La voiture autonome, utopie ou nouvelle frontière de l’automobile ?

[Tribune] C’est un vieux rêve sur le point de se réaliser. La voiture autonome n’a jamais été aussi proche mais que révèle cette course à l’innovation ? Quels sont les freins à l’adoption de ces voitures sans chauffeur ? Analyse de Jean-Pierre Corniou.

Omniprésente à Las Vegas au CES 2017, la voiture autonome est devenue le symbole du produit le plus sophistiqué à destination du grand public que l’homme serait capable de fabriquer à grande échelle. Pour l’industrie automobile, conservatrice, établie, ancienne, c’est une revanche contre la dynamique des firmes qui organisent la société numérique et qui ont volé dans l’inconscient collectif à l’automobile son statut de plus innovante des industries grand public. Désormais vieille industrie, elle doit, pour garder son rang, démontrer qu’elle est capable de renouvellement en assurant la fusion de ses compétences propres avec celles issues du monde informatique et numérique. C’est un enjeu d’image, pour continuer à attirer l’attention du public, notamment jeune, sur le produit automobile. C’est un enjeu de compétences pour continuer à attirer les ingénieurs les plus innovants tentés par les start-up du numérique. Car, dans le monde actuel, ce sont les entreprises numériques qui incarnent cette dynamique. Google, Apple, Amazon, Uber, Baidu et beaucoup d’autres attirent l’intérêt collectif, les clients, les talents, les capitaux.

Lorsque Google a annoncé être en mesure de réaliser une voiture autonome, en se présentant comme un concurrent potentiel, l’orgueil de l’industrie automobile a été atteint ce qui a entraîné une réaction unanime des constructeurs classiques. Aussi, 2014 a vu soudain apparaître dans le paysage automobile une nouvelle tendance technologique : la voiture sans conducteur. Il n’est pas de constructeur qui n’aient annoncé, dans une surprenante surenchère, qu’ils allaient mettre « prochainement » sur le marché une voiture qui pourrait rouler sans que son conducteur ne se préoccupe de cette tâche désormais futile : conduire. Volvo, Daimler, Nissan, Ford, General Motors, Audi, BMW, et surtout le nouveau venu Tesla, se sont tous risqué à annoncer des dates probables de commercialisation, d’ici 5 à 10 ans, de ces véhicules autonomes ou semi-autonomes sans toutefois préciser l’ampleur du service rendu. Au CES 2017, Audi et son partenaire Nvidia ont même annoncé la date de 2020. Des partenariats inattendus se font en effet jour, comme Volvo et Uber, qui vient également de signer avec Daimler, Nissan et la NASA, Lyft et General Motors… Les équipementiers comme Valeo, Delphi ou Continental, les acteurs du numériques comme Microsoft, Intel qui vient d’acheter pour 15 milliards de dollars la start-up israélienne MobilEye, Nvidia, très actif avec ses processeurs graphiques GPU, Qualcomm se mettent tous en mouvement. Cette effervescence nouvelle répond-elle aux enjeux de marché pour l’industrie automobile ?

Rêve ancien, réalité prochaine ?

Le projet d’un véhicule capable de rouleur sans conducteur n’est pas nouveau. On en trouve des prémices dans les visons futuristes des constructeurs dès les années 1950. Cependant, la ruée actuelle vers ce concept est apparue en sortie de la crise de 2009 comme une réponse de l’industrie au besoin ressentie de renouvellement et d’imaginaire. Il est d’ailleurs paradoxal que, soudain, ceux qui exaltent le plaisir de conduire, qui à lui seul déclencherait le désir d’achat du véhicule, nous promettent d’en être prochainement débarrassé en confiant à une cohorte de robots le soin de s’acquitter de cette tâche.

Les voitures sont désormais très bien équipées en automatismes multiples qui assistent le conducteur dans sa tâche qui, dans les conditions réelles de circulation, est à la fois complexe et fastidieuse, mais aussi fatigante et dangereuse. Il n’y a que dans les publicités que l’on voit une voiture filer sur une route dégagée et sèche, sans aucun trafic. Or les glissements sémantiques des slogans, soigneusement calibrés, marquant l’identité des constructeurs sont signifiants. Ils vantent l’individualisme, le goût de la performance, l’exclusivité de la passion. La réalité quotidienne de la route est bien éloignée de ces images du « plaisir de conduire » qui demeurent obstinément à la base du marketing de tous les constructeurs.

Or les constructeurs ont tiré depuis longtemps profit des avancées de l’électronique pour équiper leurs véhicules d’outils d’aide à la conduite, limitant d’autant la capacité du conducteur à dompter sa machine. De multiples capteurs et actionneurs ont été intégrés depuis l’apparition de l’antiblocage des roues au freinage, l’ABS, en 1978, pour aider à la conduite ou se substituer au conducteur en cas d’urgence. De fait, d’ores et déjà, une voiture moderne va prendre des décisions pour maintenir sa trajectoire avec l’ESP (Electronic Stability Program), assurer une vitesse constante avec le régulateur, améliorer l’adhérence en cas de pluie ou de neige, amplifier le freinage en cas d’urgence, avertir d’un franchissement de ligne ou de dépassement d’une vitesse autorisée, tout en pourvoyant le conducteur de multiples informations sur son itinéraire. La dernière Mercedes Classe S, comme son homologue BMW Serie 7 ou Audi A8, comprend une centaine de micro-processeurs pour s’acquitter de ces multiples tâches. Ces assistances ne se substituent pas au conducteur, même si elles corrigent, à la marge, ses décisions inappropriées.

Voiture autonome : pourquoi vouloir aller plus loin ?

Le débat sur la voiture sans conducteur est parti de la volonté initiale de Google de valoriser la suprématie de son système de cartographie, élément fondamental d’un système de conduite autonome qui nécessite une précision de l’ordre du centimètre. Les constructeurs ont réagi en montrant qu’en équipant une voiture de capteurs, radars, scanners laser, outils de géolocalisation et servomoteurs, ils étaient également potentiellement en mesure de se passer du conducteur. Plus encore, pour riposter à Google, les constructeurs automobiles ont décidé de se doter d’un accès direct aux technologies de cartographie de pointe. C’est pourquoi Daimler, BMW et Audi ont ensemble racheté en 2015 à Nokia sa filiale Here, l’ex-Navteq, pour 2,8 milliards d’euros.

Il est clair que le maillon faible de la conduite automobile, c’est l’homme : 90 % des accidents automobiles sont dus à des facteurs humains. Plus d’un million de personnes meurent dans un accident de la route sur la planète chaque année. Au CES, les intervenants ne parlaient pour justifier la voiture autonome que des 350 00 morts sur les routes américaines. L’inattention, l’utilisation d’un téléphone ou surtout d’un smartphone au volant, la surestimation de ses capacités poussant à des vitesses excessives, la fatigue, comme la drogue et l’alcool qui dégradent les réflexes sont les multiples causes humaines, souvent additives, à l’origine des accidents. Par ailleurs, les personnes âgées ou handicapées perçoivent leur impossibilité de conduire comme une aggravation de leur isolement.

La motivation est noble : tendre vers le zéro accident et le zéro mort.

Dès lors mettre au volant un ordinateur doté de capacités sensorielles puissantes et dépourvu des limites biologiques de l’homme est tentant. La motivation est noble : tendre vers le zéro accident et le zéro mort. Mais on attend aussi de l’automatisation de la conduite des économies d’énergie, une réduction des embouteillages, un gain de temps considérable. On peut aussi imaginer que la voiture relaie et soulage le conducteur dans des situations fatigantes et sans intérêt, comme la conduite dans un embouteillage, les longs parcours sur route dégagée ou encore les manœuvres urbaines comme le stationnement. À plus long terme, il suffira d’une flotte limitée de voitures sans conducteur, roulant en permanence, pour assurer un service personnalisé à domicile. Mais pour atteindre ces résultats il faudrait que la machine elle-même soit exempte de failles, tant dans la conception que dans la gestion des décisions. Il est estimé qu’un véhicule autonome exploitera 4000 Gbits de données par jour, entre les caméras, radars, sonars, lidars, GPS dont il sera équipé. Confier sa vie à des automates et des algorithmes impose le zéro défaut.

Soulignons d’abord qu’un nouveau vocabulaire est nécessaire pour rendre compte de cette nouvelle avancée technique. On ne devrait pas parler de « voiture autonome » mais de voiture à « délégation de conduite ». Une normalisation de ces niveaux de délégation de conduite a été élaborée. Ce terme de délégation de conduite à des ordinateurs, permet en effet de couvrir une large gamme de situations. Conduire un véhicule sur un parcours varié est une tâche complexe. Une voiture à conduite automatique qui se subsisterait aux véhicules actuels devrait remplir les missions polyvalentes d’un conducteur. Les obstacles sont multiples : emprunter un itinéraire varié, sur des routes hétérogènes, en milieu urbain dense ou en rase campagne, faire face aux aléas du trafic, aux comportements imprévisibles des piétons et autres usagers et aux conditions météorologiques, aux changements de la configuration de la route, en cas de travaux par exemple… Cette compétence du conducteur, ce serait aux ordinateurs du véhicule de l’assurer en s’appuyant sur les informations stockées et sur celles acquises en temps réel par dialogue avec les autres véhicules et les infrastructures au sol.

C’est là où le pari devient plus compliqué. S’il est relativement facile de faire rouler sans solliciter le conducteur une voiture sur autoroute dégagée, il faut que le véhicule soit en mesure d’atteindre une telle route par ses propres moyens et s’en dégager. Il faut donc définir à quel moment l’automatisme rend la main au conducteur s’il ne peut assurer en pleine sécurité une conduite en milieux variés. Il faut donc que le conducteur soit en permanence en situation de vigilance et que l’interface automatisme/humain soit parfaitement fiable. Même avec des pilotes expérimentés, et dans un espace dégagé, les pilotes automatiques des avions sont parfois sources de confusion aux conséquences fatales. La conduite automobile est en effet une tâche humaine complexe. Le travail du conducteur est assisté par de multiples copilotes prévenants. Il faut infuser dans les ordinateurs de bord l’expertise du conducteur. C’est le pari de l’intelligence artificielle qui va permettre aux véhicules d’apprendre la complexité de la conduite par l’expérience.

Où en est la délégation de conduite totale ? Une expérimentation onéreuse

Pour le moment la délégation de conduite totale de niveau 4, qui fait de la voiture un véhicule réellement autonome à qui il s’agit d’indiquer la destination, n’est qu’un rêve. Les voitures sont soumises à des conditions de fonctionnement bien plus difficiles que les avions, dont les conditions d’usage sont plus simples à modéliser et à programmer. Pour atteindre une telle fiabilité il faut multiplier les capteurs, les processeurs de traitement faisant appel à des algorithmes complexes et à l’intelligence artificielle (« machine learning »), les automatismes pour se prémunir de la défaillance d’un composant ou d’un programme. Un tel équipement complexe ne peut qu’être très coûteux dans cette phase d’innovation et de développement. Ainsi un laser 3D à 360°, ou lidar, coûte encore 50 000 euros pièce. Chaque prototype de la Google Car est équipé de machines représentant plus de 100 000 dollars. Toutefois l’industrie électronique a toujours su faire baisser le prix des composants et on attend une diminution rapide, avec la multiplication des fournisseurs, du coût de ces capteurs essentiels pour atteindre des prix compatibles avec un marché grand public.

ll faut revenir à une réalité opérationnelle qui fera certainement moins rêver mais qui a plus de chances de se concrétiser rapidement.

La complexité d’un véhicule autonome, qui embarque de multiples technologies, implique une fiabilisation progressive qui ne pourra être que lente, l’industrie automobile ne pouvant prendre aucun risque avec la vie de ses clients.

ll faut donc revenir à une réalité opérationnelle qui fera certainement moins rêver mais qui a plus de chances de se concrétiser rapidement. Toyota prône une approche pragmatique et graduelle qui parle de voiture autonome, par couches successives d’avancées techniques, mais non sans conducteur. L’humain, pour Toyota, doit en effet rester en permanence en situation de contrôle. Cette piste est la plus vraisemblable. C’est d’ailleurs ce que valident les études sur l’acceptabilité du véhicule autonome. D’après une étude publiée par l’Université du Michigan en mai 2016, 46% des conducteurs interrogés souhaitent conserver le contrôle de leur véhicule et 95% veulent continuer à avoir un volant et le contrôle du freinage. Les constructeurs vont « simplement » même si le travail est déjà considérable étendre progressivement le champ des automatismes déjà installés, en commençant par le très haut de gamme pour financer le coût de ces installations. Un tiers des conducteurs attendent d’ailleurs favorablement cette extension des outils semi-autonomes. Car un des aspects sous-estimés de la voiture autonome est son modèle d’affaire. Comment justifier un tel surcoût du véhicule pour un usage que les consommateurs en ont encore beaucoup de difficulté à justifier ? Est-il pertinent de doter un véhicule de capacités techniques de pointe qui resteraient, dans le modèle actuel de possession individuelle en pleine propriété, inutilisées 97% du temps ? L’émergence du véhicule autonome repose avec acuité le problème du coût de possession et donc de la mutualisation des usages.

L’émergence d’un marché de véhicules professionnels ?

Il n’y a vraisemblablement que dans les usages professionnels que ces équipements pourront se justifier dans les prochaines années. Le projet CityMobil2, financé par l’Union européenne, a permis de tester cinq expérimentations de transport urbain autonome (ARTS : Automated Road Transport Systems) entre 2014 et 2016. Ces expériences ont permis de valider le concept auprès des usagers en termes de confort, service et sécurité, sans enthousiasme particulier, et de tester leur sensibilité par rapport aux voitures autonomes. On voit en 2016 se multiplier ce type d’expériences dans des environnements variés. Il s’agit généralement de navette de passagers autonome adaptée aux espaces sous contrôle comme les aéroports, les ports, les parcs d’attraction ou d’exposition. L’expérience menée par Keolis avec la firme française Navya porte ainsi sur deux navettes de 15 passagers sur une distance linéaire de 1,3 km à 20 km/h dans le quartier lyonnais de Confluence. Ces véhicules coûtent 200 000 euros.

Il faut également suivre les travaux d’Uber pour valider un modèle de conduite automatique hautement sécurisée qui permettrait de fournir le service sans devoir gérer les chauffeurs. Ce n’est pas une expérience anodine car Uber emploie dans le monde un million de chauffeurs. Quelques SUV Volvo XC90 ont été équipés pour tester le service dans les rues de Pittsburg, avec toutefois un chauffeur à bord pour des raisons de sécurité et d’acclimatation des usagers. Il est prévu que la flotte comporte dès fin 2016 cent véhicules, ceci dans le cadre d’un plan d’investissement de 300 millions de dollars copiloté par Volvo et Uber pour commercialiser des voitures autonomes en 2021. Mais si on estime que le coût total d’un chauffeur Uber en France ne dépasse pas 60 000 euros par an, il faudrait que le coût supplémentaire d’un véhicule autonome soit significativement intérieur pour prendre ce risque commercial.

L’expérience de taxis autonomes de Singapour qui a démarré mi-2016, porte sur un test plus modeste de véhicules électriques rendus autonomes par une start-up, nuTonomy, spécialisée en robotique et intelligence artificielle. Il s’agit de six Renault Zoe et Mitusbishi i-MIEV qui opèrent à partir d’emplacements précis dans un quartier d’affaires de 200 hectares. Ces voitures ont toutefois un chauffeur prêt à prendre les commandes. L’objectif de la start-up est de réduire le nombre de voitures circulant à Singapour de 900 000 à 300 000. Les véhicules lourds comme les engins de manutention, en site propre, et les poids lourds profiteront également de l’avancée de ces techniques.

Le véhicule routier autonome est sorti du rêve pour engager une longue marche vers un déploiement opérationnel. Mais sur les 90 millions de véhicules commercialisés sur la planète, très peu sont éligibles pour entrer dans cette nouvelle aventure. Il faudra certainement de nombreuses années pour que le véhicule autonome de niveau 4 soit réellement visible sur les routes quand on constate la très lente vitesse de pénétration des véhicules électriques qui pose beaucoup moins de problèmes techniques. En revanche, le niveau 3 risque de se démocratiser assez rapidement au grand bénéfice de la sécurité routière.

Jean Pierre Corniou - T-SystemsÀ propos de Jean-Pierre Corniou

Jean- Pierre Corniou à travers son engagement professionnel et social, analyse et agit pour la transformation de la société grâce aux technologies de l’information, de la communication et de la connaissance. CIO pendant 16 ans, président du CIGREF pendant 6 ans, professeur, auteur et consultant, Jean-Pierre Corniou est un témoin et acteur passionné de la transformation de la société numérique

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