Les technologies du futur

La voiture du futur (VI)

Nous le constatons déjà au fil des expositions, les nouvelles voitures intègrent de plus en plus de dispositifs d'aide à la conduite et de systèmes de sécurité qui les rendent tous les jours un peu plus intelligentes et nos routes plus sûres.

Cela n'a l'air de rien, mais comparées aux voitures construites il y a 50 ans, nos voitures modernes disposent toutes de phares antibrouillards, d'alarmes, d'appuie-tête, de ceintures de sécurité, d'airbags, de vitres électriques et autre ABS (anti-blocage des roues) qui accroissent notablement la sécurité active ou passive des usagers de la route.

Certains modèles d'aujourd'hui disposent déjà d'usine du système ACC (active cruise control ou régulateur de vitesse actif), du système EPS (correcteur d'assiette), GPS (géolocalisation), de la climatisation automatique, de la clé magnétique ou du starter, de l'alarme de proximité, du détecteur de mouvement, de l'éclairage variable et/ou directionnel et des moteurs hybrides qui sont intégrés dans beaucoup de voitures de classes moyenne et supérieure.

Seul inconvénient du GPS, il arrive encore que des conducteurs accordent une confiance totale à leur système de navigation, au point que si celui-ci propose de "faire demi-tour dès que possible", certains conducteurs effectuent la manoeuvre sur le champ, au point de prendre l'autoroute à contre-sens ! (cas vécu par un conducteur de 78 ans sur l'autoroute Metz-Nancy en 2004. Une situation similaire s'est produite en 2003 sur une bretelle d'accès, face à une brigade de police).

Les carrosseries sont en acier allégé (40% plus léger), en plastique ou en aluminium, et même en magnésium sur les haut de gamme. Pour certains automobilistes, ce sont des options de luxe alors que certains de ces systèmes sont déjà incorporés d'usine dans des voitures de petite catégorie (clé magnétique, starter, climatisation, EPS, etc). Toutes ces options vont donc dans le sens de la démocratisation et il ne fait aucun doute que toutes les autres options dites "de luxe" suivront à terme ce mouvement.

La voiture électrique

Il y a d'abord la question du moteur et des ressources en pétrole. Début 2008, pour la première fois le baril de pétrol brut (Brent) a dépassé les 100$ à la Bourse de New York et suit actuellement une progression alarmante qui le conduit tout droit vers les 200 ou 250$ d'ici quelques decennies. C'est le signe annonciateur de la fin du pétrole bon marché. On y reviendra.

La GM Sequel à moteur électrique (Lithium-Ion).

L'actualité nous rappelle de façon de plus en plus pressente que le moteur à explosion est voué à disparaître d'ici une ou deux générations au profit du moteur électrique. 

La production d'électricité peut être assurée de différentes manières : par des plaques solaires, des batteries Lithium-Ion, Nickel-Métal Hydrure (NiMh) ou encore par une pile à combustible. 

Les constructeurs nous annoncent déjà la commercialisation des premiers véhicules électriques avec la Mitsubishi Miev vendue au Japon en 2009. Viendront ensuite la Bolloré qui sera commercialisée en Europe en 2010 et une Renault en 2012.

En suivant cette tendance, on estime que vers 2017 les constructeurs fabriqueront deux fois plus de voitures électriques qu'aujourd'hui. On peut estimer que d'ici une génération la plupart d'entre nous rouleront en véhicule hybride voire tout électrique.

La pile à combustible

Si le moteur électrique de la Bolloré tire son énergie de plaques solaires, on peut également produire de l'électricité à partir d'une pile à combustible ou "fuel cell". De quoi s'agit-il ?

 Inventée en 1964 par General Electric pour alimenter les capsules spatiales Gemini (vol orbital en 1965) en électricité, c'était une pile alcaline utilisant comme électrolyte (la substance contenant des ions libres permettant le passage du courant) de la potasse liquide et développant 1 kW. Le système a évolué et il existe aujourd'hui une dizaine de procédés. L'électrolyte, liquide ou en solution, varie d'un constructeur à l'autre (hydrogène, méthanol, etc). Parmi les systèmes les plus populaires il y a la pile à hydrogène.

C'est Honda qui inaugura ce marché prometteur en 1999 soit 4 ans avant la directive européenne sur le principe du "pollueur-payeur", en sortant le premier prototype de véhicule à hydrogène, la Honda FCX-V1, alimentée par une pile à combustible.

La "pile" dont on parle consomme de l'hydrogène et de l'oxygène pour produire de l'électricité et faire tourner le moteur électrique qui fait avancer la voiture, selon la formule : 2H2 + O2 ® 2H2O + énergie. Les rejets de la réaction sont de la vapeur d'eau et de la chaleur.

Fin 2007, la Honda FCX Clarity fut la première voiture de série utilisant une pile à combustible.

Le moteur à explosion risque toutefois de survivre dans les pays capables de produire suffisamment de biocarburant (notamment au Brésil et aux Etats-Unis) ou auprès des usagers préférant les voitures hybrides (diesel-électrique) ou acceptant ou contraints de payer 3 € sinon plus leur litre de carburant.

Accessoires de sécurité

A côté du problème du prix du carburant, il y a celui de la sécurité. La technologie moderne vise à assister toujours mieux les automobilistes afin qu'ils maîtrisent la circulation routière et évitent les accidents. A l'avenir l'accent sera encore plus forcé sur cette sécurité.

Volvo par exemple a mis au point un système d’anticipation de collision avec freinage automatique fonctionnant jusque 30 km/h; face à un obstacle, la voiture freine pour vous si vous êtes inattentif.

L'éclairage directionnel sera généralisé pour offrir une meilleure sécurité dans les virages notamment. Il sera également variable avec une intensité et un champ moindre en ville ou en-dessous de 50 km/h que sur autoroute. Les véhicules pourront même dialoguer entre eux pour éviter que le conducteur qui vous suit par exemple ne soit éboui par vos feux stop (BMW). D'autres constructeurs proposent des modèles capables de reconnaître les panneaux routiers (Opel, Renault). Certaine voitures sont déjà équipées de ces dispositifs dynamiques, y compris de phares longue portée au xénon ou de LED (BMW, Audi).

Le système HUD optionnel de la BMW X6.

Pour le confort et la sécurité de la conduite, citons également le système de vision "tête haute" tel le HUD de la BMW X6 mis au point par Continental qui permet d'afficher certains paramètres du véhicule (vitesse, direction, distance, etc) par projection sur le pare-brise.

Bien que les crevaisons se font rares, il est difficile de rouler avec un pneu plat. Un système de roulage permettant de rouler avec un pneu plat reste donc une demande des conducteurs. Mais ce système exige des capteurs de pression dans les pneus, un système d'alarme et de nouveaux types de pneus, plus chers aussi. Une alternative est de placer une chambre à air particulière ou une capsule de gomme dans le pneu qui se gonflerait automatiquement en cas de crevaison. Ces projets sont à l'étude mais uniquement sur des prototypes.

25% des accidents étant dus à la fatigue ou à l'endormissement au volant, le détecteur de somnolence permettra de détecter l'état plus ou moins conscient du conducteur. Le système doit fonctionner en temps réel et vérifier le respect des distances de sécurité, l'écart par rapport à la ligne blanche, à la berne centrale ou au fossé, les battements des paupières, les mouvements du volant, la pression sur les pédales et la vitesse du véhicule. D'autres marques (Mercedes-Benz) préfèrent un système basé sur la manière générale dont le conducteur évolue sur la route. Ici également, certains véhicules haut de gamme sont déjà équipés de tels systèmes de contrôle.

L'assistance de maintien de trajectoire utilisera soit une mini-caméra soit un détecteur infrarouge placé derrière le pare-brise et un programme de reconnaissance des marquages au sol (tant qu'il y en a !). En calculant la position relative du véhicule par rapport à ces marques, le système de navigation pourra ainsi avertir le conducteur (par un signal sonore, optique ou une vibration dans le volant ou dans le siège) qu'il dévie de sa trajectoire. Actuellement chaque solution à ses inconvénients (la nuit ou par mauvaise visibilité la caméra est inefficace, le capteur infarouge ne fonctionne qu'à courte distance, etc) et aucune n'est donc 100% efficace mais comme on dit "on y travaille".

Dans le même contexte, on peut également signaler le système d'assistance au parking ou aux créneaux. La méthode la plus simple consiste à équiper le rétroviseur intérieur d'un moniteur relié à une caméra placée à hauteur de la plaque arrière. 

Les systèmes les plus sophistiqués sont basés sur l'analyse de la voie carrossable et son environnement par des caméras et un système de reconnaissance de forme. Ces système exigent des roues indépendantes. Dans le meilleur des cas, la voiture peut se déplacer à angle droit ou l'habitacle peut pivoter sur 360° (Nissan). 

On peut dire sans hésiter que ces dispositifs plairont beaucoup à tous les conducteurs qui maîtrisent mal les dimensions de leur voiture ou hésitent à se parquer dans un emplacement exigu.

A lire sur le blog : Les véhicules futuristes du Salon de Tokyo (2007)

Rinspeed iChange ou la voiture modulable du futur (2009)

A gauche, le système ACC ou régulateur de vitesse actif mis au point par Renault. A droite, le concept car Pivo 2 de Nissan, un véhicule urbain à 3 places dont l'habitacle pivote sur 360° et qui est muni de quatre roues indépendantes orientables à 90°.

D'ici une génération nos voitures seront fabriquées en alliage métallique ou en plastique hautement résistant et les vitres seront en polycarbonate (comme les verres de certaines lunettes) afin de réduire leur poids. Seul inconvénient, même durci, le polycarbonate se raye facilement. 

Les constructeurs intégreront d'usine des systèmes de sécurité renforcés (plus de capteurs, plus d'airbags ou de protections latérales, d'alarmes, etc), d'une aide au parking par GPS ou par imagerie (avec caméras), de roues indépendantes, de sièges à mémoire, de l'affichage tête haute, de la détection infrarouge des obstacles, y compris des piétons sur la trajectoire du véhicule, de moyens de communications entre véhicules, et plus encore. D'ailleurs certaines voitures sportives ou berlines de moyenne et haut de gamme peuvent déjà bénéficier de certaines de ces options qui nous paraissent encore futuristes.

A voir : Le Salon de l'Auto de Detroit - Tokyo - Paris - Bruxelles - Genève - Francfort

MSN Auto - Moniteur Automobile

BMW CLEVER

Tricycle monoplace

TOYOTA i-Real

Tricycle monoplace

HONDA Puyo

Mini-voiture deux places

Dans un avenir plus lointain

Lorsque la situation l'exigera, que les voies publiques seront adaptées, la technologie plus fiable et le coût abordable, la voiture intégrera la conduite automatique sur certains itinéraires à forte densité de circulation. Des "convois" de voitures sont dès à présent testés sur certains "highways" américaines. Lorsque ce temps là viendra, c'est toute la manière de concevoir la circulation qui devra être revue ainsi que la législation. En effet, un jour ou l'autre il faudra bien insérer le mot "robot" auprès de celui de "conducteur" dans les textes de loi afin que l'on puisse déterminer la responsabilité juridique en cas d'accident, si d'aventure des véhicules sans pilote roulent sur la voie publique.

Constatant que nos agglomérations sont prises dans les embouteillages quasi en permanence, beaucoup de citadins utilisent les transports en commun, parfois encouragés dans leur démarche par des incitants financiers. Mais lorsque ces moyens de transports ne roulent pas en site propre, ils sont également confrontés aux embouteillages. Or la plupart des véhicules qui circulent en ville ne transportent qu'une seule personne. Ils occupent donc au minimum deux fois plus d'espace qu'une petite voiture genre "Smart".

Deux concept cars, un anonyme et le Minicat. Si les innovations s'installent d'abord dans les berlines de prestige, avec le temps et l'amortissement des recherches et développements, ces technologies sont adaptées aux autres modèles de la gamme, jusqu'au plus petites voitures. Mais l'amplification des problèmes d'embouteillages, de parking et de pollution dans les villes incitent de plus en plus de citadins à s'orienter vers les petites voitures offrant une faible consommation, dégageant peu de gaz carbonique (éco-taxes obligent) et qui se glissant partout. Les moteurs seront progressivement hybrides ou alimentés en biocarburant avant la généralisation du moteur électrique lorsque les constructeurs et la société seront prêts (en terme de rechargement, d'autonomie, etc).

Une voie d'avenir et un secteur sans doute très porteur à long terme est également celui des petites voitures citadines à 1, 2 ou 3 places à l'avant tels les concepts et autres prototypes PiXY de Suzuky, le Minicat et la Puyo de Honda, cette dernière ayant une carrosserie souple gélifiée.

Il existe également un marché pour les mini-voitures à deux places et sans conducteur. Elles seront mises à la disposition du public moyennant l'utilisation d'une carte d'accès leur permettant de consommer des kilomètres au prorata d'un kilométrage ou d'une durée déterminée. La "Cybercar" disposera d'un moteur électrique et d'un système de pilotage automatique géré par GPS (ou Galileo) allant jusqu'à parquer la voiture sans intervention humaine. Elle sera équipée d'une liaison informatique afin que les utilisateurs puissent interroger des bases de données pour rechercher un restaurant, un cinéma ou une boutique comme le font actuellement les GPS.

Des prototypes sont déjà testés aux Etats-Unis, à Londres, à Rome et à Castellon en Espagne. Actuellement ces véhicules sont encore peu utilisés, se limitant à transporter les visiteurs du parking ou de la gare vers le parc d'exposition. A terme, ces véhicules s'intégreront au paysage routier.

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