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Plus de sécurité pour les véhicules autonomes ?

Publié le 11 juin 2018
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Le conducteur reste encore indispensable aujourd’hui dans les véhicules "semi autonomes". En mettant au point des systèmes d’aide à la conduite intelligents, le Gipsa-lab*, laboratoire co-piloté par Grenoble INP, entend améliorer l’interaction entre véhicule et conducteur pour gagner en sécurité et en confort.

Plus de sécurité pour les vehicules autonomes

Plus de sécurité pour les vehicules autonomes

L’accident mortel d'une piétonne percutée par une voiture-test Uber à Tempe, en Arizona, a récemment relancé le débat sur la sécurité des voitures autonomes. Les constructeurs ont déjà intégré des premiers niveaux d'autonomie (les assistants de conduite), qui permettent de lâcher le volant quelques instants. Mais le conducteur doit être en mesure de reprendre le contrôle lorsqu’une situation critique se présente. Au GIPSA-lab, l’équipe « Systèmes Linéaires et Robustesse » du département Automatique travaille justement à améliorer l’interaction entre le véhicule et le conducteur, afin d’aider ce dernier à mieux réagir en cas de danger. « Car en situation à risque, le conducteur peut réagir trop tard, ou de façon non optimale. »

Dans le cadre du projet INOVE financé par l’Agence Nationale de la Recherche et conclu en 2015, les chercheurs du laboratoire ont utilisé les systèmes actifs et semi actifs existants (suspensions, freins et direction) pour améliorer la sécurité, mais aussi le confort des passagers du véhicule. Ils ont ainsi étudié la faisabilité de systèmes d’aide à la conduite intelligents, capables de :
  • contrôler et évaluer le comportement dynamique du véhicule,
  • détecter le comportement et la performance du conducteur,
  • superviser les interactions avec les autres véhicules et les usagers de la route (camions, deux-roues, piétons)
  • et diagnostiquer les défauts capteurs/actionneurs afin de garantir un comportement stable et efficace du véhicule.
 

Mieux piloter les actionneurs internes du véhicule


« Dans le cas de l’ESP par exemple (électrostabilisateur programmé), l’actionneur est le système de freinage actif, autorisant l’ajout d’un couple de freinage indépendamment sur chaque roue,
explique Olivier Sename, professeur Grenoble INP et chercheur au laboratoire. La mesure de certains paramètres permet de comparer le comportement de la voiture avec celui d’une voiture idéale, simulée à l’aide d’un modèle mathématique. » Les entrées du simulateur sont les mesures en temps réel de valeurs telles que l’angle du volant, la position de la pédale d’accélération, de la pédale de frein, etc. Tout écart est corrigé à l’aide d’une action sur les freins actifs, pour ramener la voiture dans la trajectoire désirée.

La performance de cette commande ‘en boucle fermée’ nécessite des outils méthodologiques avancés, fondés sur des modèles assez complexes de la dynamique du véhicule. Les caractéristiques de la loi de commande obtenues sont garanties dans de nombreuses conditions de fonctionnement. « Nous avons, entre autres, développé des lois de commande pour le pilotage des suspensions électro-rhéologiques, à l’aide d’une plate-forme spécialement mise en place dans le cadre du projet INOVE en partenariat avec le fabricant d’amortisseurs Soben », souligne le chercheur.

Le projet se poursuit aujourd’hui avec une thèse en collaboration avec le constructeur automobile Renault, dans le but de développer des techniques de contrôle avancées pour améliorer la stabilité et la robustesse des véhicules automatisés.
 
Plus de sécurité pour les vehicules autonomes
 
Le Laboratoire GIPSA-lab travaille depuis près de 10 ans en collaboration avec l’Académie des Sciences de Budapest (MTA SZTAKI https://www.sztaki.hu/) sur la commande tolérante aux fautes pour les véhicules partiellement autonomes, afin de garantir l’adaptation et la reconfiguration du véhicule automatisé en cas d'apparition de situations critiques comme des défauts capteurs et/ou actionneurs, et/ou des actions indésirables de la part du conducteur. Le laboratoire MTA STZAKI dispose aujourd’hui d’un véhicule électrique automatisé (Nissan Leaf) qui servira de support à la validation expérimentale (preuve de concept) des méthodologies conjointement développées.


(*) Le GIPSA-lab est un laboratoire co-piloté par Grenoble INP, le CNRS et l’UGA

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Rédigé par Alizee Letellier

mise à jour le 21 juin 2018

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes