Conduite autonome et robotaxi: c’est aujourd’hui!

Qu’en est-il aujourd’hui? 

La part des voitures nouvellement immatriculées produites dans le monde sans dispositions pour les systèmes de conduite assistée est devenue de plus en plus faible ces dernières années. 

En 2015, les voitures sans système d’assistance étaient encore majoritaires, avec 51,4% de toutes les nouvelles immatriculations. 

Cependant, selon l’étude Mobility Market Insights de Statista, les voitures «ordinaires» ne représenteront qu’une minorité de… 1,6% (!!) des voitures nouvellement immatriculées dans le monde en 2025. La transition vers les voitures autonomes a été rapide dernièrement.

Revenons sur Tesla 

La dernière version de la FSD (produit par… Nvidia !) de Tesla, la version 12, est actuellement en mode bêta et a été déployée sous forme d’essais gratuits de 30 jours pour les nouveaux propriétaires au début de cette année. La FSD coûte actuellement 99 dollars par mois ou 8 000 dollars d’avance. 

Tesla a indiqué en avril que la FSD avait parcouru plus de 1,3 milliard de kilomètres cumulés depuis ses débuts en mars 2021.

La FSD est toujours considérée comme un système autonome de niveau 2, ce qui signifie qu’il nécessite une utilisation supervisée, et a fait l’objet de rappels et d’enquêtes gouvernementales sur ses capacités. 

Afin de renforcer la capacité de Tesla à traiter cette quantité de données, Nvidia a déclaré avoir aidé la société à étendre son cluster d’IA de formation FSD à 35 000 GPU Nvidia Hopper H100.

Quels sont les niveaux d’automatisation? 

Il existe six niveaux d’automatisation différents pour les voitures particulières dans la classification SAE J3016 du développeur de normes SAE International. 

La capacité de conduite autonome est représentée par les niveaux 0 à 5.

• Du niveau 1 au niveau 2, le conducteur bénéficie de systèmes qui contrôlent simultanément la direction et l’accélération/freinage, mais il doit rester vigilant. 
• En passant du niveau 2 au niveau 3, le véhicule peut gérer toutes les tâches de conduite dans des conditions spécifiques, le conducteur étant prêt à intervenir si nécessaire. 
• Du niveau 3 au niveau 4, la voiture peut gérer toutes les fonctions et faire face à des conditions particulières de manière indépendante dans des zones définies, mais le contrôle manuel reste possible. 
• Au niveau 5, l’automatisation est totale, éliminant toute intervention humaine et rendant inutiles les commandes de conduite traditionnelles.

SUIVANT: Une croissance phénoménale 

Une croissance phénoménale 

Il faut tout d’abord distinguer le robotaxi du véhicule autonome. En effet, si le robotaxi est un véhicule autonome, le véhicule autonome n’est pas forcément un robotaxi (puisqu’il n’a pas toutes les fonctionnalités du robotaxi). 

Cela étant dit, il y a 2 prévisions de croissance sur lesquelles il faut se focaliser :

• Robotaxi : Selon les données de Fortune Business Insights, le marché mondial du robotaxi est évalué à 1,71 milliard de dollars en 2022 et devrait atteindre une valeur de 118,61 milliards de dollars d’ici 2031. Le marché mondial devrait croître en affichant un taux de croissance annuel composé (TCAC) incroyable de 80,8% au cours de la période de prévision 2022-2031. La région Asie-Pacifique a dominé le marché des robotaxis avec une part de 25,14% en 2022. • 
• Véhicules autonomes : La taille du marché mondial des véhicules autonomes était estimée à 158,31 milliards de dollars en 2023 et devrait atteindre environ 2 752,80 milliards de dollars d’ici 2033, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 33% entre 2024 et 2033. Le marché américain des véhicules autonomes était évalué à 59,92 milliards de dollars en 2023.

Pourquoi un véhicule autonome? 

Si la question mérite d’être posée, il y a plusieurs réponses :

• La sûreté : Même en tenant compte du risque accru de défauts techniques, le pourcentage d’erreurs des machines est beaucoup plus faible que celui des hommes et des femmes. Les véhicules autonomes sont donc plus sûrs que les voitures conduites par des personnes. 
• La consommation : Selon les estimations, les voitures autonomes consomment jusqu’à 40% de carburant en moins dans les embouteillages. Elles sont également plus efficaces que n’importe quel conducteur expérimenté lorsque la circulation est fluide, grâce à l’optimisation des passages de rapports, des freinages et des accélérations. Le potentiel d’économie de carburant est donc très élevé. 
• Plus d’autonomie pour les handicapés : Les voitures autonomes contribuent à favoriser l’autonomie et la mobilité des personnes en situation de handicap. Le recours à des voitures autonomes pourrait ainsi leur éviter le recours aux services d’un tiers comme un service de taxi par exemple. 
• Le covoiturage : En 2018, le fondateur de Tesla, Elon Musk, souhaitait lancer un service de covoiturage à bord des véhicules autonomes. Nommée «Tesla Network», la plateforme devrait prendre fonction dès que les voitures sans chauffeurs seront autorisées à occuper les routes. Si tel devait être le cas, il est fort possible que l’on ne considère plus la voiture comme un actif, mais plutôt comme un service.

Le covoiturage 

Tout comme Netflix a perturbé l’industrie des médias et Airbnb l’industrie du voyage, le covoiturage a bouleversé l’industrie automobile. 

Selon McKinsey, si vous vivez dans un environnement urbain, le covoiturage peut être jusqu’à 50% moins cher que la possession de votre propre voiture. À plus long terme, les jeunes générations, toutes cultures et régions confondues, ont de plus en plus envie de voitures plus connectées, fonctionnant à l’électricité et améliorant la mobilité. 

Elles expriment également un manque croissant de désir de posséder une voiture. Le covoiturage autonome — qui est essentiellement un service mobile d’appel de voitures utilisant une technologie sans conducteur — devrait contribuer à cette évolution. 

L’opportunité de marché est très importante. Le marché du covoiturage représente déjà 60 milliards de dollars et devrait atteindre 218 milliards de dollars d’ici 2025, à un taux de croissance annuel moyen de 20%. 

L’ajout des véhicules autonomes à cette équation pourrait accélérer cette croissance de façon spectaculaire.

SUIVANT: La baisse des prix c’est maintenant 

La baisse des prix c’est maintenant 

Le coût de fabrication des voitures autonomes va diminuer. En effet, les chercheurs estiment que d’ici 2026, le coût des capteurs nécessaires aux fonctionnalités de conduite autonome sera 25% inférieur à son coût de 2020. 

Malgré cette baisse des coûts, les technologies des véhicules autonomes restent cependant très chères et le rapport indique que seuls les véhicules de luxe pourront être dotés de fonctionnalités autonomes. Aujourd’hui, un véhicule totalement autonome coûte entre 300 000 et 4 000 000 dollars. 

Le seul dispositif LiDAR pouvait coûter jusqu’à 75 000 dollars pour chaque véhicule avant 2020 ce qui était plus du double du prix d’un véhicule «classique».

Qu’en est-il de la législation européenne? 

Le 14 janvier 2022, 53 pays européens ont modifié la Convention de Vienne sur la circulation routière (1968), un traité multilatéral destiné à faciliter la circulation et à améliorer la sécurité routière entre les pays. 

Depuis le 14 juillet 2022, la conduite autonome de niveau 3 est autorisée en Europe. À ce niveau, le conducteur n’est pas tenu de tenir le volant. Cependant, il doit être prêt à prendre le contrôle de son véhicule dès que le système automatisé le demande. 

Les voitures autonomes de niveau 3 peuvent circuler sur le territoire européen sous certaines conditions : 

• La voie en question doit être fermée aux piétons et aux cyclistes 
• La chaussée doit être équipée d’une séparation entre les deux sens de circulation  
• La vitesse du véhicule ne doit pas dépasser 60 km/h

Pour les camions et bus, le nouveau règlement n’exige plus l’utilisation obligatoire d’un conducteur de sécurité entièrement automatisés de niveau 4. Cependant, l’utilisation de véhicules entièrement automatisés dans les pays de l’UE sera initialement limitée à des itinéraires approuvés individuellement. 

La première étape du transport de marchandises entièrement automatisé se concentrera donc sur des solutions dans le trafic hub-to-hub sur les autoroutes et les routes d’accès correspondantes. 

Le constructeur de véhicules utilitaires TRATON voit également l’avenir des camions de niveau 4 dans le transport de marchandises entre les grands centres logistiques proches des autoroutes. Enfin, depuis le 7 juillet 2024, les systèmes d’aide à la conduite ci-après sont obligatoires pour tous les véhicules automatisés : 

• Systèmes de surveillance de la disponibilité du conducteur 
• Systèmes prenant le contrôle du véhicule à la place du conducteur 
• Systèmes fournissant des informations sur l’état et l’environnement du véhicule 
• Systèmes transmettant des informations de sécurité à d’autres usagers de la route
• Option pour les voitures automobiles lourdes : timons électroniques (conduite en peloton).

Toutefois, il n’existe aucune spécification plus précise pour le moment.

Qu’est-ce que la technologie clé du LiDar? 

Un LiDAR (Light Detection And Ranging) est un composant électronique qui fait partie de la famille des capteurs. Plus précisément, il fait partie de la catégorie des capteurs de temps de vol (ToF). 

Un capteur recueille des données sur un paramètre physique telles que la température, l’humidité, la lumière, le poids, la distance, etc. 

Il s’agit d’une méthode de calcul qui permet de déterminer la distance entre le capteur et l’obstacle visé. Un LiDAR utilise un faisceau laser pour la détection, l’analyse et le suivi. 

La lumière est émise par le LiDAR et se dirige vers sa cible. Elle est réfléchie sur sa surface et revient à sa source. Comme la vitesse de la lumière est une valeur constante, le LiDAR est capable de calculer la distance le séparant de la cible. En répétant ce processus à plusieurs reprises, l’instrument établit une «carte» complexe composée de tous les points que le LiDAR a recueillis.

La technologie de télédétection peut être utilisée pour mesurer la distance entre l’instrument de mesure et un obstacle, dans ce cas, on parle de télémètre laser. Si le capteur effectue un balayage pour obtenir les distances entre le capteur et les obstacles environnants, on parle alors de LiDAR. Si les prix peuvent être considérables pour le LiDAR, la société Velodyne Lidar Inc. a annoncé à la fin 2020 qu’elle allait lancer une nouvelle unité lidar, dont le prix cible sera inférieur à 500 dollars (pour son Velarray H800) et qui ne comportera aucune pièce mobile.

Pour la production en série de véhicules de tourisme, les constructeurs automobiles et leurs principaux fournisseurs recherchent des unités suffisamment élégantes pour s’intégrer à des designs de voiture attrayants et dont le coût est bien inférieur à 1000 dollars. C’est un changement de paradigme fondamental. 

Apple pour ses iPhone 12 a aussi réussi à faire baisser le prix du LiDAR en utilisant des VCSEL (diode laser à cavité verticale émettant par la surface). 

Bref, de nombreuses entreprises sont en train de faire baisser le coût de ce type de technologie.

Comment fonctionne la conduite autonome? 

La technologie que requièrent les véhicules autonomes combine des capteurs et des logiciels sophistiqués pour contrôler, naviguer et conduire un véhicule sans intervention humaine. 

Google, Uber, Baidu, Tesla, Audi, Volvo et d’autres grands constructeurs automobiles, chercheurs et entreprises technologiques ont mis au point une variété d’approches et de technologies pour relever ce défi, mais si les détails de conception et les composants matériels peuvent varier, la plupart des systèmes de conduite autonome fonctionnent selon la même structure de base. 

À ce jour, dans tous les cas, un logiciel basé sur l’Intelligence Artificielle (IA) est utilisé pour créer et maintenir une carte interne des environs du véhicule. Les données qui alimentent cette carte sont basées sur des informations provenant d’un large éventail de capteurs complémentaires : 

• Les caméras recueillent des informations visuelles sur la route et le contrôle du trafic, mais ne fournissent que des images 
• Les capteurs LiDAR font rebondir des lasers sur les objets détectés et les différencient, mais sont limités dans leur capacité à détecter et à lire les panneaux de signalisation, en particulier à longue distance 
• Les capteurs radar font rebondir des ondes radio sur les objets détectés, mais ne peuvent pas les différencier. 
• Les unités GPS identifient la position exacte du véhicule et naviguent d’un point à un autre, mais ne peuvent pas détecter les objets le long du chemin.

Ensuite, il faut savoir que quasi chaque entreprise impliquée utilise ces technologies de manière différente. Les prototypes de conduite autonome d’Uber par exemple se composent de soixante-quatre faisceaux laser, ainsi que d’autres capteurs, pour construire une carte interne. 

Waymo de son côté utilise des lasers, des radars, des caméras à haute puissance et des sonars. Dans tous les cas, une fois que les capteurs ont recueilli les données, des algorithmes d’apprentissage automatique sont utilisés pour traiter les entrées résultantes, tracer un chemin, puis envoyer des instructions aux «actionneurs» du véhicule qui contrôlent l’accélération, le freinage et la direction. 

Les règles codées en dur, les algorithmes d’évitement des obstacles, la modélisation prédictive, la catégorisation et la discrimination «intelligentes» des objets (par exemple, savoir faire la différence entre un vélo et une moto) aident le logiciel de conduite autonome à respecter le Code de la route et à franchir les obstacles.

SUIVANT: Qui sont les leaders dans le secteur? 

Qui sont les leaders dans le secteur? 

Il y a de nombreux acteurs privés dans ce domaine d’activité qui pourraient bientôt faire leur entrée sur le marché (on songe à ArgoAI) et bien évidemment des sociétés déjà bien implantées comme : 

Constructeurs : 

• Ford 
• General Motors (via sa startup, Cruise) 
• BMW 
• Tesla 

Technologie :

• Baidu 
• Microsoft
• Waymo

Robotaxi: 

• Tesla  
• Waymo (Google)

LiDar : 

• Innoviz Technologies 
• Valeo 
• Luminar Technologies (qui a acheté Gores Metropoulos) 
• Ouster Inc (qui a acheté Velodyne Lidar)

Enfin, plus globalement, les véhicules entièrement autonomes nécessiteront de nouvelles capacités pour accroître l’efficacité et la sécurité. Les nouvelles technologies de mise en réseau telles que la 5G devraient accélérer cette évolution en connectant les voitures autonomes aux feux de circulation de nouvelle génération et en communiquant avec les autres véhicules.

Synthèse 

Penser que les véhicules autonomes ou encore les robotaxis ne sont que de doux rêves n’est plus exact. La technologie s’améliore, les prix baissent et les gouvernements commencent à intégrer cette technologie futuriste dans leurs programmes. Il faut cependant se focaliser sur l’évolution de la réglementation qui peut prendre du temps dans certains pays ou s’adapter en fonction des «évènements». Vivement la présentation de Tesla!