Comprendre les 6 niveaux d'autonomie d'un véhicule

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Tous les véhicules autonomes ne se valent pas. Leurs logiciels embarqués pour la conduite autonome sont classés en 5 catégories pour distinguer les capacités de ces voitures sans-chauffeurs.
L’augmentation rapide de l’intérêt des particuliers pour les voitures autonomes amène de nouveaux questionnements quant à leur fonctionnement, leur efficacité ou leur éthique.
Ainsi, la plupart des ‘voitures autonomes’ actuelles n’exemptent pas entièrement le conducteur des missions qui lui sont habituellement dévolues.
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Ainsi, il existe 2 référentiels pour classer les niveaux d’autonomie d’un véhicule, selon :

  1. le barème imaginé par l’agence fédérale américaine NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) pour qualifier le niveau (de 0 à 4) de prise en charge de la conduite par les logiciels de pilotage automatique des véhicules.
  2. le barème imaginé en Europe par l’OICA à 6 échelons, allant de 0 à 5.

Selon l’agence qui dépend du Ministère des Transports des Etats-Unis –lequel veut investir 4 milliards de dollars sur 10 ans dans ces systèmes– on peut classer ces systèmes du niveau 0 (pas d’assistance à la conduite) au niveau 4 (le véhicule est conçu pour assurer pleinement toutes les fonctions de conduite pour circuler en toute autonomie).
Dans le barème de l’OICA (Organisation International des Constructeurs Automobiles), on subdivise le niveau 3 américain en 2 échelons distincts pour le système européen (3 et 4), le reste étant relativement commun semble-t-il.
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Le marché de la voiture autonome

Le marché de la voiture autonome pourrait représenter environ 515 milliards d’euros à l’horizon 2035 selon une étude du cabinet AT Kearney. En revanche, les constructeurs d’automobiles autonomes ne devraient capter qu’une partie de la valeur de ce marché, puisque de nouveaux entrants viendront s’y greffer.
Selon AT Kearney, les technologies de véhicules sans chauffeur, sur lesquelles travaillent la plupart des grands groupes automobiles, vont s’imposer par étapes dans les 20 prochaines années et représenter environ 17% de la valeur du marché automobile mondial à cet horizon.
Mais le rapport d’AT Kearney prévient :

« l’achat de véhicules autonomes ne comptera que pour moitié » du gâteau de 515 milliards d’euros promis à ce secteur (…) l’autre étant composée d’applications et de services et des systèmes de sécurité active associés »

[fullWidthImage id= »30453″] Note : les explications ci-dessous se basent sur le référentiel donné par l’OICA. Ce découpage fonctionnel ne fait toutefois pas office de norme et est fourni à titre informatif sans avoir de caractère normatif.

Autonomie de Niveau 0

[embedArticle id= »34499″ align= »right »] C’est le niveau le plus simple à appréhender, celui dans lequel tout est manuel. Dans le cas d’une autonomie de niveau 0, le conducteur ne dispose logiquement d’aucune autonomie.
Il a le contrôle total et exclusif des fonctions primaires du véhicule (les freins, la direction, l’accélération et la force motrice) et ce à tout instant.
Même si le conducteur fait tout par ses propres moyens et qu’aucune des fonctions principales n’est automatisée, le chauffeur peut toutefois disposer de mécanismes d’avertissement, comme le signal sonore de franchissement de ligne, etc.

⇒ Exemple d’assistance de Niveau 0 : le radar de recul.

Autonomie de Niveau 1

S’il faut bien considérer que les niveaux d’autonomie d’un véhicule se basent avant tout sur le partage de responsabilité, il est important de rappeler que les 3 premiers niveaux d’autonomie n’impliquent pas de responsabilité de la voiture et qu’il s’agit ni plus ni moins que d’aides à la conduite !
Dans le cadre d’une autonomie de Niveau 1, le conducteur peut momentanément confier au véhicule une tache de conduite à condition que la voiture ne prenne en charge que l’une des deux dimensions (longitudinale ou transversale) du guidage.
Avec un régulateur de vitesse adaptatif (Adaptative Cruise Control) par exemple, le véhicule prend en charge la dimension longitudinale –l’accélération– mais laisse au chauffeur la responsabilité de se positionner dans la voie de circulation la plus adaptée (dimension transversale).
En Niveau 1, la responsabilité des manoeuvres est en permanence conservée par l’humain, qui délègue une partie des tâches au systèmes. qui se doit d’être capable de reprendre la main totale sur la conduite si la situation l’exige.

⇒ Exemple d’assistance de Niveau 1 : le régulateur adaptatif

Autonomie de Niveau 2

Au niveau 2, on peut considérer que le conducteur n’intervient dans la conduite qu’en mode Supervision. La fonction Park Assist est un bon exemple du Niveau 2 puisque la voiture gère seule tous les paramètres de guidage sous la supervision du conducteur, qui a la possibilité d’intervenir pour reprendre la main sur la trajectoire à tout instant.
En cas d’accident, il est entièrement responsable du défaut du système car il n’a pas été suffisament attentif à son environnement et à manquer à son devoir de supervision. Dans tous les cas, il est important de rappeler que « la sécurité de l’ensemble du système est indépendante du niveau d’autonomie. » m’explique Guillaume Trehard, ingénieur ADAS chez Akka Technologies et spécialiste de ce sujet.
A ce stade, la moindre action du conducteur prend le pas sur celle de la voiture et ce, quoi qu’il arrive. La responsabilité des manoeuvres est en permanence conservée par l’humain, qui se doit d’être capable de reprendre la main totale sur la conduite si la situation l’exige.

⇒ Exemple de Niveau 2 : l’assistance au stationnement

Cette étape marque la limite juridique actuelle, pour laquelle il n’est pas encore possible de transférer la responsabilité à une machine… même si sa fiabilité est supérieure aux décisions humaines.
[fullWidthImage id= »35860″]

Autonomie de Niveau 3

A ce stade, l’humain peut déléguer une partie de sa conduite sur les 2 dimensions de guidage et abaisser son niveau de vigilance pour se consacrer à d’autres tâches de manière brève.
En revanche, il doit être en mesure de reprendre le contrôle de la conduite si les conditions l’exigent. Le système de la voiture autonome se charge alors de positionner et maintenir le véhicule sur sa voie tout en conservant une allure adaptée à la vitesse et aux conditions de traffic des autres automobiles.
Un bon exemple du Niveau 3 peut être la fonction de maintien dans la voie dans les bouchons. On peut lire son journal sans prêter trop d’attention aux embouteillages. Mais lorsqu’ils se dissipent, la voiture sollicite la reprise en main du chauffeur.
A ce stade, le niveau technique est identique au niveau 2, mais la responsabilité est transférée momentanément au système dans les phases de conduite autonome.

⇒ Exemple d’autonomie de niveau 3 : conduite basse-vitesse dans les embouteillages

Que se passera-t-il si le conducteur ne reprend pas les commandes ?

Conscient de cette hypothèse, Guillaume Tréhard (Akka Technologies) répond :

« Cette question est encore bien trop glissante. Le problème juridique impliquant les automobilistes, les assureurs et les fabricants est tellement complexe que seule la loi pourra décider du comportement adéquat dans le cas d’un défaut de réponse du conducteur, alors même qu’il était censé reprendre la main sur le véhicule dans un laps de temps donné.”

Autonomie de Niveau 4

Le niveau 4 d’autonomie d’un véhicule se caractérise par une capacité de la voiture à prendre le pas sur l’humain dans un certain nombre de cas précis.
L’autonomie de niveau 4 est quasiment complète dans le cadre de fonctions spécifiques comme le Valet Parking. Dans ces cas là, le système prend en charge l’ensemble des fonctions de manière autonome sans même nécessiter la présence du chauffeur et porte la responsabilité des manoeuvres.
bmw-remote-valet-parking-assistant-2En revanche, c’est toujours le conducteur qui active et désactive le système de prise en charge.

Exemple du Niveau 4 => Valet Parking, aller se garer ou venir chercher chauffeur à la porte

Autonomie de Niveau 5

Ce niveau d’autonomie n’existe que dans le système européen –même s’il n’a pas de valeur normative– et consiste en un système doué de capacités de conduite autonome totale et permanente, dans lequel l’humain n’intervient à aucun moment sinon pour indiquer sa destination et se laisser transporter.
Ce niveau d’autonomie se distingue du niveau précédent par la ‘certitude machine‘, une notion permettant au système de ne pas exécuter un ordre de l’humain si celui-ci est considéré comme anormal, inconsidéré ou dangereux ou de prendre une initiative basée sur les mesures de ses capteurs.
Dans un certain nombre de cas, les systèmes de l’automobile peuvent donc pratiquer une manoeuvre non solliciter par le conducteur ou même refuser d’exécuter un mouvement qui mettrait en péril le véhicule ou ses passagers (ex : ouvrir la portière sur autoroute).

⇒ Exemple de Niveau 5 : la Google Car conduit seule, sans même de volant !

Evolution de la réglementation

google-car-autonomous-vehicle-1L’état actuel des technologies pourrait faire beaucoup plus que les fonctions d’assistance à la conduite proposées actuellement dans nos véhicules modernes. Mais voilà : la réglementation interdit qu’un véhicule se substitue à la prise de décision humaine dans le cadre de la conduite et impose qu’un geste de l’automobiliste prévale toujours sur l’analyse prédictive de la machine.
Pour le moment, l’état actuel de la réglementation en matière de conduite autonome ne permet donc guère de dépasser une autonomie de niveau 3 (dans de rare cas comme la fonction Valet Parking) et cantonne la plupart des usages aux niveaux inférieurs.
Conformément à la Convention de Genève signée en 1949 et à l’article 8 de la Convention de Vienne (1968) (dont la France est signataire), les règles actuelles précisent qu’il faut un conducteur dans le véhicule et un lien mécanique entre le conducteur et le train roulant de la voiture.
Par principe et en l’état actuel de la réglementation, celle-ci n’autorise donc pas la circulation de véhicules autonomes de niveau 3 et 4.
Il faudra donc faire évoluer ces traités internationaux avant d’espérer pouvoir dormir au volant en toute légalité 😉

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Merci à Guillaume Tréhard, ingénieur ADAS chez AKKA Technologies

d’avoir répondu à mes questions sur ce sujet.

images : 1 – 2  – 3

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