Chris Gerdes : La voiture de course du futur : 240 km/h, sans pilote

Combien d'entre vous vous êtes déjà retrouvés au volant d'une voiture à un moment ou vous n'auriez vraiment pas dû conduire ? Vous étiez peut-être sur la route toute la journée, et tout ce que vous vouliez, c'était rentrer chez vous. Vous étiez fatigué, mais vous aviez l'impression que vous pouviez rouler pendant quelques kilomètres de plus. Vous pensiez peut-être, j'ai moins bu que tous les autres, c'est moi qui devrait rentrer. Ou peut-être que votre esprit était totalement ailleurs.

Ça vous dit quelque chose ? Dans ces situations, est-ce que ça ne serait pas génial s'il y avait un bouton sur le tableau de bord sur lequel appuyer pour que la voiture vous ramène à la maison en toute sécurité ? C'est la promesse d'une voiture qui se conduit toute seule, le véhicule autonome, et c'est le rêve depuis au moins 1939, quand General Motors a dévoilé cette idée à leur stand Futurama lors de l'Exposition universelle.

C'est un de ces rêves qui semble toujours pour dans une vingtaine d'années dans le futur. Il y a deux semaines, ce rêve a franchi une étape, lorsque l'État du Nevada a accordé à la voiture sans chauffeur de Google la première licence pour un véhicule autonome, établissant clairement qu'il est légal pour eux de le tester sur les routes du Nevada. La Californie envisage des lois similaires, et cela assurerait que la voiture autonome n'est pas une de ces choses qui doit rester à Vegas.

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Dans mon laboratoire à Stanford, nous travaillons aussi sur les voitures autonomes, mais sous un angle légèrement différent Vous voyez, nous mettons au point des voitures de course robotiques, des voitures qui peuvent effectivement se pousser elles-mêmes jusqu'aux limites de la performance physique.

Pourquoi vouloir faire une telle chose ? Eh bien, il y a deux très bonnes raisons à cela. Tout d'abord, nous croyons qu'avant que les gens cèdent le contrôle à une voiture autonome, cette voiture autonome doit être au moins aussi bonne que les meilleurs conducteurs humains. Si vous êtes comme moi et les autres 70 % de la population qui savons que nous sommes des conducteurs au-dessus de la moyenne, vous comprenez qu'on place la barre très haut. Il y a aussi une autre raison. Tout comme les pilotes de voiture de course peuvent utiliser toute la friction entre le pneu et la route, toutes les capacités de la voiture pour aller aussi vite que possible, nous voulons utiliser toutes ces capacités pour éviter tous les accidents que nous le pouvons.

Vous pouvez pousser la voiture à la limite non pas parce que vous conduisez trop vite, mais parce que vous êtes passé sur une plaque de verglas sur la route, les conditions ont changé. Dans ces situations, nous voulons une voiture capable d'éviter tout accident qui peut être évité physiquement .

Je dois avouer, il y a aussi une troisième motivation. Vous voyez, j'ai une passion pour la course. Dans le passé, j'ai été propriétaire de voitures de course, chef d'équipe et coach de conduite, bien que peut-être pas au niveau que vous espérez actuellement. Une des choses que nous avons mis au point dans le laboratoire, nous avons développé plusieurs véhicules, c'est ce que nous croyons être la première voiture à dérive autonome du monde. C'est encore une de ces catégories où peut-être il n'y a pas beaucoup de concurrence.

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Mais c'est la P1. C'est un véhicule électrique entièrement construit par les étudiants, qui, grâce à ses roues arrières motrices et sa direction avant électronique peut se laisser déraper dans les coins. Il peut partir latéralement comme un pilote de rallye, toujours capable de prendre la courbe la plus serrée, même sur des surfaces glissantes et changeantes, sans jamais perdre le contrôle.

Nous avons également travaillé avec Volkswagen Oracle, sur Shelley, une voiture de course autonome qui a couru à 240 km/h à travers le Bonneville Salt Flats, a fait le tour du Thunderhill Raceway Park sous le soleil, le vent et la pluie, et navigué à travers les 153 virages et 20 km de la piste de Pikes Peak Hill Climb dans le Colorado sans personne au volant.

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Je suppose qu'il va sans dire que nous avons eu beaucoup de plaisir à faire ça. Mais en fait, nous avons mis au point autre chose dans le cadre du développement de ces voitures autonomes. Nous avons développé une appréciation considérable des capacités des pilotes humains de voiture de course. Comme nous avons examiné la question des performances de ces voitures, nous avons voulu comparer à nos homologues humains. Et nous avons découvert que leurs homologues humains sont incroyables. Nous pouvons prendre une carte d'une piste de course, nous pouvons prendre un modèle mathématique d'une voiture, et par itération, nous pouvons trouver réellement le moyen le plus rapide pour faire le tour de cette piste. Nous l'alignons avec les données que nous enregistrons d'un pilote professionnel, et la ressemblance est tout à fait remarquable.

Oui, il y a des différences subtiles mais le pilote humain de voiture de course est capable de conduire en suivant une ligne étonnamment rapide, sans l'aide d'un algorithme qui compare le compromis entre aller aussi vite que possible dans ce coin et gagner quelques secondes sur la ligne droite ici. Non seulement cela, ils peuvent le faire tour après tour après tour. Ils sont capables de le faire à chaque fois, en poussant la voiture à la limite chaque fois. C'est extraordinaire à voir. Vous les mettez dans une nouvelle voiture, et après quelques tours, ils ont trouvé la ligne plus rapide dans cette voiture-là, et ils sont bons pour les courses.

Ça vous fait vraiment réfléchir, nous aimerions savoir ce qui se passe à l'intérieur de leur cerveau. En tant que chercheurs, c'est ce que nous avons décidé de découvrir. Nous avons décidé d'instrumentaliser non seulement la voiture, mais aussi le pilote de voiture de course, pour tenter d'obtenir un aperçu de ce qui se passait dans leur tête quand ils faisaient ça. Voici le Dr Lene Harbott qui pose des électrodes sur la tête de John Morton. John Morton est un ancien pilote de Can-Am et de l'IMSA, qui est aussi un champion au Mans. Un pilote fantastique et très disposé à se mettre au service des étudiants des cycles supérieurs et ce type de recherche. Elle met des électrodes sur sa tête afin que nous puissions suivre l'activité électrique du cerveau de John alors qu'il court autour de la piste.

Clairement nous n'allons pas mettre deux ou trois électrodes sur sa tête et comprendre excatement tout ce qu'il pense quand il court. Cependant, les neuroscientifiques ont identifié certains schémas qui nous permettent de deviner certains aspects très importants de ce processus. Par exemple, le cerveau au repos a tendance à générer beaucoup d'ondes alpha. En revanche, les ondes thêta sont associées à de nombreuses activités cognitives, comme le traitement visuel, des choses où le conducteur réfélchit pas mal.. Nous pouvons mesurer ça, et nous pouvons observer la puissance relative entre les ondes thêta et les ondes alpha. Cela nous donne une mesure de la charge de travail mental, l'importance réelle du défi cognitif auquel le pilote est confronté en tout point le long de la piste.

Nous avons voulu voir si nous pouvions l'enregistrer réellement sur la piste, donc nous sommes allés dans le sud à Laguna Seca. Laguna Seca est une piste de course légendaire à mi-chemin entre Salinas et Monterey. Elle a une courbe appelée le Tire-bouchon. Le Tire-bouchon est une chicane, suivie d'un virage à droite rapide en même temps que la route descend de trois étages. La stratégie de conduite ici telle qu'on me l'a expliquée, c'était de viser le buisson au loin, et alors que la route tombe soudain, vous vous rendez compte que c'est en fait le haut d'un arbre.

Bon, donc grâce au programme Revs à Stanford, nous avons pu y emmener John et le mettre au volant d'une Porsche Abarth Carrera 1960. La vie est bien trop courte pour avoir des voitures ennuyeuses. Donc, ici vous voyez John sur la piste, Il monte la colline, Oh ! Quelqu'un a aimé ça, et vous pouvez le voir, en fait, sa charge de travail mental, mesurée ici dans la barre rouge, vous pouvez voir ses actions quand il s'approche. Maintenant regardez, il faut rétrograder. Et puis il faut tourner à gauche. Rechercher l'arbre et descendre.

Sans surprise, vous pouvez voir que c'est une tâche assez difficile. Vous pouvez voir son pic de charge de travail mental quand il fait ça, comme on peut s'y attendre pour quelque chose qui nécessite ce niveau de complexité. Mais ce qui est vraiment intéressant est de regarder les zones de la piste où sa charge de travail mental n'augmente pas. Je vais vous emmener maintenant de l'autre côté de la piste. Virage trois. Et John va aller dans ce coin et l'arrière de la voiture va commencer à déraper. Il va devoir corriger ça avec la direction. Donc regardez John le faire ici. Regardez la charge de travail mental et regardez la direction. La voiture commence à glisser , une manœuvre spectaculaire pour le corriger, et aucun changement que ce soit dans la charge de travail mental. Pas une tâche difficile. En fait, tout à fait réflexive.

Notre traitement des données ici est encore préliminaire, mais il semble vraiment que ces exploits phénoménaux que les pilotes de voiture de course effectuent sont instinctifs. Ce sont des choses qu'ils ont tout simplement appris à faire. Ça leur demande très peu de charge de travail mental pour effectuer ces étonnantes prouesses. Et leurs actions sont fantastiques. C'est exactement ce que vous voulez faire au volant pour prendre la voiture dans cette situation.

Ça nous a donné une idée et une inspiration formidables pour nos propres véhicules autonomes. Nous avons commencé à poser la question : Pouvons-nous nous les rendre un peu moins algorithmiques et un peu plus intuitifs ? Pouvons-nous prendre cette action réflexive que nous voyons chez les meilleurs pilotes de voiture de course, l'introduire dans nos voitures, et peut-être même dans un système qui pourrait se rajouter à l'avenir sur votre voiture ? Ça nous ferait franchir une étape importante sur la voie des véhicules autonomes qui consuisent aussi bien que les meilleurs humains.

Mais ça nous a aussi fait réfléchir un peu plus profondément. Voulons-nous que notre voiture soit plus qu'un simple chauffeur ? Voulons-nous que notre voiture soit peut-être être un partenaire, un entraîneur, une personne qui puisse utiliser sa compréhension de la situation pour nous aider à atteindre notre potentiel ? En fait, la technologie peut-elle ne pas simplement remplacer les êtres humains, mais nous permettre d'atteindre le niveau de réflexe et d'intuition dont nous sommes tous capables ?

Et comme nous avançons dans ce futur technologique, je veux que vous preniez un moment pour y réfléchir. Quel est l'équilibre idéal de l'homme et de la machine ? Et puisque nous y réfléchissons, inspirons-nous des capacités absolument incroyables du corps humain et de l'esprit humain.

Merci.

(Applaudissements)