Comment les voitures vont un jour se parler

La voiture autonome est devenue un sujet brûlant au cours des dernières années. De nombreuses entreprises, y compris Google, estiment que cette technologie pourrait faire des merveilles pour le transport mondial.

Les voitures autonomes ne seront pas simplement pratiques; ils seront également moins coûteux, plus économes en carburant et plus sûrs. Ils pourraient même transformer des trajets longs et ennuyeux en une occasion de se détendre, de lire un livre ou de se rendre à une réunion..

Mais le transport de demain ne concerne pas seulement la voiture autonome. L'avenir verra les réseaux des voitures travaillant ensemble pour assurer la sécurité des passagers et les transporter efficacement à destination.

Pour que cela se produise, les voitures ont besoin d'un moyen de se parler.

Prêt à parler?

La communication sans fil entre véhicules autonomes a toujours été un sujet d’intérêt pour les chercheurs qui développent la voiture de demain. Des démonstrations comme la voiture autonome de Google Les effets choquants de la voiture sans conducteur de Google [INFOGRAPHIC] Les effets choquants de la voiture de Google sans conducteur [INFOGRAPHIC] L'avenir est plus proche que vous ne le pensez. Grâce au département de recherche très secret de Google X, Google X, les voitures sans conducteur sont devenues une réalité et pourraient toucher le grand public dans un avenir assez rapproché… sans le volant, elles sont impressionnantes - mais elles sont également seules projets construits sur une échelle limitée.

Le problème des chercheurs n’est plus de savoir comment construire un véhicule autonome, comme cela a déjà été accompli. Le problème est plutôt de savoir comment fabriquer un véhicule autonome sûr et fiable sur les routes d'aujourd'hui. Les voitures autonomes qui fonctionnent seules peuvent offrir à leurs propriétaires une certaine commodité, mais ils ne réaliseront pas pleinement l'efficacité, la sécurité et les avantages financiers que le véhicule autonome peut offrir..

Ces améliorations ne peuvent être déverrouillées que via un réseau automobile autonome. Aucun réseau de ce type n’a été créé. Les opinions sur ce à quoi il pourrait ressembler varient, mais les chercheurs s’efforcent de concrétiser cette idée..

Le centre de transformation de la mobilité du MIT, par exemple, s'efforce de faire d'Ann Arbor (la ville natale de l'école) un chef de file de l'automobile. Larry Burns, professeur d'ingénierie à l'école, s'est tourné vers le royaume des animaux pour trouver son inspiration, soulignant que:

“Les abeilles pullulent. Les oies se rassemblent. Et ils ne se rencontrent pas.”

Un essaim de bogues peut sembler une comparaison étrange aux voitures automatiques, mais il est révélateur des tolérances étroites qu'un réseau de voitures autonomes pourrait permettre. Un conducteur humain typique, s'il n'est pas distrait, a besoin de 215 millisecondes pour réagir. Cela signifie qu'une voiture roulant à 100 km / h parcourra environ six mètres avant que le conducteur ne puisse même répondre. Les conducteurs prudents laissent souvent plusieurs distances entre eux et le véhicule qui les précède en raison de ce retard.

Les ondes radio, cependant, sont presque instantanées. Les normes et types de Wi-Fi les plus courants expliqués. Les normes et les types de Wi-Fi les plus courants expliqués. Confus par les diverses normes Wi-Fi utilisées? Voici ce que vous devez savoir sur IEEE 802.11ac et ses prédécesseurs. (aux distances les voitures automatiques fonctionnent), ce qui signifie que les voitures automatisées peuvent théoriquement fonctionner en toute sécurité avec seulement quelques pieds entre elles. Soudain, l'image d'un essaim prend plus de sens. un réseau de voitures autonomes ne ressemblerait pas au trafic actuel mais à un flux constant de véhicules se déplaçant de manière organique, laissant des espaces d'un mètre (et parfois beaucoup moins) entre chaque voiture. En un coup d'œil, le mouvement peut paraître aléatoire, mais il serait en réalité hautement coordonné. vous verriez un chenal de voitures se déplacer à gauche, se fondant dans des interstices d'un centimètre plus grand que les voitures elles-mêmes, s'il existe une sortie à un kilomètre de la route.

Mais dire simplement que cela sera rendu possible par les ondes radio revient à dire “un sorcier l'a fait!” Il existe de nombreux concepts différents sur la manière dont un réseau de voitures automatisées pourrait fonctionner, et ils fonctionnent généralement dans deux catégories principales.

Communications entre véhicules

La manière la plus évidente d'activer les réseaux de véhicules automatisés Voici comment nous allons arriver à un monde rempli de voitures sans conducteur Voilà comment nous allons nous rendre à un monde rempli de voitures sans conducteur Conduire est une tâche fastidieuse, dangereuse et exigeante. Pourrait-il un jour être automatisé par la technologie de voiture sans conducteur de Google? est de les faire parler directement les uns aux autres. D'un point de vue technique, cela est relativement simple et sort en fait des technologies actuelles de prévention des collisions. De nombreuses voitures de luxe comprennent désormais un régulateur de vitesse automatisé et des systèmes de freinage automatisés à faible vitesse fonctionnant avec divers capteurs. Ajoutez une radio et une norme par laquelle les véhicules peuvent partager des données par radio, et hop! Vous avez un réseau sans fil de base.

Cela a un attrait, car il est immédiatement utilisable et peut fonctionner avec des véhicules qui ne sont pas automatisés. La National Highway Traffic and Safety Administration, le principal organisme de réglementation chargé de surveiller les routes en Amérique, a déjà recommandé la mise en œuvre d'une communication V2V (véhicule à véhicule) pour éviter les collisions. Un rapport rédigé par quatre chercheurs du NTSB a révélé que:

“… À l'exclusion des conducteurs déprimés par l'alcool ou la somnolence, ces systèmes [V2V] traitent 81% des accidents impliquant tous des véhicules et impliquant des conducteurs non avariés.”

Cela signifie que les systèmes V2V pourraient empêcher la majorité des collisions automobiles si tous les véhicules les implémentaient..

Une implémentation théorique populaire de V2V est la “section” système. Cette idée, qui existe depuis au moins 1993, implique des groupes de véhicules automatisés qui se rassemblent pour former une longue ligne très espacée. Ceci éloigne les voitures automatisées de celles qui ne le sont pas et offre des avantages aérodynamiques qui réduisent la consommation de carburant (à l'exception de la voiture de tête)..

Dans ce système, pratiquement tout type de communication sans fil pourrait fonctionner, chaque véhicule du peloton n'ayant à communiquer qu'avec celui qui se trouvait devant lui. N'importe quel nombre de technologies sans fil modernes (Volvo a démontré qu'un peloton utilisant le WiFi 802.11p) pouvait fonctionner de manière fiable, car la faible portée de la communication limite les interférences et les problèmes de réception. Même une interruption momentanée de la communication ne serait pas désastreuse, car chaque voiture automatisée n'a besoin que d'une vitesse équivalente à celle qui la précède. Erik Coelingh, ingénieur chez Volvo, a déclaré à Phys.org que, “Nous [Volvo] estimons que les pelotons peuvent être plus sûrs que la conduite normale aujourd'hui,” et a précisé que le constructeur automobile examinait de près le moyen le plus efficace - et le plus sûr - de mettre en œuvre l'idée.

Les systèmes V2V tels que les pelotons sont un moyen relativement simple de mettre en œuvre des véhicules autonomes, mais l'idée n'est pas parfaite. Tous les systèmes V2V manquent de matériel centralisé responsable du transport global. Les pelotons, par exemple, sont efficaces pour les voitures impliquées, mais ils ne réagissent pas de manière dynamique à la circulation et ne peuvent pas communiquer avec l'infrastructure routière. Si un peloton rencontre un trafic intense, il ralentira simplement et suivra la route déterminée par la voiture de tête. Il n'y a aucun moyen pour les réseaux V2V de “voir” embouteillage et calculez un itinéraire alternatif, ou prédisez le moment des trois prochains feux de signalisation et ajustez la vitesse en conséquence. L'efficacité potentielle totale du véhicule automatisé ne peut être réalisée avec un système plus grand et plus complexe.

Véhicule à infrastructure

Cette efficacité ne peut être activée que s’il existe un moyen de permettre aux voitures autonomes d’interagir non seulement les unes avec les autres, mais également avec l’environnement, ce qui permet de: “essaim d'abeilles” mentionné plus tôt. Pour ce faire, chaque voiture doit pouvoir être raccordée à un réseau couvrant non seulement son voisinage immédiat, mais également une zone beaucoup plus vaste, peut-être aussi vaste que toute la ville dans laquelle le véhicule est utilisé. Ce type de réseau est appelé véhicule -infrastructure, et c'est beaucoup plus complexe.

Une société allemande teste actuellement pendant trois mois un système V2I appelé simTD, qui permet aux voitures connectées de communiquer avec des éléments d’infrastructure. Par exemple, une voiture équipée de ce système peut parler avec un prochain feu. Programmation Arduino pour les débutants: didacticiel de projet de contrôleur de feux de signalisation Programmation Arduino pour les débutants: didacticiel de projet de contrôleur de feu de signalisation La construction d'un contrôleur de feux de signalisation Arduino vous permet de développer des compétences de base en codage! Nous vous commençons. et ajuste sa vitesse pour chronométrer son arrivée avec le changement de la lumière. Ce faisant, il réduit le temps d'inactivité, ce qui améliore le rendement énergétique. Le système peut également avertir une voiture et ses occupants des dangers de la route en recevant des données lorsqu'un autre véhicule dérape ou subit une perte de traction..

Même cette mise en œuvre rudimentaire de V2I offre des avantages en termes de sécurité et d’efficacité, mais l’inconvénient est la complexité. Une combinaison de WiFi, UMTS et GRPS (les deux derniers sont des normes de données cellulaires entre GSM et CDMA: Quelle est la différence et quelle est la meilleure? Entre le GSM et CDMA: Quelle est la différence et quelle est la meilleure? Vous avez peut-être entendu les termes. Les conversations GSM et CDMA déjà évoquées auparavant dans une conversation sur les téléphones cellulaires, mais que signifient-elles vraiment?) Sont utilisées pour assurer une communication constante avec l'infrastructure et les autres véhicules.

SimTD utilise également les transmissions de véhicule à véhicule en guirlande pour permettre la communication d'infrastructure si aucune des radios d'un véhicule ne peut recevoir de signal. C'est une bonne idée, mais cela signifie que chaque voiture de la chaîne doit utiliser une norme compatible. Il faut aussi se demander comment les fournisseurs de ce service gèreront la communication cellulaire..

Et puis il y a l'infrastructure. SimTD a travaillé avec les constructeurs automobiles et la ville de Francfort pour mener un essai sur le terrain, mais celui-ci était limité à vingt feux de signalisation. La mise en place de l'infrastructure requise par la communication V2I sera une entreprise coûteuse et sera particulièrement difficile (voire impossible) à mettre en œuvre dans les zones rurales où il y a beaucoup de routes et peu d'argent pour construire l'infrastructure nécessaire..

La solution combinée

Au mieux, tout cela rend le son de V2I difficile à mettre en œuvre, mais la bonne nouvelle est qu’il est entièrement compatible avec V2V et qu’il est susceptible de l’inclure dans tout système réel. Cela signifie que les voitures qui n'ont pas la capacité de communiquer avec l'infrastructure pourraient toujours fonctionner dans le réseau de manière limitée, et toutes les voitures pourraient passer par défaut aux communications V2V si nécessaire..

En effet, il est peu probable que nous voyions une solution d’infrastructure émerger seule dans le monde. Construire un tel réseau est à la fois coûteux et fastidieux. Cela nécessite également une technologie éprouvée, car la modification de la norme de communication à mi-parcours de l'infrastructure du bâtiment pourrait ruiner l'ensemble du projet..

Les plateformes V2V, en revanche, sont déjà déployées en nombre limité. Contrairement à ce que vous avez pu entendre, ils ont encore beaucoup de chemin à parcourir avant de parcourir les autoroutes en grand nombre, mais ils existent et peuvent être développés rapidement par des équipes indépendantes..

Ces deux approches des voitures autonomes sont compatibles car elles reposent sur les mêmes technologies de communication. En fait, les communications ne constituent pas le problème le plus urgent auquel sont confrontés les véhicules autonomes; simTD a déjà démontré le WiFi existant et le cellulaire peut bien fonctionner. Le problème auquel font face les chercheurs ne consiste pas à déterminer comment ils vont communiquer, mais plutôt à décider comment ils devraient se comporter une fois qu'ils le feront..

Crédit d'image: Wikimedia / SreeBot