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Voiture autonome et contrôle humain

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Un jour, peut-être, les voitures seront entièrement autonomes. En attendant, les constructeurs automobiles intègrent déjà des systèmes qui prennent partiellement le contrôle du véhicule (ex. freinage d’urgence ou guidage automatique). Que se passe-t-il en cas de défaillance de la machine ou si le conducteur doit reprendre le contrôle ? Bien que des systèmes d’alertes sont prévus et existent déjà pour signaler au conducteur que le contrôle lui est rendu, aucune étude n’a jusqu’ici tenté de montrer si, d’une part, les conducteurs sont aptes à gérer une quantité croissante de signaux d’alerte et, d’autre part, si les conducteurs sont capables de reprendre le contrôle en toute sécurité.

Résultats et valorisation prévus

Au travers de mise en situation sur un simulateur de conduite (cf. plus bas), le projet pourra déterminer les modalités et les temps de réaction des conducteurs lorsque le système d’aide à la conduite est en défaut. Le projet testera des comportements aberrants du régulateur automatique de vitesse et du système de guidage automatique entre deux marquages au sol.

Les résultats sur la sensibilité d’un conducteur à un dysfonctionnement d’un système de contrôle, et sa capacité ou non d’une réaction appropriée, présentent suffisamment d’intérêt scientifique pour être publiés dans des revues internationales à comité de lecture. Toutefois, l’objectif premier de ce projet est de convaincre les constructeurs automobiles, les pouvoirs publics et tous les acteurs de la sécurité routière, de la nécessité de poursuivre et compléter ces investigations. Ce projet n’est donc qu’une prémices d’une campagne d’expérimentations qui devra être menée pour évaluer les capacités des conducteurs à gérer de manière adaptée les systèmes de contrôle autonomes ou semi-autonomes. 

Résumé du projet

Les voitures autonomes ne relèvent désormais plus d’une idée futuriste. Des constructeurs tels que Mercedes, BMW et Tesla commercialisent déjà des véhicules avec divers systèmes de contrôle (vitesse, trajectoire…). Ces systèmes de contrôle sont à distinguer des systèmes d’aide à la conduite.

Les premiers confèrent une autonomie au véhicule, c’est-à-dire ne nécessitant pas l’intervention du conducteur. Un exemple est le système de détection d’obstacles suivi d’un freinage automatique d’urgence si le conducteur ne réagit pas assez rapidement. Les systèmes d’aide à la conduite, quant à eux, assistent le conducteur dans une action précise pour optimiser le contrôle du véhicule. Ainsi, le système d’aide au freinage d’urgence augmente la pression de freinage lorsqu’il détecte un passage anormalement rapide de la pédale d’accélérateur à la pédale de frein. 

Bien qu’on imagine aisément que les voitures autonomes vont considérablement renforcer la sécurité de leurs conducteurs et des autres utilisateurs de la route, de nouveaux risques vont immanquablement se présenter.

En effet, il est important de comprendre que les systèmes de contrôle ne sont pas de simples ordinateurs programmés à l’aide d’algorithmes. Ces systèmes « apprennent » leur environnement et les « comportements » de conduite à adopter par essais et erreurs, sur la base de réseaux de neurones formels (ou réseaux connexionnistes). Par conséquent, dans un premier temps, jusqu’à arriver à un taux d’erreurs négligeable et/ou significativement inférieur à celui des humains, la vigilance des conducteurs sera nécessairement requise pour pouvoir reprendre le contrôle en cas de situation non ou mal gérée par le véhicule.

Se pose alors la question de la capacité des conducteurs à réagir de manière appropriée à de telles situations. Bien que des systèmes d’alertes sont prévus et existent déjà pour signaler au conducteur que le contrôle lui est rendu, aucune étude n’a jusqu’ici tenté de montrer si, d’une part, les conducteurs sont aptes à gérer une quantité croissante de signaux d’alerte et, d’autre part, si les conducteurs sont capables de reprendre le contrôle en toute sécurité.

Méthodes et Etapes

Les expériences seront réalisées sur un simulateur de conduite. L’unité de visualisation reproduit dans de très bonnes conditions de vision et sur 360°, un réseau routier ou autoroutier sous forme d’images de synthèse simulant les conditions diurnes, les conditions nocturnes ou les conditions de conduite dans le brouillard.

Soixante personnes,  âgées de 20 à 65 ans, seront recrutées pour ce projet et réparties en 4 groupes qui seront appariés en âge, ratio hommes/femmes et nombre de kilomètres parcourus annuellement.

Etapes

Phase 1 : Questionnaire et appropriation

Cette phase permettra de connaître les habitudes de conduite et la confiance que  les personnes ont dans les différents systèmes d’aides à la conduite. Chacun pourra ensuite se familiariser à la conduite sur simulateur.

Phase 2 – Situations de défaillance du système d’aide à la conduite

Les personnes seront confrontées à deux situations : l’une qui met en jeu le régulateur de vitesse alors qu’un obstacle imprévu se présente et l’autre lors de laquelle la régulation de trajectoire fait défaut.

           

Phase 3 – Exploitation et valorisation des résultats

Suite aux observations, l’utilisation de plusieurs indicateurs devrait permettre d’estimer la capacité à réagir à un arrêt soudain du système de contrôle de conduite. Ces résultats, tout en restant limités à quelques situations, pourront servir de référence pour la sécurisation des systèmes de contrôle ou pour élaborer des formations complémentaires aux conducteurs.

Equipe de recherche

Centre d’Investigations Neurocognitives et Neurophysiologiques (C12N)

Université de Strasbourg Bât 7121 Rue Becquerel 67087 Strasbourg

Responsable du projet : André DUFOUR

Partenaires associés

Fondation Vinci Autoroutes pour une conduite responsable

Début et durée de la recherche

2016 sur une durée de 12 mois

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