gauche mais un piéton traverse. Pas de problème ! Même si le piéton traverse au dernier moment, la voiture réagit instantanément. (C’est presque plus rassurant que de voir un humain conduire…)

Parfois cependant, la voiture doit être plus agressive. C’est le cas lorsqu’elle passe sur un carrefour. Il faut alors laisser passer les véhicules prioritaires avant d’avancer. Tout cela serait si simple si tout le monde respectait le code de la route… Lorsque c’est son tour et qu’une autre voiture lui refuse la priorité, la voiture de Google s’avance doucement pour montrer qu’elle a l’intention de s’engager.
Et oui ! Pour conduire sur la route de manière autonome, il faut donner une personnalité à la voiture !
Clairement, les ingénieurs de chez Google ont du s’amuser à programmer tout ça.

Thrun et ses collègues de chez Google dont les co-fondeurs Larry Page et Sergey Brin, sont convaincu que des véhicules plus intelligents pourraient aider à se déplacer de façon plus sécurisée et plus efficace. Les voitures pourraient conduire plus proches les unes des autres, remplissant 80 à 90 pourcent des routes (on fait surtout allusion aux distances de sécurité qu’un être humain doit conserver sur la route pour limiter les dégâts en cas d’accident).
Le temps de réaction du système est bien plus petit que celui d’un être humain.
Urmson quand-à-lui, envisage un autre scénario : Les véhicules pourraient devenir une ressource partagée, un service que la population pourrait utiliser au besoin. Il suffirait d’en appeler un à partir d’un smartphone, et une voiture autonome viendrait vous chercher pour vous conduire où vous le souhaiter ! (Attention à ne pas voler le travail des taxis !).
La vidéo ci-dessous montre ce principe de voitures partagées à l’aide de voitures de golf. Le concept est appelé Caddy Beta.

Aujourd’hui, de nombreux chercheurs travaillent sur les robots et voitures autonomes basés sur les algorithmes SLAM. La route est encore longue, mais les avancées sont énormes. L’Etat du Nevada est le premier des Etats Unis à rendre légal la conduite automatisée. Reste à convaincre les compagnies d’assurance sans lesquelles vous ne pouvez utiliser votre véhicule…
Le véhicule de Google participe aux différents défis organisés par la DARPA pour les véhicules autonomes ! A suivre…
Pour plus d’informations sur la DARPA qui développe énormément de robots intéressants, voici quelques liens :
– Alpha Dog.
– Big Dog.
– Mabel.
– Le scarabée cyborg.
– La graine d’érable télécommandée.
– L’optimisation des coûts de la DARPA
Source :
IEEE Spectrum