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Bosch chef de file d'un projet de « passager virtuel » pour la sécurité des poids lourds

Rédigé par  jeudi, 24 septembre 2020 14:17
Bosch chef de file d'un projet de « passager virtuel » pour la sécurité des poids lourds

Ce projet de recherche développe des « assistants d’attention et d’activité » pour la conduite automatisée afin de rompre la monotonie lors de la conduite, maintenir le niveau d'attention, éviter les accidents. Bosch intervient en tant que leader du consortium dans ce projet soutenu par des fonds publics, avec ses partenaires Volkswagen, MAN Truck & Bus, l’université de Stuttgart, la grande école des médias de Stuttgart, le Spiegel Institut et CanControls.

Les camions constituent un élément fondamental dans la logistique. Trois quarts des marchandises sont transportées par la route en Allemagne. La pression des délais, les longs trajets et la monotonie du trafic font partie du quotidien des conducteurs de poids lourds : au volant, la distraction, la fatigue ou encore le temps de réaction peuvent avoir de graves conséquences. Pour éviter les accidents et les situations dangereuses, les systèmes de conduite automatisée jouent un rôle crucial. Ces fonctions alertent et accompagnent le conducteur dans des situations critiques et sont en mesure d’assumer des tâches devenues monotones et fatigantes.

Pour autant, y compris dans les prochaines étapes vers l'automatisation de la conduite, le conducteur reste irremplaçable et doit rester en mesure de reprendre le volant si nécessaire. Le projet de recherche Tango ("Technologie für Automatisiertes Fahren NutzerGerecht Optimiert"), signifiant « Technologie de la conduite automatisée optimisée pour les utilisateurs », a étudié pendant trois ans et demi la question de l’interaction entre les conducteurs de poids lourds et leurs camions, afin d’identifier les moyens de les coordonner du mieux possible.

L'accent a été mis sur les solutions de conduite automatisée partielle et conditionnelle (niveaux SAE - Society of Automotive Engineers 2 et 3). C’est ainsi qu’est né le prototype de « l’assistant d'attention et d'activité » : un passager virtuel qui maintient l’attention du conducteur, contre la fatigue et rend la conduite aussi agréable que possible. Aux côtés de Bosch, leader du consortium, Volkswagen, MAN Truck & Bus, l’Université de Stuttgart, la Grande école des médias de Stuttgart, le Spiegel Institut et CanControls ont participé au projet. Celui-ci a reçu le soutien du Ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie à hauteur d’environ 5 millions d’euros.

Garder un oeil sur le niveau d’assistance, la situation de conduite et l’état du conducteur

« À l’avenir, la conduite intègrera des phases de conduite manuelle et des phases de conduite automatisée : le véhicule et le conducteur alterneront au volant comme lors d’une course de relais », explique Michael Schulz, responsable de projet Bosch. « En cas de conduite partiellement automatisée telle que définie par le niveau SAE 2 et en cas de conduite en autonomie conditionnelle telle que définie par le niveau SAE 3, le conducteur doit à tout moment pouvoir reprendre le volant. Pour cela, le but est de toujours maintenir le conducteur dans un état d’attention et d’alerte optimal ».

C’est ici que « l’assistant d'attention et d'activité » entre en jeu. Selon le niveau d'assistance, l'état du conducteur et ce que permet la situation de conduite, il peut proposer au conducteur plusieurs activités subsidiaires : écouter de la musique et des livres audio, lire des e-mails, discuter et écrire des messages, voire regarder des films, planifier ses journées et ses itinéraires et même faire quelques exercices d’étirement. Pour ce faire, le système doit non seulement identifier de manière fiable les conditions de conduite, mais également observer l'état du conducteur et l'interpréter correctement, par exemple, s'il est fatigué ou distrait.

Pour cela, dans le cadre de ce projet de recherche des capteurs de surveillance ont été utilisés dans l'habitacle et combinés à des méthodes d'intelligence artificielle. Les caméras détectent si le conducteur ferme les yeux, s'il cligne très souvent des yeux, s'il ne regarde plus la chaussée ou encore l’inclinaison de sa tête qui pourrait être due à un état de fatigue ou un endormissement. Des algorithmes intelligents évaluent les images, les interprètent et, si nécessaire, activent des contre-mesures : une alerte, une proposition d’activité subsidiaire, ou encore une intervention active, comme par exemple un freinage.

Les besoins de l’utilisateur au coeur des développements

Pour comprendre les causes des excès de fatigue et de la distraction, et transmettre avec précision les besoins à « l’assistant d'attention et d'activité », les chercheurs ont accompagné les chauffeurs routiers lors de leurs tournées, mené des entretiens pour en savoir plus sur leurs expériences, étudié des journaux de bord en ligne et ont perpétuellement comparé et revu les étapes intermédiaires des développements avec des sujets d’expérience. À cette fin, des véhicules de test ont également été utilisés, de même que des essais dans des véhicules de test : dans un camion, le côté passager a également été équipé d’un volant, d'un frein, d'une pédale d'accélérateur et de tous les éléments de commande et d'affichage nécessaires. Une séparation visuelle avait été installée entre la place du conducteur et la place du passager. Cette approche appelée « Wizard of Oz » a permis de simuler la fonction d'automatisation et d'étudier le comportement des utilisateurs dans des conditions proches de la réalité.

« Nous avons consciemment placé l’utilisateur et ses besoins au centre de notre travail », déclare Michael Schulz. Le point de départ était que la conduite automatisée suscite souvent des réserves voire même de la méfiance parmi les conducteurs de poids lourds, car cette technologie est associée à une forme de mise sous tutelle et peut être perçue comme une menace pour leurs emplois. Certains ont ainsi pour habitude de ne pas utiliser les systèmes d’assistance actuels, voire même de les désactiver volontairement. Le projet a permis de mettre en exergue l'argument le plus fort en faveur d’une automatisation accrue : le gain de sécurité. L’argument d’une conduite confortable et sans stress joue également un rôle important.

Elargir le projet aux véhicules particuliers

Dans ce contexte, une attention particulière a été accordée à l'interface homme-machine (IHM). « Dans le futur, le véhicule devra interagir avec son conducteur et devenir son partenaire », poursuit Michael Schulz. « Pour une interaction parfaite au sein de l'équipe conducteur-véhicule, il faut une utilisation intuitive, conviviale et simple ». Le prototype est notamment constitué d'un panneau de commandes composé de plusieurs écrans, qui combine des éléments visuels, sonores et tactiles et représente « l'assistant d'attention et d'activité » sous forme d’avatar. Les résultats de ce projet de recherche ont été intégrés à un développement élargi à des domaines, tels que l'observation de l'habitacle, la conduite automatisée et les systèmes de divertissement. Ils peuvent être utilisés non seulement pour les poids lourds, mais aussi pour les véhicules particuliers afin, là encore, de renforcer la sécurité routière.

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