Comment les voitures autonomes fonctionnent-elles? Le programme de voitures autonomes de Google

Pouvoir faire la navette entre son lieu de travail, dormir, manger, jouer à Trivia Crack ou retrouver ses blogs préférés dans Feedly est un concept aussi attrayant qu'apparemment lointain et trop futuriste..

Lorsque Google a annoncé son projet de voiture autonome en 2008, les visions de Minority Report ont commencé à nous tourmenter dans la tête alors que nous nous interrogions sur les possibilités d’une voiture qui n’a vraiment pas besoin de faire autre chose que de l’allumer. Cette même voiture n'aurait pas à s'inquiéter des accidents, de la distraction ou de la conduite sous l'influence alors qu'elle effectuait des milliers, voire des millions, de calculs en une fraction de seconde afin de protéger votre sécurité..

Vous voyez, il s’avère que les humains conduisent remarquablement mal. Selon Joshua Schank, du centre de transport Eno:

“Les gens ne conduisent pas très bien au volant - 30 000 personnes meurent chaque année dans un accident de voiture (aux États-Unis). Les machines peuvent être bien meilleures que les humains en matière de conduite; ils ne boivent pas ou texte et peuvent penser plus vite.”

Même si pas un seul conducteur ne dirait qu'il n'y a pas vraiment de mauvais conducteurs sur la route, la voiture de Google est sans danger. Les effets choquants de la voiture Google sans conducteur [INFOGRAPHIQUE] Les effets choquants de la voiture sans conducteur Google [ INFOGRAPHIQUE] L’avenir est plus proche que vous ne le pensez. Grâce à Google X, le département de recherche très secret de Google, les voitures sans conducteur sont désormais une réalité et pourraient toucher le grand public dans un avenir pas si lointain… ?

Eh bien, sur un total de 700 000 km de routes enregistrées, la voiture de Google a été victime de deux accidents, dont aucun ne pourrait être imputé à la voiture. Le premier s'est produit lorsqu'un conducteur humain a arrêté la voiture autonome à l'arrière du véhicule, et le second s'est produit alors qu'un humain conduisait la voiture Google dans le cadre d'un essai. En revanche, il y a un décès pour 1,7 million de miles parcourus au Royaume-Uni et un décès pour 1,13 million de miles aux États-Unis (données de 2009). Alors que Google Cars n'a pas encore parcouru autant de kilomètres, le taux d'accidents par kilomètre parcouru est nettement inférieur à celui des voitures conduites par des humains..

La technologie derrière la voiture autonome de Google

La chose prometteuse à propos des voitures sans conducteur de Google est que la majeure partie de la technologie est actuellement utilisée sur la route. La voiture de demain - aujourd'hui: les meilleurs outils pour mettre un ordinateur dans votre voiture La voiture de demain - aujourd'hui: les meilleurs outils pour mettre un ordinateur Dans votre voiture Il est de plus en plus courant d’ajouter un nouvel élément aux voitures, un nouveau centre de divertissement, de GPS et de communication. Le carputer semble s’être inspiré en partie d’émissions de télévision telles que… et d’autres applications. Cela signifie que la technologie qui assure la sécurité des passagers n'est pas nouvelle ou n'a pas été testée et qu'en dehors de leurs algorithmes et logiciels propriétaires, les voitures Google sont dotées de nombreux matériels testés et sûrs..

Jetons un coup d'oeil à certains d'entre eux.

LIDAR

La détection et la télémétrie par éclairage laser - ou LIDAR - permettent de créer une carte en 3D et de permettre à la voiture de “voir” risques potentiels en faisant rebondir un faisceau laser sur les surfaces entourant la voiture afin de déterminer avec précision la distance et le profil de cet objet. La voiture Google utilise un laser Velodyne à 64 faisceaux afin de permettre au processeur embarqué de bénéficier d'une vue à 360 degrés en montant l'unité LIDAR sur le dessus de la voiture (pour une visualisation sans obstruction) et en la faisant pivoter sur un support personnalisé. base.

Radar

Bien que LIDAR soit idéal pour cartographier avec précision les environnements, son principal défaut réside dans sa capacité à surveiller avec précision la vitesse des véhicules environnants en temps réel. C’est là que les quatre unités de radar montées sur le pare-chocs prennent le relais. Avec deux capteurs dans le pare-chocs avant et deux à l'arrière, les unités radar permettent à la voiture d'éviter tout impact en envoyant un signal au processeur de bord pour appliquer les freins, ou se déplacer à l'écart le cas échéant. Cette technologie fonctionne conjointement avec d'autres fonctionnalités de la voiture, telles que des unités de mesure inertielle, des gyroscopes et un encodeur de roue afin d'envoyer des signaux précis à l'unité de traitement (le cerveau) du véhicule afin de prendre de meilleures décisions pour éviter les accidents. accidents potentiels.

Caméras Haute Puissance

La technologie actuelle de l'appareil photo Comment fonctionne un appareil photo numérique? [Technologie expliquée] Comment fonctionne un appareil photo numérique? La [Technologie expliquée] et la configuration de chaque voiture sans conducteur varient, mais un prototype utilise des caméras montées à l'extérieur avec une légère séparation afin de donner une vue superposée des environs de la voiture. Cette technologie n’est pas sans rappeler l’œil humain qui fournit au cerveau des images qui se chevauchent avant de déterminer des éléments tels que la profondeur de champ, les mouvements périphériques et la dimensionnalité des objets..

Chaque caméra a un champ de vision de 50 degrés et une précision d’environ 30 mètres. Les caméras elles-mêmes sont très utiles, mais elles constituent, comme tout le reste de la voiture, une technologie redondante qui permettrait à la voiture de fonctionner même en cas de dysfonctionnement..

Sonar

Encore une fois, chaque prototype de voiture construit par Google est légèrement différent, mais certains de ceux testés ont présenté une technologie de sonar avancée. Les limites du sonar sont son champ de vision étroit et sa portée effective relativement courte (environ 6 mètres). Cependant, l’inclusion fournit un autre système redondant qui permet à la voiture de comparer efficacement les données d’autres systèmes en temps réel afin d’appliquer les freins, de pré-tendre les ceintures de sécurité pour éviter les chocs ou d’éviter les obstacles..

Positionnement

Une voiture sans volant, sans freins et sans accélérateur serait essentiellement inutile sans systèmes de positionnement avancés pour suivre son parcours et tracer un itinéraire approprié vers sa destination. Pour relever ce défi, Google utilise son propre système de cartographie. Comment fonctionne Google Maps? Comment fonctionne Google Maps? Des millions de personnes utilisent Google Maps tous les jours et vous en faites peut-être partie, mais comment cela fonctionne-t-il et comment Google conserve-t-il si bien sa précision? , ainsi que des satellites GPS, des unités de mesure inertielles et un codeur de roue pour déterminer la vitesse réelle. Le système fonctionne aux côtés des caméras embarquées pour traiter les informations du monde réel ainsi que les données GPS et la vitesse de conduite pour déterminer avec précision la position précise de chaque véhicule, jusqu'à quelques centimètres, tout en apportant des corrections intelligentes à des éléments comme la circulation, la circulation routière, etc. construction et accidents.

Logiciel sophistiqué

Le logiciel traite toutes les données en temps réel et modélise la dynamique comportementale des autres conducteurs. Comment Cars se racontera-t-il un jour à l'autre? Comment les voitures de Un jour se parlera-t-il? Le transport de demain ne concerne pas seulement la voiture autonome. À l’avenir, des réseaux de voitures collaboreront pour assurer la sécurité des passagers et les acheminer efficacement à destination. , les piétons et les objets autour de vous. Bien que certaines données soient codées en dur dans la voiture, comme l'arrêt au feu rouge, d'autres réponses sont apprises sur la base d'expériences de conduite antérieures. Chaque kilomètre parcouru sur chaque voiture est enregistré et ces données sont traitées dans le but de trouver des solutions à chaque situation applicable.

L'algorithme d'apprentissage traite les données non seulement de la voiture dans laquelle vous roulez, mais également des autres afin de trouver une réponse appropriée à chaque problème éventuel. Les dynamiques comportementales sont également cartographiées et ces données sont utilisées pour aider à reconnaître les situations avant qu'elles ne se produisent, un peu comme un conducteur humain. Par exemple, les voitures sont suffisamment intelligentes pour reconnaître - et s'adapter à - des situations telles que:

• Un véhicule lent se déplaçant sur la droite indique une probabilité plus élevée que le véhicule qui le suit tente de passer..
• Un nid-de-poule ou un objet étranger dans la rue indique une probabilité plus élevée que le conducteur contourne pour l'éviter.
• En cas de congestion dans la voie de gauche, les conducteurs sont plus susceptibles d’essayer de s’engager dans la voie de droite.

Obstacles majeurs auxquels le projet est confronté avant une adoption généralisée

Bien que la technologie utilisée dans le programme de voitures autonomes de Google n’ait rien d’étonnant, cela ne signifie pas pour autant qu’il n’ya pas de problèmes majeurs à résoudre avant d’arriver à un avenir dominé par des voitures autonomes. Voici comment nous allons nous y prendre. Vers un monde rempli de voitures sans conducteur Voici comment nous allons nous rendre dans un monde rempli de voitures sans conducteur La conduite est une tâche fastidieuse, dangereuse et exigeante. Pourrait-il un jour être automatisé par la technologie de voiture sans conducteur de Google? .

La technologie

Avant de s'attaquer à tout autre problème auquel est confrontée la voiture autonome, il est important de noter que la technologie reste le principal obstacle qui sépare les voitures sans conducteur du marché de la consommation..

L'un des problèmes auxquels Google est confronté est la capacité d'adaptation du système de cartographie. Les cartes utilisées par ces voitures ne ressemblent pas à celles que vous voyez dans votre appareil GPS ou sur Google Maps. Chaque carte est très détaillée jusqu'à la hauteur des trottoirs et les dimensions de la voie dans laquelle la voiture se trouve actuellement.

Le problème avec ce niveau de détail est l’énormité de la cartographie du pays entier - ou du monde. À l'heure actuelle, Google a cartographié environ 2 000 kilomètres de route sur lesquels la voiture sans conducteur peut opérer. Pour vous donner une idée de l'échelle, il y a plus de 170 000 km de routes rien qu'en Californie et plus de 4 millions de kilomètres de routes publiques aux États-Unis..

La raison pour laquelle les voitures se sont si bien comportées lors des essais initiaux de 700 000 milles est en grande partie due au fait que les voitures parviennent à “Tricher” dans la façon dont ils répondent à leur environnement. Autrement dit, chaque voiture ne prend pas de décision en temps réel sur la manière de réagir aux stimuli externes, et Google n'a pas testé la capacité de la voiture à réagir à des situations extérieures à ces environnements cartographiés. Bien entendu, il s'agit d'un problème qui pourrait, à un moment donné, se corriger lui-même dans une certaine mesure, car chaque voiture Google sur la route ne se contente pas de conduire, elle aide également à créer des cartes 3D pour d'autres voitures autonomes en cartographiant les données..

Les autres problèmes liés à la technologie sont:

• Jusqu'à présent, la voiture a des problèmes qui l'empêcheraient de conduire dans la neige, la glace ou de fortes pluies.
• Il est impossible de distinguer la couleur des feux de signalisation lorsque les capteurs sont aveuglés par le soleil ou les reflets.
• Les capteurs détectent les objets sous forme de formes pixellisées. Ainsi, de manière hypothétique, la voiture réagirait de la même manière - en faisant demi-tour - en manquant un enfant sur la route ou un journal flottant.

La réglementation gouvernementale

Aux termes de la loi, du moins dans l’État du siège de Google (Californie), les voitures autonomes sont actuellement légales. Chris Urmson, responsable du projet de voiture autonome chez Google, a déclaré:

“La loi qui a été adoptée il y a presque un an et demi indiquait clairement que l'utilisation de véhicules sans conducteur était effectivement autorisée en Californie et, en général, nous pensons que cela est vrai dans la plupart des États-Unis..”

Cela dit, je ne suis pas sûr que beaucoup de gouvernements aient imaginé un avenir avec des voitures sans conducteur lors de la promulgation de leurs lois et règlements en vigueur. Il est improbable de supposer que le gouvernement n'interviendra pas à un moment donné et ne mènera pas sa propre enquête sur le caractère pratique et la sécurité des véhicules autonomes. Voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? Les voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? La façon dont nous utilisons les voitures va changer. Ces changements seront vastes, mais un domaine qui n’a pas été étudié de manière aussi détaillée: l’impact sur l’environnement. .

Les consommateurs le veulent-ils même?

Certains ont exprimé leur enthousiasme pour la technologie, mais d’autres ont totalement rejeté cette idée pour des raisons de sécurité ou pour ne pas vouloir céder le contrôle de la roue. Certains peuvent ne jamais adopter la technologie. Les pirates informatiques peuvent-ils VRAIMENT prendre le contrôle de votre voiture? Les hackers peuvent-ils vraiment prendre en charge votre voiture? , il est prudent de dire que certains segments de la population de consommateurs seraient intéressés si deux facteurs principaux sont pris en compte: la sécurité et la tarification.

Bien que les préoccupations en matière de sécurité restent à résoudre, la voiture semble avoir un bilan de sécurité remarquable à ce jour. Un dilemme philosophique a été soulevé qui est assez intéressant cependant; comment la voiture répondra à ce qu'on appelle “problèmes de chariot?” Les problèmes de chariot sont le terme philosophique utilisé pour décrire les problèmes qui se posent sans réponse correcte. Par exemple, une voiture Google doit éviter un enfant, mais cela aurait un impact sur la mère ou un groupe d'enfants de l'autre côté de la route. Qu'est ce que ça fait?

Alors quelle est la prochaine?

Dans l’ensemble, c’est une idée excitante et l’adoption de la technologie a d’autres applications pratiques. Par exemple, une voiture qui n'a pas besoin de conducteur, n'a pas besoin de passager. Cela permettrait à votre voiture de déposer des colis sans vous, de ramener ses amis à la maison (puis de retourner dans votre garage) ou de trouver sa propre place de parking après vous avoir déposé quelque part..

En fait, l’idée la plus excitante de toutes pourrait être le fait que cela pourrait rendre la notion de “posséder” une voiture obsolète. Ces voitures pourraient théoriquement être laissées n'importe où et servir de taxi pour des communautés entières sans avoir à acheter et à entretenir la voiture vous-même..

Les voitures sans conducteur sont une idée excitante pour l'avenir des transports, mais jusqu'à ce que Google relève les défis technologiques et prouve que ces voitures sont effectivement plus sûres que votre conducteur moyen, elles ne resteront donc qu'une idée. Cependant, je suis convaincu que Google réglera les problèmes et que cette technologie aura un impact considérable sur l'avenir des transports. Comment les voitures autonomes changeront le transport pour toujours Comment les voitures autonomes conduiront le transport pour toujours 2015, la question n'est plus de savoir si les voitures autonomes vont remplacer les voitures conduites manuellement, mais à quelle vitesse elles prendront la relève. .

Souhaitez-vous acheter une voiture autonome?

Crédits image: LIDAR Velodyne High-Def de Steve Jurvetson, Hoje-taastrup Kommune de Camarade Foot, feux de circulation de MiloszB, le tout via Flickr