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L’intelligence artificielle, moteur de la transformation de l’automobile

Publié le 19.06.2024

L’intelligence artificielle (IA) continue de révolutionner l’ensemble des industries. Le secteur automobile, déjà engagé dans une course à l’innovation, n’échappe pas au phénomène et poursuit sa transformation à vitesse grand V. Des capteurs avancés aux assistants virtuels, des logiciels embarqués aux véhicules autonomes, l'IA est le moteur d'un bouleversement qui redéfinit à la fois la sécurité des véhicules, l’expérience des usagers, la connexion entre véhicules ainsi que leur rapport à l’environnement.

Une voiture peut en cacher une autre 

Une voiture peut en cacher une autre ! Malgré les apparences, certains véhicules qui circulent dans les rues de San Francisco, de Phoenix en Arizona ou encore à Pékin n’ont pas toujours de chauffeur au volant : ces villes font partie des premières à avoir autorisé la circulation de robots-taxis. Des véhicules autonomes dont la conduite, entièrement automatisée, se fait donc sans conducteur. Ces véhicules atteignent le niveau 5, soit le plus haut niveau d’autonomie (lire encadré ci-dessous), grâce à des capteurs et à l’intelligence artificielle qui permettent de détecter l’environnement, de fusionner les informations obtenues pour l’analyser, de décider d’une action et de la mettre en œuvre.

L’IA ouvre la voie de l’intégration de modules d’apprentissage, de perception, de navigation, de planification à même de résoudre des problèmes complexes en un temps record, comme la détection de piétons ou l’agrégation et l’analyse de données en temps réel collectées par les caméras, radars et lidars qui cartographient la route en 3D. La concrétisation d’un virage amorcé depuis 2017, encore soumis à de nombreux défis. Comment intégrer le tout dans un système fiable en toutes circonstances ? Il existe en effet de nombreux facteurs d’incertitude : météo, piétons, circulation… Prédire leur comportement reste un défi pour l’IA

Perspectives de marche pour la voiture autonome

La taille du marché des voitures visant l’autonomie - évaluée depuis le niveau simple ou niveau 2 d’autonomie très partielle, au 5, niveau d’autonomie complète -  est estimée à 41,10 milliards USD en 2024 et devrait atteindre 114,54 milliards USD d’ici 2029, avec une croissance de 22,75 % au cours de la période 2024-2029. En 2023, la taille de ce marché était estimée à 33,48 milliards de dollars.

Niveaux d’autonomie en Europe 

L’Europe classe les voitures commercialisées en cinq niveaux d’autonomie.

Aux niveaux 1 et 2, le logiciel embarqué freine, accélère ou maintient la voiture dans sa voie, mais il se contente d’assister le conducteur qui reste seul responsable.

La véritable autonomie débute au niveau 3, où une partie de la responsabilité est confiée au logiciel (et donc indirectement au constructeur), pour doubler une voiture sur l’autoroute par exemple. Le conducteur doit néanmoins être prêt à reprendre le contrôle en cas d’alerte lancée par le véhicule et c’est toujours le cas au niveau 4.

Au niveau 5, plus de conducteur, la voiture est entièrement autonome. 

Honda est le premier constructeur à commercialiser un système de conduite partiellement autonome de niveau 3 au Japon en 2021, suivi par Mercedes-Benz en Allemagne la même année, ainsi qu'au Nevada et en Californie en 2023 — et bientôt BMW en Allemagne cette année.

QUELLES SONT LES NIVEAUX DE LA CONDUITE AUTONOME ? ILLUSTRATION EN ANGLAIS

Si plusieurs opérateurs, comme Waymo (Google / Alphabet), Zoox (Amazon) ou Nuro ont franchi le pas, la plupart des constructeurs automobiles commercialisent des véhicules autonomes de niveau 1, 2, voire 3, au moyen de l’intelligence artificielle. Des bénéfices déjà immenses pour l’automobile et l’expérience des usagers. Depuis septembre 2022, l’Allemagne par exemple, autorise les « véhicules à délégation de conduite » correspondant au niveau 3 : ils peuvent circuler de façon semi-autonome notamment sur autoroute, dans les bouchons et dans les parkings. Après Honda et sa Legend Hybrid EX en 2011 autorisée au Japon, l’allemand Mercedes-Benz a été autorisé en Allemagne, en Chine et en Californie à commercialiser ses modèles de niveau 3.

À l'heure actuelle, les voitures partiellement autonomes de niveau 2 et de niveau 3 sont les plus importantes sur le marché, tandis que les niveaux 4 et 5 (tels que mis à l'échelle par la SAE International) devraient être plus largement acceptés d'ici 2030.  
(Source : mordorintelligence.com, autonomous-driverless-cars-market-potential-estimation)

L’IA au bénéfice de la sécurité  

Grâce à l’intelligence artificielle, les véhicules connectés, sans être 100 % autonomes, permettent d’ores et déjà de renforcer sensiblement la sécurité à bord. L’IA dispose d’une formidable capacité d’absorption et d’exploitation de données issues de l’intérieur comme de l’extérieur du véhicule. Elle apporte des solutions de surveillance permanente, grâce à des capteurs et des caméras qui assistent le conducteur. Et l’IA est au cœur des systèmes d'aide à la conduite avancés (ADAS) : freinage automatique, avertisseur de collision, régulation de vitesse, détection de déviation de la trajectoire… La plupart des constructeurs ont également introduit dans leurs véhicules des détecteurs de fatigue qui analysent la conduite au volant et avertissent le conducteur au premier signe d’une baisse de concentration. 

Le fait de pouvoir anticiper ce qu’il se passe dans et autour du véhicule, avec des techniques comme le freinage d’urgence, permet de réduire de manière significative les accidents, ce que recherchent les constructeurs automobiles. Toutes ces technologies sont de plus en plus déployées, y compris dans des véhicules standards.
Matthieu Soulé, Directeur du BNP Paribas C. Lab Americas. 

Une gestion optimisée des flottes automobiles

Mais ce n’est pas tout. L’IA joue également un rôle important en matière de maintenance prédictive. Grâce à l’analyse en temps réel de cette technologie embarquée, l’IA peut anticiper les défaillances mécaniques, en détectant des variations de température ou de pression, par exemple, et suggérer le remplacement de certains composants. En maintenant le véhicule dans des conditions optimales, l’IA concourt à renforcer la sécurité à bord. Cette maintenance prédictive devient l’indispensable de la gestion de flottes automobiles. L’IA permet en effet de traiter une multitude de données sur les composants du véhicule – et leur vétusté potentielle – mais aussi sur leur état général (performance, efficacité ou encore productivité des véhicules.) 

« Le traitement de millions de données par l’IA apporte aux gestionnaires de flottes une source d’optimisation des coûts et d’informations utiles sur la consommation, l’usage, etc. », analyse Matthieu Soulé. Arval, l’un des principaux acteurs de la location longue durée et spécialiste des solutions de mobilité, vient à ce titre de dépasser les 100 000 véhicules connectés grâce aux données reçues directement via les constructeurs automobiles. Ces véhicules font partie des 650 000 véhicules connectés de la flotte d’Arval grâce à la solution Arval Connect. La filiale de BNP Paribas ambitionne de connecter 80 % de sa flotte d’ici 2025. Un moyen d’organiser des opérations de maintenance proactives, d’optimiser la gestion de la flotte en réduisant les temps d’immobilisation. 

Le véhicule connecté, un smartphone sur roues

De plus en plus connectés, les véhicules sont en passe de devenir des espaces ultra personnalisés, grâce, là encore, à la collecte et à l’exploitation d’une multitude de données. Le Software Defined Vehicle (SDV), ou « véhicule conçu autour du logiciel » fait donc passer la voiture dans une autre dimension, celle de la data, de l’ultra personnalisation et permet aussi – et surtout – de la faire évoluer dans un nouvel espace enrichi de nouvelles fonctions et applications. Suggestion de courses à effectuer, programme de télévision, shopping au volant… bientôt, monter à bord de son véhicule sera aussi le moyen de mieux gérer son temps. « Demain, des capteurs biométriques seront capables de percevoir votre fatigue au volant, de proposer de vous arrêter prendre un café à proximité et de payer pour vous ce café avant même votre arrivée », anticipe Guillaume Rio, Directeur de projet, Veille et Acculturation, Banque Commerciale en France, BNP Paribas. 

Volkswagen a annoncé son ambition de dépenser plus de 122 milliards d’euros dans l’électrification et la digitalisation, entre 2023 et 2027 ; en 2023, Honda et Sony ont lancé Afeela, marque de mobilité avec un prototype zéro-émissions ultra-connecté, doté de 45 capteurs - LiDARs (Light detection and ranging), caméras… - répartis entre l’extérieur et l’intérieur. Au final, le prototype propose une plateforme numérique qui offre aides à la conduite, au pilotage semi-autonome et aux connexions à différents réseaux (entre véhicules, entre véhicules et infrastructures…) via la 5G notamment.

Plus récemment, le constructeur français Stellantis a annoncé un partenariat avec Amazon pour concevoir les logiciels de son « smart cockpit », une plateforme électronique qui sera intégrée aux véhicules des 14 marques du groupe. Une façon de prolonger la stratégie software de Stellantis définie dans le plan Dare Forward 2030 qui ambitionne de développer des produits de mobilité intelligents et d’améliorer l’expérience client grâce à la personnalisation des fonctionnalités. 

Tous les constructeurs consacrent des investissements massifs dans le « software », et les partenariats entre les constructeurs et les entreprises de la tech sont désormais monnaie courante.
Guillaume Rio, Directeur de projet, Veille et Acculturation, Banque Commerciale en France, BNP Paribas. 

L’IA d’un bout à l’autre de la chaine - jusqu'au paiements

Renault Group, de son côté, intensifie la transformation de sa chaîne logistique avec des outils d'intelligence artificielle en s'appuyant sur l'expertise du Cermics, le centre d’enseignement et de recherche de l'École des Ponts ParisTech. Quant au constructeur allemand, son « BMW Intelligent Personal Assistant » utilise depuis longtemps l'intelligence artificielle pour le traitement de la commande vocale. Plusieurs constructeurs, comme Stellantis ou Mercedes-Benz ont par ailleurs déjà intégré ChatGPT à leur véhicule, tandis que d’autres, comme Hyundai ou BMW créent le leur. L’objectif ? permettre aux passagers d’avoir un échange plus fluide avec leur véhicule, avoir un simple « compagnon de voyage », ChatGPT pouvant intervenir comme guide touristique ou raconter l’histoire de la région traversée. De quoi se divertir au volant tout en restant concentré.  Mercedes-Benz, de son côté, s’est rapproché de Mastercard pour donner à ses clients la possibilité d’utiliser un capteur d’empreintes digitales dans leur voiture pour effectuer des paiements numériques sécurisés dans plus de 3 600 stations-service en Allemagne

IA et durabilité : une relation de long-terme ? 

L’impact de l’IA sur l’automobile va au-delà de la sécurité et de la commodité ; elle façonne également l’avenir de la mobilité durable. A ce titre, l’IA permet d’optimiser les trajets des véhicules connectés et de contribuer à fluidifier le trafic, de contrôler le remplissage de véhicules autonomes, de conseiller sur l’éco conduite, de se garer, de se détendre... Grâce à l’ajustement dynamique des paramètres, les logiciels embarqués mesurent et conseillent pour réduire la consommation de carburant et des émissions de CO2. 

De l’expérience au volant à l’amélioration de la sécurité à bord, en passant par l’optimisation des trajets, l’IA est loin d’avoir fini de transporter l’industrie automobile vers de nouveaux mondes.

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