Tester de vraies voitures sans conducteur dans un environnement virtuel

Des chercheurs de l’Ohio State University ont développé un nouveau logiciel pour aider au développement, à l’évaluation et à la démonstration de véhicules autonomes ou sans conducteur plus sûrs.

Appelée méthode Vehicle-in-Virtual-Environment (VVE), elle permet de tester des voitures sans conducteur dans un environnement parfaitement sûr, a déclaré Bilin Aksun-Guvenc, co-auteur de l’étude et professeur d’ingénierie mécanique et aérospatiale à l’Ohio State. .

Imaginez qu’une voiture sans conducteur soit placée au milieu d’un parking vide. Bien qu’il conduise, il ne réagit pas au monde réel, mais à l’entrée du logiciel, qui indique à la voiture à quoi ressemble la route, et quels voitures, piétons et dangers elle rencontre en cours de route.

« Avec notre logiciel, nous sommes en mesure de faire croire au véhicule qu’il roule sur de vraies routes tout en fonctionnant sur une grande zone d’essai ouverte et sûre », a déclaré Aksun-Guvenc. « Cette capacité permet d’économiser du temps, de l’argent et il n’y a aucun risque d’accidents mortels de la circulation. »

L’étude, publiée récemment dans la revue Capteursont découvert qu’en immergeant des machines autonomes dans un environnement virtuel, la technique peut aider la voiture à apprendre à éviter d’éventuelles collisions, à accroître la sécurité des piétons et à réagir à des événements de circulation rares ou extrêmes.

Bien que les technologies de conduite autonome soient devenues beaucoup plus courantes sur la route ces dernières années, en raison du grand nombre d’accidents causés par ces systèmes, la manière dont ces technologies sont testées mérite un examen plus approfondi, a déclaré Aksun-Guvenc.

« Notre avenir dépend de notre capacité à faire confiance à tous les véhicules routiers pour notre sécurité, donc tous nos concepts de recherche visent à atteindre cet objectif », a déclaré Aksun-Guvenc, qui est également codirecteur du laboratoire de conduite automatisée de l’Ohio State. un groupe de recherche formé à l’origine en 2014 pour faire progresser les technologies des véhicules autonomes.

Les approches actuelles pour démontrer les fonctions des véhicules autonomes impliquent de tester les logiciels et la technologie d’abord dans des simulations, puis sur la voie publique. Pourtant, cette méthode transforme essentiellement les autres usagers de la route en participants involontaires à ces expériences de conduite, a déclaré Aksun-Guvenc, et de tels risques peuvent rendre l’ensemble du processus de développement coûteux, inefficace et potentiellement dangereux pour les conducteurs et les piétons.

Pour surmonter les limites de ces évaluations erronées, les chercheurs de cette étude ont remplacé la sortie des capteurs haute résolution d’un véhicule réel par des données simulées pour connecter ses commandes à un environnement 3D très réaliste, un peu comme donner à la machine un casque VR ou une réalité virtuelle. lunettes. Après avoir transmis les données aux ordinateurs du système de conduite autonome et synchronisé les mouvements réels de la voiture avec les simulations, les chercheurs ont pu montrer qu’elle se comporte comme si l’environnement virtuel était son véritable environnement en temps réel.

Mais ce qui rend leur logiciel particulièrement puissant, a déclaré Levent Guvenc, co-auteur de l’étude et également co-directeur de l’Automated Driving Lab, c’est la force de la flexibilité de leur environnement virtuel. « Lorsque les sens réels sont remplacés par des sens virtuels, le modèle peut être facilement modifié pour s’adapter à tout type de scénario », a déclaré Guvenc.

Étant donné que la méthode VVE peut être calibrée pour conserver les propriétés du monde réel tout en modélisant des événements rares dans l’environnement virtuel, elle pourrait facilement simuler des scénarios de trafic extrêmes, comme quelqu’un sautant devant un véhicule, à des scénarios banals comme des piétons attendant à un passage pour piétons. , il a dit.

De plus, à l’aide d’une application de communication pour la connectivité véhicule-piéton, le logiciel peut utiliser Bluetooth pour communiquer entre un piéton avec un téléphone portable et un téléphone dans le véhicule d’essai. Les chercheurs ont demandé à un piéton de traverser rapidement une route simulée à une distance de sécurité du véhicule d’essai. Mais le signal Bluetooth a indiqué à la voiture que la personne filait juste devant.

« La beauté de la méthode est que les usagers de la route peuvent partager le même environnement en même temps sans être du tout au même endroit », a déclaré Guvenc. Et bien que la génération de ces environnements super réalistes puisse prendre du temps, il a déclaré que le défi technologique de la synchronisation de différents environnements à utiliser dans des simulations en temps réel est un défi que leur équipe a résolu.

L’équipe a également déposé un brevet pour la technologie. À l’avenir, Guvenc a déclaré qu’il aimerait également le voir intégré dans les directives de circulation élaborées par des groupes tels que la National Highway Traffic Safety Administration.

« Nous pourrions voir cette technologie devenir un incontournable de l’industrie dans les cinq ou 10 prochaines années », a déclaré Guvenc. « C’est pourquoi nous nous concentrons sur la création de plus d’applications pour cela. »