Le simulateur de conduite – le véhicule virtuel du futur

Grâce à l'un des simulateurs de conduite les plus perfectionnés au monde, Volvo Trucks est à la pointe de la recherche sur la sécurité.

Au cœur du simulateur.

Le simulateur de conduite, propriété de l'institut de recherche suédois VTI (institut national suédois de recherche sur les routes et le transport), est considéré comme l'un des plus perfectionnés au monde.

Kristoffer Tagesson.

Le doctorant en études industrielles Kristoffer Tagesson a participé au développement du simulateur de conduite.

Le véhicule s'élance après un virage à droite et accélère dans la ligne droite. Le régime moteur augmente et les arbres défilent derrière les vitres de la cabine. On sent clairement les vibrations transmises par la chaussée irrégulière. Rien de surprenant ici, si ce n'est que tout ce que l'on entend, ressent et voit est simulé par ordinateur !  

« Le principe du simulateur est d'offrir un réalisme maximum. L'environnement sonore et les sensations doivent être exactement les mêmes qu'au volant d'un véhicule sur une route normale », explique Kristoffer Tagesson, doctorant en études industrielles chez Volvo Trucks.

Ce simulateur de conduite, propriété de l'institut de recherche suédois VTI (institut national suédois de recherche sur les routes et le transport), est considéré comme l'un des plus perfectionnés au monde. Les recherches menées sont conçues pour renforcer la sécurité des véhicules actuels et futurs. Comme d'autres partenaires dans l'industrie du transport, Volvo Trucks effectue des recherches dans le simulateur afin de développer les véhicules les plus sûrs au monde. 

Les tests de collision sont excellents. Ils peuvent être époustouflants et constituent l'un des moyens les plus efficaces pour tester les capacités du véhicule en cas de collision. Toutefois, la sécurité routière ne saurait se résumer à de la tôle froissée et des vitres brisées. 

« Lors d'un test de collision, nous pouvons voir ce qui se passe au moment de l'impact... mais qu'en est-il en amont ? Comment savoir si les systèmes de sécurité active ne distraient pas le conducteur dans une situation critique au lieu de l'aider ? C'est le genre de questions que nous étudions ici », explique Kristoffer Tagesson.

Le principe du simulateur est d'offrir un réalisme maximum. L'environnement sonore et les sensations doivent être exactement les mêmes qu'au volant d'un véhicule sur une route normale.

Kristoffer Tagesson

doctorant en études industrielles chez Volvo Trucks

Gustav Markkula.

Gustav Markkula, un autre doctorant en études industrielles, a énormément travaillé avec le simulateur de conduite.

Il est assis dans la salle de contrôle, où plusieurs ordinateurs enregistrent la manière dont les conducteurs d'essai conduisent, observent leur environnement et se placent sur la route. Une énorme quantité d'informations est recueillie. L'un des principaux avantages de ce simulateur de conduite, qui est une technologie de test relativement novatrice, est qu'il permet désormais d'impliquer le conducteur à un stade précoce du développement de nouveaux produits. 

« Autrefois, il fallait d'abord tout construire, les routes, les véhicules et les systèmes de sécurité, avant de pouvoir réaliser les tests pour voir leur fonctionnement en pratique. Il est désormais possible de faire tout cela en parallèle », explique Kristoffer Tagesson.

En d'autres termes, le simulateur de conduite permet de tester de nouveaux véhicules dans les environnements de conduite de demain, mais dès aujourd'hui. Peter Nilsson, autre doctorant en études industrielles chez Volvo Trucks, s'occupe justement de ce type de projet. 

« Le travail réalisé sur le développement des véhicules et des infrastructures s'inscrit dans le long terme. Avec ce simulateur, capable de recréer pratiquement n'importe quel environnement routier, nous pouvons optimiser ces développements ensemble », poursuit-il. 

Le projet de Peter Nilsson est intitulé « Safe Corridors » et s'intéresse aux moyens de trouver des couloirs de sécurité pour les véhicules remorquants longs (entre 27 et 34 mètres). 

« D'ici 2020-2030, je suis convaincu que nous retrouverons ces véhicules remorquants longs sur nos routes, car ils sont un réel atout pour le respect de l'environnement. Mais d'ici là, nous devons trouver un moyen d'en faciliter la conduite, car il reste très difficile de connaître la position exacte de la remorque », précise Peter Nilsson.

Les rails du simulateur.

Le simulateur se trouve sur deux rails croisés capables de recréer une impression de conduite vers l'avant, vers l'arrière ou en virage.

 

Grâce à un système avancé d'aide à la conduite, le véhicule pourra calculer par lui-même où se placer sur la route en toute sécurité, d'après des informations sur la route, les panneaux et les autres véhicules qui l'entourent. 

« Ce système autonome devra pouvoir intervenir et prendre la main sur la conduite s'il détecte que le véhicule se trouve en dehors du couloir de sécurité. Notre défi consiste maintenant à déterminer comment basculer de l'un à l'autre, car il est important que cela reste naturel pour le conducteur. »

Peter Nilsson.

Peter Nilsson, doctorant en études industrielles chez Volvo Trucks.

Des essais ont récemment été réalisés sur le simulateur de conduite, avec 20 conducteurs appelés à tester deux systèmes de conduite autonomes distincts. Il leur a ensuite été demandé lequel des systèmes ils préféraient. Toutefois, comme un conducteur expérimenté sait mieux que quiconque comment un véhicule doit se comporter sur la route, Peter Nilsson a aussi permis aux conducteurs d'essai de prendre eux-mêmes le volant du véhicule remorquant long. 

« Nous avons alors pu enregistrer et analyser objectivement la façon dont ces conducteurs expérimentés ont conduit un véhicule de 30 mètres de long sur des routes exigeantes. À l'avenir, nous devrions pouvoir utiliser ces données dans le cadre de la documentation de base lorsque nous développerons des couloirs de sécurité et concevrons ce système autonome. » 

Les tests actuellement menés n'auraient pas été possibles sans la technologie de pointe du simulateur. Le simulateur se trouve sur deux rails croisés capables de recréer une impression de conduite vers l'avant, vers l'arrière ou en virage. La cabine peut aussi se déplacer verticalement. Tout cela concourt à une expérience de conduite réaliste aussi bien pour les fonctions de direction que pour les vibrations du châssis.

En générant ce tableau détaillé de la manière dont se comporte réellement le conducteur, nous pouvons identifier le potentiel d'amélioration de notre propre système de sécurité.

Gustav Markkula

doctorant en études industrielles, Volvo Trucks

La cabine est en outre équipée de dix caméras qui enregistrent le comportement du conducteur. Cinq caméras sont visibles sur le pare-brise, devant le conducteur. Elles enregistrent tous les mouvements oculaires du conducteur grâce à une lumière infrarouge. Ainsi, les chercheurs peuvent déterminer exactement où, quand et à quelle fréquence le conducteur scrute la route ou regarde son téléphone et son GPS (système de navigation par satellite), par exemple. 

Les cinq autres caméras sont dissimulées à l'intérieur de la cabine afin que le conducteur oublie leur présence. Elles enregistrent les autres comportements classiques du conducteur, de sa manipulation du volant à la façon dont il enfonce l'accélérateur et les autres pédales. 

Volvo Trucks mène actuellement un autre projet passionnant destiné à décrire le comportement du conducteur de manière mathématique (on parle de « modèle de conduite »). Ce modèle servira ensuite à évaluer les systèmes de sécurité active.

 

Hexapode.

Un hexapode sous la cabine réplique les mouvements de direction et les vibrations du châssis pour offrir une expérience de conduite réaliste.

Projecteurs du simulateur.

Neuf projecteurs sont utilisés pour créer l'univers visuel sur 180 degrés du simulateur.

Plusieurs systèmes déjà sur le marché, comme l'Avertisseur de collision avec freinage d'urgence, ont été testés sur le simulateur. L'un après l'autre, 46 conducteurs ont pris place dans le simulateur sans savoir ce qui allait se passer pendant qu'ils conduisaient. Au bout de 30 minutes de conduite, une situation critique était simulée et le système de sécurité était activé. 

« Cela nous permet de voir le temps que met le conducteur pour réagir à l'avertissement, la manière dont il gère la situation avec et sans le système, et s'il y a une différence de réaction chez les personnes connaissant déjà le système. En générant ce tableau détaillé de la manière dont se comporte réellement le conducteur, nous pouvons identifier le potentiel d'amélioration de notre propre système de sécurité », déclare Gustav Markkula, le doctorant en études industrielles en charge de ce projet. 

« En tant que chercheur, il est important de pouvoir rencontrer nos conducteurs et de savoir ce qu'ils pensent réellement de nos produits et solutions. Pour moi, c'est la clé de la réussite. »

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