Les projets sur l’automatisation de la conduite en Europe

Avec la multiplication de systèmes d’aide et d’information au sein de l’habitacle, la pro-blématique de l’interaction avec le conducteur s’est imposée. Le projet européen HASTE (2002 - 2005) a eu pour objectif d’étudier l’influence de ces systèmes sur le conducteur afin de fournir des lignes directrices à suivre lors de la conception des interfaces homme-machine et des méthodologies permettant leur évaluation avant le déploiement sur véhicule [62]. AIDE (2004 - 2008) a repris sur une problématique similaire. Le projet européen qui a rassem-blé 28 partenaires des principaux secteurs clés, à savoir des équipementiers, des constructeurs

automobiles et des organismes de recherche, s’est fixé l’objectif d’étudier les problématiques liées à l’interface homme-machine des systèmes intelligents de sécurité routière. L’objectif était de développer une IHM qui adapte l’information en prenant en compte le triplet : Conducteur-Véhicule-Environnement. A cet effet, les différentes modalités, visuelle, auditive et haptique ont été étudiées dans le but de concevoir des IHMs garantissant l’efficacité des systèmes d’aide à la conduite pour maximiser l’apport en termes de sécurité [63].

Le projet ARCOS en France, s’inscrivant dans la lignée des actions fédératives PREDIT s’est déroulé entre 2001 et 2004. 60 partenaires issus des secteurs de la recherche et de l’indus-trie se sont intéressés à la sécurisation de la conduite automobile sur la base des fonctions de prévention d’accidents suivantes : L’alerte, la gestion des inter-distances et la prévention des collisions et des sorties de voie. En plus de traiter des aspects techniques comme la perception, le caractère novateur d’ARCOS était d’adresser des questions d’ergonomie et de coopération avec le conducteur. Ainsi des fonctionnalités d’aide à la conduite ont été largement étudiées et développées notamment des systèmes d’alertes de sortie de voie et le régulateur de vitesse adaptatif ACC. Toutefois, peu de travail a été consacré aux fonctionnalités de contrôle latéral des véhicules.

Ces mêmes problématiques ont été au cœur du projet européen PReVENT-IP (Preven-tive and Ac(Preven-tive Safety Applications Integrated Project 2004-2008) qui a impliqué quelques 50 partenaires des secteurs public et privé [64]. Le but était de développer des dispositifs préventifs de sécurité pour aider à éviter les accidents ou à en atténuer les effets grâce à l’utilisation de systèmes intelligents qui tiennent compte de la nature du danger et de l’état du conducteur. Le système d’aide développé proposait de moduler le niveau d’intervention en fonction de la criticité de la situation. En effet, celui-ci devait : informer le conducteur le plus tôt possible, l’avertir en cas d’absence de réaction à l’information, l’assister activement ou finalement intervenir afin d’éviter un accident ou en atténuer les conséquences. Le projet a abordé différentes fonctions d’aide à la conduite permettant au conducteur de maintenir une vitesse sûre ainsi qu’une distance de sécurité, maintenir le véhicule dans la voie, éviter les dépassements dangereux, traverser les intersections en toute sécurité, éviter les accidents avec les usagers de la route vulnérables et réduire la gravité d’un accident inévitable.

Sur la lignée de son prédécesseur, INTerACTIVE a bénéficié du financement européen entre 2011 et 2013 pour explorer le développement d’ADAS d’alerte et d’intervention [65]. Les principales réalisations ont été la création et l’évaluation de systèmes ADAS intégrés, dotés de grandes capacités pour assister le conducteur dans des scénarios de trafic variés : en autoroute, en route de campagne et dans les intersections. Les développements ont été implémentés dans plusieurs démonstrateurs qui ont fait l’objet d’une validation étendue avec des essais réels et des expérimentations sur simulateur. Une attention particulière a été accordée aux solutions

1.4. Projets sur l’automatisation de la conduite

peu coûteuses pour viser tous les segments de véhicules. Un deuxième axe de recherche du projet a été l’étude de l’interaction entre le conducteur et le véhicule. L’objectif était d’assurer la cohérence entre les actions du conducteur et du système en tenant compte des informations, des avertissements et des interventions de manière holistique. Le projet a souligné le besoin d’améliorer d’avantage la perception et les algorithmes de fusion de données pour atteindre plus de fiabilité en temps réel dans des environnements urbains complexes.

Les projets sus-mentionnés se situent en bas de l’échelle d’automatisation notamment les niveaux 0 et 1. Par ailleurs, d’autres projets se sont focalisés sur des niveaux (d’automati-sation) plus élevés à l’exemple de Citymobil et Citymobil2. Ces deux projets européens ont visé le niveau 5 avec l’ambition de concevoir des systèmes de transport routier entièrement autonomes ou ARTS (Automated Road Transport System). Toutefois, cette application a des spécificité particulières notamment la circulation à très basse vitesse dans des environ-nements contrôlés ce qui la rend différente de la conduite classique. Il existe des prototypes de véhicules hautement automatisés (Niveau 5) à l’exemple de la "Google Car" qui ne re-quièrent pas de conducteur à bord (figure 1.8). Néanmoins, les capacités démontrées lors des démonstrations sont limitées à des environnements contrôlés où les conditions de météo sont optimales. D’après les prévisions du directeur de projet, la "Google Car" ne sera pas prête au déploiement sur route réelle avant une trentaine d’années [66].

Figure 1.8 – Le prototype de Google de la voiture autonome

Compte tenu des limites actuelles de la technologie, la plupart des projets récents abordent les niveaux 2 et 3 d’automatisation. Le projet européen HAVEit [67][68] avec ses 17 parte-naires à travers l’Europe s’était fixé trois principaux objectifs :

1. Le développement et la validation d’une nouvelle génération d’ADAS avec un haut niveau d’automatisation.

2. Le développement et la validation d’une architecture adaptée au véhicule hautement automatisé qui inclut la redondance et supporte la tolérance aux fautes.

3. Garantir une bonne interaction ainsi qu’une répartition des tâches bien étudiée dans le cadre d’un système Conducteur/ Automate.

Le projet avec ses moyens de taille a mis l’accent sur certaines notions importantes telles que le fonctionnement en collaboration entre le système et le conducteur. Le système a été conçu avec l’idée d’une complémentarité entre le conducteur et l’automate. Pour cela, une at-tention particulière est consacrée à la répartition des tâches entre les deux agents et ainsi trois niveaux d’assistance ont été définis : (1) Un mode assisté ou le conducteur détient le contrôle du véhicule mais il bénéficie d’informations et d’alertes utiles ; (2) Un mode semi-automatisé qui intègre les fonctionnalités d’un ACC et (3) Un mode hautement automatisé qui permet au conducteur de déléguer le contrôle du véhicule au système sous certaines conditions. Par conséquent, une forme de coopération discrète a été mise en place pour permettre des tran-sitions graduelles entre ces modes de fonctionnements selon la situation contrairement aux approches classiques qui se limitaient à des transferts abrupts d’autorité entre le système et le conducteur. Le projet HAVEit a été donc un précurseur sur la thématique de la coopération Homme-Machine dans la conduite hautement automatisée. Il a amorcé une méthodologie qui a inspiré les projets qui ont suivi.

Entre 2009 et 2012, PARTAGE un projet ANR français [69] s’est concentré sur la préven-tion des sorties involontaires de voie. Avec une approche de nature pluridisciplinaire ralliant automaticiens, psychologues, ergonomes et statisticiens, le projet a étudié la coopération entre le conducteur et un système de maintien de voie dans une perspective de contrôle partagé. Cette dernière consiste à répartir l’effort total à fournir pour garder le véhicule dans la voie entre le conducteur et le système. PARTAGE a notamment montré la faisabilité du contrôle partagé en utilisant une modélisation cybernétique du conducteur [70] et a su démontrer son intérêt dans de multiples études sur simulateur de conduite [71]. Pendant cette même période le projet ANR-ABV a pris l’initiative de concevoir un système d’automatisation des véhicules à faible vitesse (moins de 50 km/h) sur un itinéraire sécurisé. Le projet a abordé de nom-breuses thématiques qui sont au cœur de la conduite hautement automatisée : perception, planification de trajectoire et contrôle. De plus, la thématique d’interaction et de coopération homme-machine a constitué un axe de recherche à part entière [72]. Les travaux ont mené à la conception de lois de commande permettant le contrôle partagé entre le conducteur et l’automate. L’idée du contrôle partagé dans ABV différait de celle dans PARTAGE. L’objec-tif était de permettre à l’assistance de moduler son intervention sur la direction en fonction de l’autorité accordée au conducteur afin de pouvoir l’assister en continu et de gérer des situations de conflit le cas échéant [73].