L'IoT contrôle les bolides autonomes à l'Indy Autonomous Challenge
L'Indy Autonomous Challenge n'est pas une course automobile comme les autres. Et pour cause, elle se déroule sans pilote ! Il s'agit en effet de la première course de voitures autonomes. Dix voitures de course Dallara AV-21 (des véhicules de type F1) s'élanceront sur le circuit d'Indianapolis Motor Speedway, aux Etats-Unis, le samedi 23 octobre pour vingt tours. A leur commande, les algorithmes développés par les dix équipes constituées d'étudiants issus de 21 universités dans le monde, mais aucune française. L'objectif : trouver comment donner à une intelligence artificielle une stratégie de course et contribuer à améliorer la conduite des véhicules autonomes. Sous le capot, l'IoT va jouer un rôle prépondérant au déroulement de la course.
Les véhicules sont bardés de capteurs : plusieurs caméras connectées pour avoir une vision du circuit, des radars, un lidar longue portée et des capteurs GNSS/INS pour détecter à la fois l'emplacement du véhicule sur la piste et la position des autres voitures de course, mais aussi de capteurs de température pour vérifier l'état des systèmes. "Le CPU chauffe très vite, il faut pouvoir s'assurer que ses performances ne sont pas dégradées ou qu'il ne risque pas de griller. De même, la grande particularité du matériel est de devoir être adapté aux environnements agressifs", précise Pierre Guillaume, directeur des ventes en France chez Adlink. Le fabricant d'origine taiwanaise de produits pour les applications d'informatique embarquée fournit l'ordinateur dans lequel sera implémentée l'intelligence artificielle et avec lequel les capteurs communiqueront en V2X dans un fonctionnement en edge computing.
"Ce projet est une excellente initiative pour travailler sur des problématiques en open-hardware", souligne Pierre Guillaume. Les capteurs sont conçus pour s'adapter aux températures élevées, aux chocs et aux vibrations qui se produisent. "Le plus grand défi pour les capteurs, en particulier pour la caméra et le lidar, est néanmoins de faire face à la vitesse de course élevée qui entraîne un flou de mouvement. À vitesse maximale, les voitures de course parcourent 80 mètres en une seconde (soit près de 300 km/h, ndlr), quasiment l'équivalent d'un terrain de football. Par exemple, un lidar avec une fréquence de balayage de 10 Hz aura un flou de mouvement de 8 mètres sur l'image", explique John Zinn, director of global autonomous solutions chez Ansys, éditeur de logiciels de simulation numérique.
En tant que sponsor, Ansys a aidé à la conception des véhicules en mettant à disposition des équipes de course un modèle virtuel du circuit automobile d'Indianapolis, ainsi qu'un modèle virtuel de la Dallara AV-21 et ses capteurs. "Chaque équipe s'est configurée différemment pour les virages, certaines préférant déporter le véhicule vers l'extérieur tandis que d'autres préféraient les aborder à l'intérieur. La simulation a notamment mis en évidence la nécessité de trouver le bon équilibre entre les risques liés aux dépassements agressifs et la prudence nécessaire pour éviter les collisions", raconte John Zinn.
La latence est donc clé. L'infrastructure de connectivité, fournie par Cisco, comprend une liaison sans fil ultra-fiable et des commutateurs industriels qui fournissent jusqu'à 40 gigabits de débit dans le véhicule pour connecter les capteurs dans la voiture. "Les véhicules vont rouler à 200 km/h avec des pointes à 300 km/h, il faut que les capteurs soient réactifs, d'où l'importance de l'edge computing", rappelle Pierre Guillaume, qui travaille depuis dix mois sur ce projet avec ses équipes en France pour intégrer dans les véhicules les calculateurs et les briques logicielles. Les étudiants ont, de leur côté, planché plus de deux ans sur la conception de leur véhicule. "Nous avons ajouté une manette de playstation pour pouvoir prendre la main sur la voiture à distance en cas de besoin", confie Pierre Guillaume avec le sourire.
Au-delà du prix, qui attribuera à l'équipe victorieuse une récompense d'un million de dollars, 250 000 dollars à la deuxième équipe à franchir la ligne d'arrivée et 50 000 dollars à la troisième, le projet permet à Adlink d'étoffer ses offres. "Nous avons ajouté de nouvelles fonctionnalités à notre gamme de produits Adlink AVA destinés aux véhicules et nous avons noué un partenariat avec la société britannique spécialisée dans le développement de processeurs Arm à propos de la conduite autonome", indique Pierre Guillaume. Adlink, qui a la même approche pour les véhicules autonomes que pour les robots, collabore par ailleurs avec Idealworks, une filiale de BMW, dans la mise au point de robots pour ses usines.