Véhicules sans pilote pour débutants

À propos des voitures sans pilote, les actualités sont constamment diffusées, mais que se passe-t-il vraiment dans ce domaine? Comment conduisent les drones? Qui les produit? Pourquoi ne conduisent-ils toujours pas en masse dans les rues? Essayons de tout mettre sur les étagères.


Première version du drone Lyft

Qu'est-ce qu'un véhicule sans pilote

Il s'agit d'une voiture équipée d'un système de contrôle automatique qui peut se déplacer d'un point A à un point B sans intervention humaine.

Fonctionnement des véhicules sans pilote

Pour arriver à destination, un véhicule sans pilote doit connaître l'itinéraire, comprendre l'environnement, respecter les règles de circulation et interagir correctement avec les piétons et les autres usagers de la route. Pour répondre à ces exigences, le drone utilise les technologies suivantes:

• Caméras : détection visuelle d'objets, tels que des marquages ​​routiers et des panneaux de signalisation
• Radar : identifier les obstacles et les objets devant et derrière, ainsi que déterminer la distance qui les sépare
• Lidar : similaire au radar, mais beaucoup plus clair et vous permet de détecter des objets autour de la voiture (vue complète à 360 degrés)
• AI (intelligence artificielle) : le cerveau d'une machine. Il traite les données des caméras et des capteurs, conduit une voiture et prend des décisions.

Niveaux d'autonomie

Une organisation appelée SAE International a fait une bonne action et standardisé 5 niveaux d'autonomie auxquels tous les acteurs du marché adhèrent:

• Niveau 0 - Pas d'automatisation : le conducteur doit tout contrôler - le volant, le frein et le gaz. Voiture ordinaire.
• Niveau 1 - Aide à la conduite : la voiture aide à ralentir ou à accélérer. Voitures avec régulateur de vitesse - c'est à peu près le niveau 1.
• Niveau 2 - Automatisation partielle : Une voiture peut contrôler simultanément l'accélération et le freinage, mais une personne doit surveiller la situation et être prête à prendre le contrôle. L'exemple le plus frappant du niveau 2 est Tesla.
• Niveau 3 - Automatisation conditionnelle : la voiture peut contrôler entièrement le mouvement, mais à un moment donné, elle peut demander de prendre le contrôle. La rumeur veut que l'Audi A8 2018 soit capable de faire tout cela, mais jusqu'à présent, il n'y a pas d'examen.
• Niveau 4 - Automatisation élevée : connaît tout ce que le niveau 3 peut faire, mais peut également faire face à des situations de circulation plus difficiles. En général, vous pouvez lâcher le volant et ne rien faire, mais si la voiture ne peut pas prendre de décision, elle vous en informera et se garera en douceur sur le côté de la route. Des entreprises comme Waymo ou Aptiv annoncent le quatrième niveau.
• Niveau 5 - Automatisation complète : une autonomie complète, la participation humaine n'est pas requise. La machine elle-même prend une décision dans n'importe quelle situation, le volant peut être absent.

Niveaux d'autonomie 0 à 5

Acteurs clés du marché

La plupart des constructeurs automobiles ont réalisé que l'avenir se trouve dans les véhicules sans pilote et se sont précipités pour ouvrir de nouveaux départements et acheter des startups. En plus des constructeurs automobiles, non seulement de nombreuses startups participent à la course, mais aussi des géants de l'informatique comme Google, Yandex et Apple. Voici les plus basiques.

Moteurs généraux

En tant que l'un des principaux constructeurs automobiles, GM a dépensé une tonne d'argent pour rester en tête des voitures sans pilote. En 2016, il a acquis la startup Cruise Automation, qui développait un drone, pour plus d' un milliard de dollars . Cruise a versé au total 2,25 milliards de dollars d'investissement de SoftBank et 1,1 milliard de dollars de GM en 2018. Pour dominer davantage le marché de l'autonomie, GM a également acquis un fabricant de lidar. GM teste ses drones à San Francisco et prévoit de s'étendre à New York. Les premiers voyages commerciaux de drones sont programmés pour 2019.

Waymo (leader technologique)

La plus ancienne startup a été fondée en 2009. À l'heure actuelle, il est considéré comme le véhicule sans pilote le plus avancé. Au prix de 175 milliards de dollars (!), Waymo a déjà parcouru un total de 10 millions de kilomètres avec des voitures Chrysler, Honda et Jaguar. Plus récemment, Waymo a annoncé son intention d'acheter 62 000 autres Fiat Chrysler pour un futur taxi sans pilote payé.

Uber

Après un procès très sérieux de Waymo, Uber est devenu un peu fragile. Ensuite, ils ont chancelé après un accident à la suite duquel une personne est décédée. Cependant, Uber n'a pas abandonné et, avec des partenaires comme Volvo et Daimler, a levé 500 millions de dollars d'investissement de Toyota. Temporairement, les drones Uber ne conduisent pas indépendamment, mais sont pilotés par des conducteurs, numérisant simultanément les villes sur des cartes HD. À l'avenir, Uber intégrera probablement des véhicules sans pilote dans son service de taxi.

Lyft (service de taxi, concurrent Uber)

Par rapport à l'expansion agressive et au marketing d'Uber, l'approche de Lyft est plus ciblée. Lyft s'est associé à Aptiv, qui était une fois au bord de la faillite. Ensemble, ils ont effectué plus de 5 000 voyages payés sur drones (avec un total de 20 voitures) à Las Vegas. Lors de la commande d'un taxi Lyft, le passager peut choisir un taxi sans pilote.

Tesla

Tesla a une perspective complètement différente de l'avenir sans pilote. Elon Musk estime que le drone ne peut fonctionner que sur une seule caméra (après tout, une personne contrôle une voiture avec seulement une paire d'yeux), sans lidars. Malgré le fait que les voitures Tesla ont des fonctions de pilote automatique, elles piétinent toujours au 3ème niveau d'autonomie, et il y a aussi suffisamment d'accidents dus au pilote automatique.

Baidu

Baidu berce le bateau de drones chinois local depuis 2014. En 2017, il a annoncé Apollo, une plate-forme open source (ouverte) pour les véhicules sans pilote. Baidu visait la production de masse de véhicules sans pilote de 2019 à 2020, mais ses chances ont été ébranlées après le départ d'un certain nombre de spécialistes de l'IA (dont Lu Qi).

Pourquoi si longtemps?

Waymo a été fondée dans le 2009e et seulement maintenant, ils sont plus ou moins prêts pour des voyages commerciaux (et même dans la Californie ensoleillée). Autrement dit, après près de 10 ans. Pourquoi si longtemps? Bien que la course aux technologies sans pilote se soit accélérée au cours des 5 dernières années, toutes les entreprises connaissent des problèmes communs:

Lidar

Le Lidar est essentiellement un système laser qui tourne et «tire» constamment un laser à 360 degrés, donnant la distance à chaque point que nous avons réussi à mesurer. Voici une vidéo pour plus de clarté:


Malheureusement, le lidar coûte beaucoup d'argent (à partir de 500 000 frottements pour 1 pièce), et ils en ont besoin de beaucoup dans une voiture sans pilote (2 à 5 pièces). Il n'y a aucun moyen de s'en débarrasser, car seuls le radar et les caméras ne suffisent pas à naviguer clairement sur le terrain.

Diverses entreprises s'efforcent de réduire le coût du lidar et de produire un nouveau lidar bon marché à l'état solide (sans éléments rotatifs), mais ces produits sont toujours en développement.

AI (Intelligence artificielle)

Comme indiqué ci-dessus, l'IA est le cœur de la voiture. L'IA détermine les objets à partir des caméras, essaie de deviner de qui il s'agit (chien, personne, voiture, panneau de signalisation, etc.), comment les piétons et les autres voitures se comporteront. Pour qu'une telle intelligence artificielle fonctionne, les ingénieurs lui «alimentent» d'énormes quantités de données afin que des algorithmes spéciaux puissent être formés sur ces données. Plus les données d'entrée sont de qualité, meilleurs seront les algorithmes.

Bien que les algorithmes aient beaucoup avancé, ils sont toujours stupides comme un enfant de 2 ans. Un exemple frappant est l'incident avec l'UAV Uber (à cause duquel une personne est décédée), l'algorithme n'a pas pu reconnaître la personne sur la route (en d'autres termes, car le conducteur n'a pas eu le temps de le remarquer). Mais en plus d'une personne, il faut également «voir» de nombreux autres objets - chaque voiture, panneau de signalisation, feu de circulation, pouvoir déterminer des voies et bien d'autres choses.

Conditions météo

Pour être honnête, presque aucun véhicule sans pilote ne peut conduire normalement dans des conditions de neige ou de fortes pluies. L'exception est l'Université du MIT. Les gars ont appris à naviguer à travers les moulages de la chaussée sous la voiture.

Cartographie

Des cartes simples et une précision GPS simple (erreur de 3 à 10 mètres) ne conviennent pas aux drones, la voiture doit comprendre où elle se trouve avec une précision centimétrique. Malgré le fait que le drone possède un tas de capteurs, il est nécessaire d'avoir des informations précises sur la zone environnante (géométrie des marquages ​​routiers, limites des routes, panneaux routiers les plus proches, etc.). Toutes ces informations se trouvent dans les soi-disant cartes HD.


L'une des voitures Google Street View

Pour maintenir la cartographie à jour, des voitures cartographiques spéciales ( voitures spéciales avec caméras et lidars) doivent rouler dans les rues et les «numériser». Ainsi, avec l'avènement de la course aux drones, la course à la cartographie a commencé entre des sociétés comme Here, TomTom, DeepMap, lvl5, Carmera, Google et bien d'autres. Au 21e siècle, les données sont du nouvel or.

L'infrastructure

Les véhicules sans pilote nécessitent une nouvelle infrastructure routière. Et pas seulement une infrastructure, mais une infrastructure intelligente dans laquelle les voitures peuvent communiquer non seulement avec l'infrastructure elle-même (panneaux, feux de circulation, etc.), mais aussi avec d'autres voitures . Voici quelques termes de base:

• V2V (véhicule à véhicule) - les voitures échangent des informations directement entre elles
• V2I (véhicule à infrastructure) - les voitures échangent des informations avec l'infrastructure routière
• V2P (véhicule à piéton) - les voitures échangent des informations avec les piétons (par exemple, une voiture voit le smartphone d'un piéton et comprend qu'il y a une personne)

Par exemple, une voiture roule sur une autoroute, et un panneau routier à 300 m devant nous dit «Je suis tel ou tel signe, je suis là». Un véhicule sans pilote pourra comprendre à l'avance ce qui nous attend et planifier ses actions en fonction de ces informations.

Confiance humaine

Les gens ne font toujours pas vraiment confiance aux véhicules sans pilote. Selon une étude de Reuters et Ipsos, seulement 38% des hommes et 17% des femmes ont déclaré se sentir à l'aise dans un véhicule sans pilote. En fait, ce n'est pas surprenant, la technologie des véhicules sans pilote est assez jeune, les gens n'ont pas eu le temps de s'y habituer. Les constructeurs automobiles et les startups n'ont pas encore gagné la confiance des gens.

Et ensuite?

Nous assistons à l'apparition lente de véhicules sans pilote sur nos routes. Il est peu probable qu'au cours des 5 prochaines années, nous les considérions comme un phénomène de masse: ni les algorithmes ni l'infrastructure n'ont encore grandi. Cependant, avec l'avènement du V2V / V2I, des zones spéciales de véhicules sans pilote peuvent apparaître, où il sera possible d'appeler l'Uber / Yandex habituel et de conduire pendant une demi-heure pour travailler.