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Les interfaces homme-machine ont une grande influence sur le développement des véhicules autonomes

Date: 05/07/2024

La transition vers les véhicules connectés s’accélère sous l’effet des avancées technologiques et de la demande accrue d’options de transport plus sûres et plus efficaces. Cette évolution promet de nombreux avantages, notamment la décongestion du trafic, la baisse des émissions et la réduction des accidents imputables à une erreur humaine. Comme les industries et les gouvernements investissent dans ces technologies, les véhicules autonomes sont sur le point de révolutionner nos déplacements, avec à l’avenir des moyens de transport routiers plus intelligents, propres et durables.

Qu’est-ce qu’un véhicule autonome ?

Un véhicule autonome est un véhicule qui se conduit tout seul, sans l’intervention d’un être humain, à l’aide de capteurs, d’intelligences artificielles et d’apprentissage automatique de pointe. Ces véhicules se servent de technologies telles que le radar LiDAR, les caméras et le GPS pour se déplacer, détecter les obstacles et prendre des décisions de conduite en temps réel. Les véhicules autonomes connectés ont vocation à accroître la sécurité, décongestionner le trafic et optimiser les transports. Ils sont utilisés dans diverses applications, notamment le transport de passagers, la logistique et les automatismes industriels.

Comprendre les niveaux d’automatisation SAE : des véhicules manuels aux véhicules entièrement autonomes

La Society of Automotive Engineers (SAE) distingue six niveaux de conduite autonome, allant de 0 à 5. Le niveau 0 correspond à l’absence totale d’automatisation ; le conducteur gère toutes les tâches de conduite. Le niveau 1 indique une automatisation basique telle que le régulateur de vitesse. Le niveau 2 inclut plusieurs fonctions automatisées, mais le conducteur doit rester impliqué. Le niveau 3 correspond à une automatisation conditionnelle. Le véhicule gère la plupart des tâches, mais le conducteur doit intervenir dans les situations complexes. Les véhicules de niveau 4 fonctionnent en toute autonomie dans des conditions spécifiques. Le niveau 5 regroupe les véhicules entièrement autonomes qui ne nécessitent aucune intervention humaine, quelles que soient les conditions routières.

Understanding SAE Levels of Automation: From Manual to Fully Autonomous Vehicles

Pourquoi les véhicules autonomes ont-ils besoin d’IHM ?

De nos jours, la plupart des véhicules autonomes atteignent le niveau 3. Dans le cadre de cette « automatisation de conduite conditionnelle », le véhicule peut gérer seul certaines conditions (le contrôle actif du conducteur n’est plus nécessaire), mais l’intervention humaine reste requise dans les scénarios plus complexes ou graves. À titre d’exemple, un véhicule avec un système de conduite autonome en embouteillage sur l’autoroute incarne parfaitement cette « automatisation de conduite conditionnelle » (niveau 3). En effet, le véhicule accélère et décélère de façon autonome, et garde une distance de sécurité appropriée en fonction de la densité du trafic. De la même manière, le volant suit de lui-même la trajectoire de la voie. En revanche, en l’absence de marquage au sol, le conducteur doit reprendre le contrôle du véhicule. C’est précisément pour cette raison que les interfaces homme-machine jouent un rôle critique dans ces véhicules. Malgré la conduite autonome, certaines circonstances (comme, par exemple, des intempéries ou des barrages routiers inattendus) exigent que l’être humain prenne le relais.

Why are HMIS needed in autonomous driving?

Dans ces situations, les IHM du véhicule deviennent essentielles. Souvent dissimulées dans une unité de service ou dans un panneau sous forme de joysticks, ces interfaces rendent possible le contrôle manuel du véhicule. Cette intervention manuelle s’impose dans des tâches telles que se garer ou éviter des obstacles inattendus lorsque les fonctions autonomes ne se montrent temporairement pas à la hauteur.

Dans ces scénarios, le conducteur du véhicule autonome est le garant de la sécurité et de l’efficacité. Il ne faut pas non plus occulter les dangers des voitures qui se conduisent toutes seules, notamment les défaillances système ou le piratage : des IHM fiables sont nécessaires pour garantir l’efficacité de l’intervention humaine.

Étendre les applications des véhicules autonomes : des UGV aux robots de ferme intelligents

Les véhicules autonomes, au-delà des voitures particulières, s’avèrent utiles dans de nombreux secteurs :

Robots agricoles et robots de ferme intelligents : une révolution est en marche dans le secteur agricole avec l’essor des robots autonomes qui participent à la plantation, à la récolte et au suivi des cultures. Ces véhicules autonomes améliorent l’efficacité et diminuent la dépendance au travail manuel.

UGV (véhicules terrestres sans pilote) et UAV (véhicules aériens sans pilote) : largement utilisés dans la défense, la logistique et les interventions d’urgence, les véhicules terrestres autonomes et les UAV fonctionnent sans intervention humaine, ce qui accroît la sécurité et l’efficacité dans les environnements dangereux.

UGVs (Unmanned Ground Vehicles) & UAVs (Unmanned Aerial Vehicles)

Applications minières : dans le secteur minier, les véhicules terrestres autonomes opèrent sur des sites reculés ou dangereux, avec à la clé une réduction des risques pour les travailleurs humains et une amélioration de l’efficacité ainsi que de la sécurité.

Transports électriques et livraison du dernier kilomètre : l’essor des véhicules de livraison autonomes comme les navettes et les robots du dernier kilomètre transforme la logistique urbaine, car ils constituent des solutions efficaces et performantes pour la distribution de colis.

Véhicules spéciaux à usage industriel : les véhicules autonomes à usage industriel, y compris ceux conçus pour déplacer des unités de transport dans les ports, augmentent la précision des opérations industrielles et les optimisent en réduisant les tâches manuelles.

Les IHM d’APEM pour les véhicules autonomes

Chez APEM, nous nous engageons à relever les défis des nouvelles solutions de mobilité intelligentes et des nouveaux transports en commun. Nous aspirons à façonner l’expérience de mobilité de demain. Pour ce faire, nous fournissons des composants fiables parfaitement adaptés à ces systèmes autonomes. Les produits tels que les séries CW, IP et XA sont spécialement conçus pour répondre aux exigences propres aux véhicules autonomes. Avec son effet hall, la série CW fournit un contrôle proportionnel dans un seul axe miniature, tandis que la série IP offre une plage de température d’utilisation allant de -45 °C à +85 °C ainsi qu’une durée de vie de 500 000 cycles. La série XA d’IDEC, un arrêt d’urgence, est quant à elle dotée d’une nouvelle technologie appelée « safe break action (action de rupture sûre) ». Cette conception spécifique redirige l’énergie et utilise la pression du ressort pour s’assurer que les contacts NF s’ouvrent si l’interrupteur d’arrêt d’urgence est endommagé ou les blocs de contact séparés en raison d’une force excessive. Ces composants allient ergonomie et solidité, assurant la fiabilité et la précision dans les environnements critiques. Ils façonnent ainsi l’avenir des véhicules autonomes.