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Avancez avec prudence vers la voiture autonome
Les véhicules complètement autonomes resteront un fantasme pendant des années. Jusqu'à ce qu'ils soient là, nous avons besoin d'une technologie qui améliore les capacités des conducteurs humains plutôt que de rendre ces capacités de plus en plus obsolètes. 16 avril 2013
En conduisant sur l'Interstate 495 en direction de Boston dans une Ford Fusion un après-midi froid de mars, j'ai fait quelque chose qui aurait fait cracher son café à mon ancien moniteur de conduite décontracté sur le tableau de bord : j'ai retiré mes mains du volant, J'ai levé le pied de la pédale d'accélérateur et j'ai attendu de voir ce qui se passerait. La réponse : pas grand-chose. Dans une certaine mesure, la voiture se conduisait déjà toute seule. Les capteurs étaient occupés à suivre d'autres véhicules et des marquages routiers ; les systèmes informatiques actionnaient l'accélérateur, le frein et même le volant. La voiture a réduit sa vitesse pour garder une distance de sécurité avec le véhicule qui la précédait, mais alors que cette voiture accélérait à nouveau, la mienne l'a fait aussi. J'ai essayé de pousser le volant pour que nous dérivions vers la ligne pointillée sur ma gauche. À l'approche de la ligne, la voiture a poussé très légèrement le volant dans la direction opposée pour rester dans sa voie.
La technologie derrière ce type d'automatisation des véhicules se développe à un rythme effréné et devrait rendre la conduite plus sûre, plus économe en carburant et moins fatigante. Mais malgré de tels progrès et l'attention portée aux voitures autonomes de Google, l'autonomie complète reste une destination lointaine. Une voiture vraiment autonome, capable de faire face à n'importe quelle situation du monde réel, nécessiterait une intelligence artificielle beaucoup plus intelligente que celle développée par Google ou quiconque. Le problème, c'est que jusqu'au moment où nos voitures prendront complètement le relais, nous aurons besoin des technologies automobiles pour trouver un équilibre délicat : elles devront étendre nos capacités sans trop en faire pour le conducteur.
Choses examinées
Ford Fusion 2013 avec régulateur de vitesse adaptatif et système de suivi de voie
Lincoln MKS 2010 avec aide au stationnement active
La conception des choses futures
Don Normand
Livres de base, 2007
Surveiller, gérer et motiver la sécurité et le bien-être des conducteurs
Joseph F. Coughlin, Bryan Reimer et Bruce Mehler
Informatique omniprésente IEEE,
juillet-septembre 2011
Cette histoire faisait partie de notre numéro de mai 2013
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Les constructeurs automobiles ont jusqu'à présent introduit la technologie autonome avec soin, conscients qu'avoir trop peu de soucis à faire au volant peut être tout aussi dangereux que d'avoir trop de distractions. J'ai pu détecter la retenue des constructeurs automobiles lorsque je conduisais sur l'I-495 dans la Ford Fusion, une berline à 30 000 $ dotée de deux systèmes partiellement autonomes : le régulateur de vitesse adaptatif, qui utilise un radar pour mesurer la distance par rapport à la voiture qui précède et contrôle l'accélérateur et freiner pour maintenir une distance de sécurité; et le Lane-Keeping System, qui utilise une caméra dans le rétroviseur pour surveiller les marquages au sol et fait vibrer le volant, ou le déplace doucement, si la voiture dérive trop loin vers la gauche ou la droite. Les capacités des deux sont clairement tenues en échec. Le système de régulateur de vitesse ne fonctionne pas en dessous de 12 miles par heure et s'éteint si la voiture qui précède commence à aller plus vite que la vitesse initiale définie ; la fonction de suivi de voie peut facilement être contournée en déplaçant le volant avec force. Il s'est également éteint plusieurs fois lorsque les rayures sur la route étaient trop usées pour être vues clairement. Mais même avec de telles limitations, ces deux systèmes sont remarquablement intelligents et rassurants à utiliser. En rentrant chez moi dans une autre voiture plus tard, je me sentais paralysé de ne pas voir ma position dans la voie clairement indiquée sur le tableau de bord.
Lorsqu'elle est mise en œuvre correctement, l'automatisation semble rapidement être une partie naturelle de la conduite. En fait, il est facile d'oublier qu'il s'est introduit dans les voitures depuis que la manivelle a été remplacée par un démarreur automatique en 1911. Mais cette progression s'accélère avec des systèmes qui effectuent des tâches de conduite de niveau beaucoup plus élevé. De nombreux constructeurs automobiles vendent des modèles qui appliquent les freins à une vitesse surhumaine s'ils détectent une collision imminente ; certains peuvent aider à lire les panneaux de signalisation au fur et à mesure qu'ils passent, puis rappeler au conducteur la limite de vitesse correcte.
Les voitures autonomes nécessitent toujours l'attention d'un humain, mais elles peuvent aussi la décourager.
De nombreuses voitures peuvent également effectuer l'une des tâches de conduite les plus difficiles, le stationnement en parallèle. J'ai essayé cette fonctionnalité, appelée Active Park Assist, dans une Lincoln MKS. Le système identifie un endroit approprié, puis exécute une manœuvre de marche arrière presque parfaite pendant que le conducteur actionne le frein. C'était déroutant, au début, de voir le volant tourner violemment alors que la voiture reculait dans un endroit vide, mais je me suis également émerveillé de son fonctionnement impeccable.
Cette expérience a également fait allusion au plus grand défi pour une automatisation accrue des véhicules : comment fusionner efficacement les capacités humaines et machines. Bryan Reimer, chercheur au Age Lab du MIT, qui utilise le Lincoln pour étudier le comportement du conducteur, était assis sur le siège passager pendant mon essai routier alors que je cherchais une place de stationnement. Il m'a averti de ne pas accepter les premiers dans lesquels la voiture proposait de se faufiler, non pas parce qu'il doutait de la technologie, mais parce qu'il doutait de ma capacité à défaire ce qu'elle faisait. Vous ne sortirez jamais de là, a-t-il déclaré, soulignant que la Lincoln peut se garer avec seulement quelques centimètres à revendre à chaque extrémité.
Comment s'assurer que l'autonomie correspond au comportement humain est un sujet que Don Norman, chercheur en sciences cognitives et consultant en conception de produits, explore en profondeur dans son livre de 2007 La conception des choses futures . Norman prévoit de nombreux problèmes potentiels avec des voitures plus autonomes ; en fait, souligne-t-il, certains sont déjà apparus. Il décrit comment il a travaillé avec des constructeurs automobiles dont les systèmes de régulateur de vitesse adaptatif accéléraient automatiquement une voiture lorsqu'un conducteur entrait dans une bretelle de sortie, car la bretelle était libre de circulation ; ou ils ralentiraient soudainement une voiture si le conducteur se rapprochait d'une autre voiture tout en changeant de voie, forçant ainsi la voiture derrière à freiner soudainement également. Un contrôle entièrement automatique sera plus sûr, écrit-il. La difficulté réside dans la transition vers une automatisation complète, alors que seules certaines choses seront automatisées.
Il est tentant de penser que les problèmes identifiés par Norman seront de courte durée. Après tout, Google teste depuis un certain temps une flotte de voitures hybrides presque entièrement autonomes ou autonomes. Ces véhicules utilisent un laser coûteux monté sur le toit pour cartographier les environs de la voiture en 3D et traiter rapidement cette image, réagissant habilement aux autres voitures et aux piétons. La société affirme que ses voitures ont parcouru plus de 300 000 milles sans un seul accident sous contrôle informatique. L'année dernière, elle a produit une vidéo dans laquelle un aveugle fait un tour au volant d'une de ces voitures, s'arrêtant devant une Taco Bell et un nettoyeur à sec.
Aussi impressionnante et touchante que soit cette démonstration, elle est aussi trompeuse. Les voitures de Google suivent un itinéraire qui a déjà été parcouru au moins une fois par un humain, et un conducteur est toujours assis derrière le volant, ou sur le siège passager, en cas d'accident. Il ne s'agit pas uniquement de rassurer les piétons et autres automobilistes. Aucun système ne peut encore égaler la capacité d'un conducteur humain à réagir à l'inattendu, et une défaillance soudaine pourrait être catastrophique à grande vitesse.
Mais si l'autonomie nécessite une surveillance constante, elle peut aussi la décourager. De retour à son bureau, Reimer m'a montré un graphique qui illustre la relation entre les performances d'un conducteur et le nombre de choses qu'il fait. Sans surprise, à une extrémité du graphique, les performances chutent considérablement à mesure que la distraction augmente. À l'autre extrémité, cependant, là où il y a trop peu pour garder le conducteur engagé, les performances baissent également. Une personne qui rêve pendant que la voiture roule toute seule ne sera pas prête à prendre le contrôle si nécessaire.
La démonstration de Google est trompeuse. Rien ne peut encore rivaliser avec un conducteur humain pour gérer l'inattendu.
Reimer craint également que trop compter sur l'autonomie puisse entraîner une atrophie des compétences des conducteurs. Un parallèle peut être trouvé dans les avions, où la dépendance croissante à l'égard de la technologie du pilote automatique au cours des dernières décennies a été accusée de réduire les capacités de vol manuel des pilotes. Un projet de rapport de 2011 commandé par la Federal Aviation Administration a suggéré que la dépendance excessive à l'automatisation peut avoir contribué à plusieurs accidents récents impliquant une erreur de pilotage. Reimer pense que la même chose pourrait arriver aux conducteurs. Une conduite hautement automatisée réduira les kilomètres physiques réellement parcourus, et un conducteur qui perd la moitié des kilomètres parcourus ne sera plus le même conducteur par la suite, dit-il. En gros, on oublie un problème important : comment connecter le cerveau humain à cette technologie ?
Norman soutient que l'autonomie doit également être plus adaptée à la façon dont le conducteur se sent. Au fur et à mesure que les machines prennent le relais, elles ont besoin d'être socialisées ; ils doivent améliorer leur façon de communiquer et d'interagir, écrit-il. Reimer et ses collègues du MIT ont montré comment cela pourrait être réalisé, avec un système qui estime la charge de travail mentale et l'attention d'un conducteur en utilisant des capteurs sur le tableau de bord pour mesurer la fréquence cardiaque, la conductance cutanée et le mouvement des yeux. Cette configuration informerait une sorte d'automatisation adaptative : la voiture utiliserait plus ou moins ses fonctionnalités autonomes en fonction du niveau de distraction ou d'engagement du conducteur.
Déjà, certains systèmes surveillent les indices comportementaux indiquant que l'attention du conducteur s'égare. En effet, après avoir roulé quelques instants sur l'I-495 sous le contrôle de la voiture, ce message s'est affiché sur le tableau de bord : Driver Alert Warning : Put Hands Back on Steering Wheel. Pour le reste de mon trajet, je me suis assuré de le faire.