Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Voitures sans chauffeur

L’Agence de projets de recherche avancée pour la défense du Pentagone est célèbre pour ses technologies à haut risque et très rentables. Lorsque DARPA mise sur la technologie, les gains ou les pertes peuvent être spectaculaires. Son dernier gros pari a pris la forme de la troisième édition du DARPA Grand Challenge.

Connu sous le nom de «Urban Challenge» (Défi urbain), le concours s’est déroulé un week-end ensoleillé de novembre à DARPAtown, un hippodrome spécialement aménagé sur le terrain de la base vacante George Air Force Base de Victorville, en Californie.

Là-bas, certains des plus grands et des plus brillants fabricants du pays ont été entraînés à s'attaquer à un problème difficile qui séduit fortement leur amour des choses. Contrairement aux projets top secrets typiques de DARPA, le Urban Challenge a été conçu pour mettre en valeur les talents de décideurs de haut niveau. Et le gros lot de 2 millions de dollars ne nuit pas non plus à l’appel.

Les planificateurs de guerre de la DARPA veulent un moyen de protéger les soldats lors de missions d’approvisionnement dangereuses. Leur objectif est de développer un véhicule capable de se rendre dans un lieu dangereux et de faire le nécessaire - déposer son matériel, livrer des fournitures ou embarquer des soldats - sans risquer la vie d'un conducteur.

À cette fin, la DARPA a organisé le défi urbain. Les obstacles à la participation au concours sont relativement faibles - toute équipe d'ingénieurs et de mécaniciens qualifiés peut concourir. Mais gagner le défi est une tâche de dimensions herculéennes. Pour gagner, l’équipe doit construire une voiture capable de manœuvrer de manière autonome un parcours de 100 km dans un environnement urbain, «exécutant des missions d’approvisionnement militaires simulées tout en se fondant dans un trafic en mouvement, parcourant des ronds-points, en négociant des intersections achalandées et en évitant les obstacles».

Plusieurs séries de compétitions difficiles ont éliminé la plupart des concurrents avant le dernier jour de la compétition. Seuls 11 véhicules sur les 36 demi-finalistes étaient encore à la recherche. Ceux qui restaient devaient remplir trois missions. Quelques instants avant le début de la course, les équipes ont reçu des informations détaillées sur leurs missions secrètes, les informations fournies sous la forme d’un fichier informatique stocké sur une clé USB qui a été remise au chef de chaque équipe. Chaque mission était différente, obligeant le véhicule à négocier dans le trafic parfois intense de DARPAtown. Pour être éligible, un véhicule devait réussir les trois missions en moins de six heures.

À première vue, concevoir une voiture autonome peut sembler impossible. Mais en réalité, «c’est juste une extension de la technologie actuelle», déclare Michael Darms, ingénieur au sein de l’équipe de Tartan Racing. "Le régulateur de vitesse, qui est une première étape, existe depuis des décennies."

Darms énumère de nombreux exemples de voitures existantes qui gèrent de plus en plus de tâches de conduite. De nombreuses voitures de luxe ont un régulateur de vitesse intelligent qui maintient automatiquement une distance de sécurité avec les voitures qui se trouvent devant. En outre, certains ont des systèmes de freinage anticipés qui utilisent un radar pour anticiper un accident et précharger les freins pour un arrêt plus rapide.

Mais les véhicules d’Urban Challenge doivent aller au-delà du simple retrait du pied du conducteur. Ils doivent enlever le cerveau du conducteur. Cela nécessite beaucoup de technologie. On utilise ici des capteurs radar, LIDAR (détection et télémétrie de lumière), des gyroscopes et des capteurs de vision artificielle, qui peignent tous une image numérique incroyablement détaillée de la zone entourant le véhicule, utilisable par l’ordinateur de bord. Les schémas de contrôle incluent des systèmes sophistiqués «fly-by-wire» qui permettent de faire tourner les roues de la voiture et d’appliquer ses freins. Et les systèmes GPS utilisés sont incroyablement précis et indiquent à la voiture où elle se trouve à quelques centimètres près.

Les équipes du Urban Challenge vont d’énormes groupes d’entreprises et d’universités dotés de millions de dollars de financement, à des groupes de cinq ou six bricoleurs qui ont modifié leurs voitures personnelles. Comme on pouvait s'y attendre, plus les ressources sont importantes, meilleures sont les performances des voitures autonomes, car l'argent compte. Mais toutes les voitures de robot ici, même celles à petit budget, fonctionnent admirablement. Voici quelques entrées typiques du défi urbain, allant du plus simple au plus élaboré.

Le plus simple: Ody-Era

Alors que les autres participants ont des travaux de peinture qui proclament Ford, Caterpillar et Google comme sponsors, les décalcomanies d’Ody-Era incluent Papa’s Italian Bistro et Mac’s Fabrication Shop. Ody-Era, un Mercury Mariner 2008 de Kokomo, dans l'Indiana, n'est peut-être pas le plus sophistiqué, mais le fait est que ses fabricants sont légitimement qualifiés pour rivaliser à DARPAtown contre des équipes mille fois plus grandes et plus riches. Ils ont montré que quelques fabricants travaillant dans un garage peuvent encore tenter de grandes choses.

«Nous avons dépensé moins de 20 000 dollars au total sur notre véhicule», explique Rick Bletsis, moteur de cette voiture autonome. Pourtant, Ody-Era a traversé plusieurs niveaux de compétition pour pouvoir participer au Urban Challenge de DARPAtown.

Contrairement à la plupart des concurrents, Ody-Era s’appuie principalement sur la vision artificielle pour se guider tout au long du parcours. «Nous utilisons des appareils photo numériques standard et un ordinateur de bureau peu coûteux pour détecter l'environnement. Un agriculteur de la région nous a prêté le GPS John Deere à son tracteur de ferme », a déclaré Mahesh Chengalva, membre de l'équipe et ingénieur en logiciel.

Avec pour mot d'ordre la simplicité, la voiture utilise un programme composé de 4 000 lignes de code Visual Basic uniquement. Comparez cela aux centaines de milliers de lignes de code contenues dans les algorithmes de contrôle de nombreux concurrents.

Ody-Era a franchi plusieurs obstacles importants mais a été stoppé bien avant les finales, défait par un problème d'ordinateur qui contrôlait sa direction.

L'équipe a peu de regrets. «Nous avons fait de notre mieux, c’est tout ce que nous pouvons dire», déclare Bletsis. "Notre technologie est tellement nouvelle que personne d'autre ne l'a vraiment."

Plus simple: Plan B

Si la première idée ne fonctionnait pas, alors il serait peut-être temps d'envisager le plan B. Beaucoup seraient étonnés que deux frères qui dirigent une compagnie d'assurance à la Nouvelle-Orléans aient l'intérêt et le savoir-faire technique pour développer un véhicule autonome de rivaliser avec des équipes plus grandes et plus riches comme Tartan Racing et l'Université de Stanford. Mais les frères Grey sont sérieux au sujet des conducteurs de robots et ils ont développé leur propre véhicule autonome appelé Plan B.

Plan B est une Ford Escape Hybrid dotée de capteurs et d’une intelligence informatique basée sur Linux. Si votre carte est bonne, disent-ils, il vous suffit de dire au véhicule où aller et de laisser le VUS trouver son propre chemin.

Pour seulement 365 000 dollars, quelques milliers de dollars, Team Grey Racing vous vendra un vrai véhicule autonome, équipé d'un système GPS Oxford Technical Solutions d'une précision de 10 centimètres, d'un capteur LIDAR Velodyne 3D haute définition, d'un survol - système de guidage et de freinage à câble, et l'ordinateur de conduite intelligent AVS-2 de Gray Racing, doté de fonctions de détection d'obstacles et de déviation dynamique.

L’équipe Grey Racing s’est très bien comportée lors du Grand Challenge DARPA 2005, étant l’une des cinq équipes à terminer. Cela aurait été un miracle si la petite équipe Grey avait atteint les finales du Défi urbain 2007. Mais il n’ya pas eu de miracle cette fois-ci, car le plan B a été éliminé lors de la coupe finale, la veille de la dernière épreuve.

Pas simple: Boss

Boss, une Chevrolet Tahoe 2007 autonome, est comme les Yankees de New York: c’est un énorme investissement monétaire dont les sponsors s’attendent à un grand retour sur investissement. L’équipe Tartan Racing, un regroupement d’universitaires, d’ingénieurs et d’étudiants de l’Université Carnegie Mellon, de General Motors et de Continental AG, a notamment construit Boss, qui l’a équipée d’un ensemble complexe de radars, de capteurs laser et de commandes à commande par câble. systèmes.

Une technologie comme celle-ci n’est pas bon marché et un projet de plusieurs millions de dollars comme Boss nécessite les ressources financières combinées de plusieurs conglomérats mondiaux. Dites ce que vous voulez sur l'élégance de conception et la débrouillardise; à la fin, l'argent parle. C’est pourquoi les Yankees gagnent si souvent.

La première place et le grand prix de 2 millions de dollars reviennent à Boss de Tartan Racing, qui a réalisé les trois missions 20 minutes avant la compétition. Le jeune junior de l’Université de Stanford est rentré avec un chèque d’un million de dollars. Odin, un demi-million courageux, de Virginia Tech.

Toutes ces équipes ont été profondément empochées et chargées des meilleurs esprits techniques disponibles partout. Mais les grands fabricants amateurs ne doivent pas être dissuadés. Comme on dit à la Nouvelle-Orléans et à Kokomo, attendez la prochaine fois.

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