Voiture Autonome
Problématique : Comment rendre une voiture partiellement autonome pour simplifier/sécuriser la conduite ?
I- INTRODUCTION :
Pendant leur année de première, les élèves sont invités à réaliser des Travaux Personnels Encadrés (TPE). En effet, pour les effectuer, j'ai travaillé avec Augustin Goure, Cyril Rongier et Evan Duarte sur le thème de la voiture autonome. Ce travail regroupe deux matières importantes, les mathématiques et les Sciences de l’Ingénieur sur un thème commun : la mesure.
Notre groupe s’est formé assez facilement grâce au thème commun que nous avions choisi. Lors de la première séance de TPE, nous nous sommes penchés sur notre passion commune, le sport, mais après réflexions nous n’avons pas trouvé de projet qui puisse mélanger maths/SI et sport. Nous nous sommes donc tournés vers la voiture autonome. Ce choix a été pris collectivement après de longues discussions sur les différentes problématiques trouvées. Nous voulions trouver un sujet qui puissent aider des personnes quelques sois le moyen entrepris et nous en avons déduis la problématique finale suivante : comment rendre une voiture partiellement autonome pour simplifier/sécuriser la conduite ?
II- DISTRIBUTION DES ROLES :
Une fois la problématique finale choisie, après de nombreuses modifications pour arriver finalement à la trouver, nous devions nous répartir le travail, ce fus l’une des étapes les plus compliqués sur laquelle nous avons perdu du temps. Après réalisation du FAST, nous avons déduis des sous-problématiques sur lesquelles nous avions travaillé 3 à 4 semaines avant que nos professeurs nous demandes de les modifier car elles étaient beaucoup trop vague et notre projet était beaucoup trop ambitieux. Notre projet partait au départ sur tous types de routes (villes, campagnes, autoroutes) avec une voiture que nous avions décidé beaucoup plus autonome. Nous avons donc modifié nos problématiques et revu nos ambitions à la baisse pour arriver à une voiture partiellement autonome sur deux points : les distances de sécurité et les lignes de marquages mais uniquement sur l’autoroute. J’ai donc choisi de me charger des lignes de marquages car c’était un sujet qui me semblait assez complexe sur lequel je pourrais travailler pour arriver à quelque chose de concret et de précis, à la fin. La problématique que je vais résoudre durant ces TPE est : comment gérer la trajectoire du véhicule en fonction des lignes blanches ?
III- PROJET PERRONNEL
Pour mon cas, la partie maths sera organisée autour des algorigrammes des capteurs ou des calculs à effectuer et la partie SI autour du fonctionnement des capteurs et des circuits électriques. Dès ma sous-problématique trouvée, je me suis fixé des objectifs bien précis : je devais apprendre à travailler en groupe et à essayer d’avoir un maximum de responsabilité pour pouvoir mieux faire entendre mes idées, ce que je n’arrivais pas avant. Au début, je me suis mis à chercher comment calculer une trajectoire car je pensais utiliser des capteurs qui puissent calculer la distance entre notre véhicule et celui de devant et donc calculer la trajectoire optimale à suivre. J’avais avancé sur cette solution avant de me raviser complètement et de changer d’avis à cause d’un ingénieur que nous avons contacté préalablement pour pouvoir lui poser quelques questions sur notre projet. J’ai donc suivi ces conseils et recommencer la nouvelle solution trouvée à ma problématique. Je me suis donc mis à regarder des vidéos et à voyager sur les sites des différents constructeurs automobiles (Renault, Audi, Volkswagen notamment) pour me rendre compte qu’il existait déjà un système similaire : le Lane-Assist. Je me suis donc renseigné sur ce système ce qui m’aider à trouver la solution optimale pour notre cas. Je me suis donc en suite penché sur la recherche d‘un capteur qui puissent détecter les lignes blanches. Mais très vite je me suis retrouvé face à un problème, les capteurs trouvés n’étaient que des capteurs qui détectaient les couleurs et non les lignes, un professeur m’a donc préconisé un capteur que nous possédions au lycée, le CNY-V69, ce sera celui-là que j’utiliserais pour ma part. Une fois le capteur choisi, j’ai donc fait une expérience avec celui-ci et je me suis renseigné sur son fonctionnement, ce qui est compliqué car tout est en anglais et certains termes très complexes. Pour finir, après avoir compris son fonctionnement, j’ai cherché à créer un algorigramme qui puisse avertir le conducteur qu’il dépasse la ligne de marquage. J‘ai trouvé cela assez facilement.
Pendant les TPE, j’ai dû faire une partie du montage d’un boitier sur SolidWorks car l’un des seuls du groupe à savoir m’en servir convenablement.
En conclusion, après avoir étudié toutes sortes de solutions, j’ai trouvé la solution que je pense la plus pratique et la plus efficace pour répondre à ma problématique. Pour gérer la trajectoire d’un véhicule en fonction des lignes blanches, il faut deux capteurs de part et d’autre du véhicule qui détectent si une ligne est dépassée, et si c’est le cas, qui envoient un message au conducteur pour qu’il redresse la trajectoire.
IV- BILAN DES TPE :
Ce projet me tenait particulièrement à cœur car c’est un travail de groupe et je ne devais pas décevoir mes compères qui comptaient sur moi et parce que ce projet m’intéressait énormément. J’aimerai travailler en entreprise et avoir des responsabilités, c’est ce que j’avais ici, c’est donc une bonne expérience à prendre pour moi. Je me suis beaucoup investis dans ce projet avec, sans compter des heures de TPE habituels, environ 15 heures de travail chez moi. Notre groupe était très homogène et s’entendait très bien malgré certains désaccords et des discussions parfois un peu houleuses mais utiles. Les deux seuls soucis du groupe ont été : une mésentente pour le format à choisir lors de restitution orale, moi préconisais plutôt un PowerPoint tandis que les autres, un moyen plus original, un site. Finalement le PowerPoint a été choisi. Et l’autre bémol que je mettrai sur le groupe c’est que, comme nous nous entendions très bien, nous arrivions facilement à nous distraire. J’ai aussi eu du mal au début, quand la problématique était un peu floue, que je ne savais pas quoi faire. J’ai, je pense, pris ce projet un peu à la légère lors des premières semaines. Chacun avait un rôle différent, j’étais plutôt celui qui planifiais et prévoyais les échéances pour pouvoir finir notre projet dans les temps, j’étais en quelques sortes l’organisateur du projet qui distribuait le travail à effectuer chaque séance. Moi qui n’aime pas particulièrement travailler en groupe, j’ai été content de faire ce projet avec plusieurs personnes et ça m’a permis de changer un peu ma vision du « travail en groupe ».
Malgré des difficultés rencontrées et des problèmes à résoudre, qui nous ont fait perdre pas mal de temps, ce projet m’a plu et intéresser et m’a permis d’apprendre toute sorte de chose que je n’estime pas inutile surtout si mon travail consiste à utiliser ce genre de choses. J’ai appris à me servir de nombreux sites comme AlgoBox ou Multisim. Cela m’a permis d’acquérir une certaine méthode de fonctionnement et de rédaction pour le premier long projet que j’ai fait. J’ai également appris à calibrer mon temps et mon projet pour rester dans les temps et les objectifs fixés, ce qui me servira surement pour mon BAC. Pour finir, je dirais que nous avons réussi à mener notre travail jusqu’au bout et à réaliser les objectifs que nous nous étions fixés.