Alors que la DeLorean s'arrêtait et que le nuage de fumée des pneus se dissipait, Jon Goh a jeté un coup d'œil par le ruban de la fenêtre côté passager pour voir des dizaines de spectateurs rassemblés applaudir et saluer le test réussi.

La foule, et attente, avait construit tout l'après-midi, tandis que Goh, un récent doctorat en génie mécanique. diplômé de Stanford, avait tracé un parcours d'obstacles d'un kilomètre de long dans des cônes de circulation à Thunderhill Raceway en Californie du Nord. Le soleil se couchait vite, mais Goh et son copilote, un autre étudiant diplômé nommé Tushar Goel, Je ne pouvais pas attendre le matin pour essayer le parcours sinueux. Outre, MARTY, le conducteur, n'avait pas besoin de voir la piste, il n'avait besoin que des coordonnées GPS et des algorithmes de l'ordinateur portable de Goh pour tracer son chemin.

MARTY est une DeLorean de 1981 que Goh et ses collègues du Dynamic Design Lab de Stanford ont converti en un tout électrique, voiture de dérive autonome. Il y a quatre ans, MARTY a dérivé - le style de conduite où la voiture avance même si elle est pointée sur le côté - à travers ses premiers beignets avec une précision inhumaine. Depuis, Goh et son équipe ont été occupés à souder et à coder pour préparer MARTY à appliquer ces compétences de base en dérive à un cours de conduite intense, et incroyablement tout avait parfaitement fonctionné. MARTY s'est frayé un chemin à travers les virages et les zigs et zags rapides en quelques minutes, faire jaillir de la fumée et des morceaux de caoutchouc, sans entailler un seul cône le long du parcours.

Alors que les acclamations continuaient, la satisfaction envahit Goh. Terminer le cours "MARTYkhana" du premier coup était génial, mais il savait que les données uniques tirées de la course pourraient transformer les capacités des systèmes de conduite autonome que l'on trouve dans les voitures d'aujourd'hui.

Dépasser les limites pour prendre le contrôle

MARTYkhana - un riff sur le format de course d'autocross "gymkhana" considéré comme le test principal de la capacité d'un pilote - n'est guère un coup. Mener des recherches sur le haut débit, des conditions de conduite compliquées comme celle-ci sont une approche simple du Dynamic Design Lab, où l'ingénieur mécanicien Chris Gerdes et ses étudiants dirigent des voitures autonomes dans des situations de conduite difficiles que seuls les meilleurs conducteurs humains peuvent gérer de manière fiable. Les ordinateurs de bord mesurent la réponse de la voiture sur des dizaines de trajets, et les ingénieurs traduisent cette dynamique du véhicule en un logiciel qui pourrait un jour aider votre voiture à esquiver rapidement un piéton qui se précipite sur la route.

La plupart des véhicules automatisés sur la route ont été conçus pour gérer des cas de conduite plus simples, comme rester dans une voie ou maintenir la bonne distance avec les autres voitures.

"Nous essayons de développer des véhicules automatisés capables de gérer des manœuvres d'urgence ou des surfaces glissantes comme la glace ou la neige, " a déclaré Gerdes. "Nous aimerions développer des véhicules automatisés qui peuvent utiliser toute la friction entre le pneu et la route pour mettre la voiture hors de danger. Nous voulons que la voiture puisse éviter tout accident évitable selon les lois de la physique."

Former une voiture autonome à la dérive est une méthode étonnamment bonne pour tester la capacité d'une voiture à conduire de manière évasive. Dans des conditions typiques, un conducteur pointe la voiture où il veut aller et utilise les pédales d'accélérateur et de frein pour contrôler la vitesse. Lors de la dérive, intentionnellement ou non, cela sort par la fenêtre.

"Soudain, la voiture est pointée dans une direction très différente de celle où elle va. Votre volant contrôle la vitesse, l'accélérateur affecte la rotation, et les freins peuvent avoir un impact sur la rapidité avec laquelle vous changez de direction, " Goh a dit. " Vous devez comprendre comment utiliser ces entrées familières d'une manière très différente pour contrôler la voiture, et la plupart des conducteurs ne sont tout simplement pas très doués pour gérer la voiture quand elle devient aussi instable."

Les véhicules commerciaux sont équipés de systèmes de contrôle électronique de la stabilité qui tentent d'empêcher les voitures d'entrer dans ces états instables, mais c'est là que les vagabonds prospèrent. Ils exploitent cette instabilité pour manœuvrer la voiture de manière plus agile et précise qui leur permet de traverser un parcours d'obstacles étroit sans même effleurer les barrières.

En étudiant les habitudes des conducteurs professionnels et en testant ces mêmes manœuvres de contrôle dans MARTY, l'équipe de Stanford a permis à la voiture d'utiliser une plus grande plage de ses limites physiques pour maintenir la stabilité dans un plus large éventail de conditions, et les mathématiques impliquées pourraient permettre aux systèmes autonomes de manœuvrer avec l'agilité d'un coureur de dérive en cas d'urgence.

« Par la dérive, nous sommes en mesure d'accéder à des exemples extrêmes de physique de conduite que nous n'aurions pas autrement, " Goh a dit. " Si nous pouvons conquérir comment contrôler la voiture en toute sécurité dans les scénarios les plus stables et les plus instables, il devient plus facile de relier tous les points entre les deux."

Une transformation de fond en comble

Lorsque Gerdes et Goh ont entrepris de construire MARTY, qui signifie banc d'essai de recherche à actionneurs multiples pour le contrôle du lacet, ils savaient qu'ils voulaient une voiture à propulsion arrière qui permettrait la liberté de mises à niveau sans fin, et ils voulaient qu'il ait un certain facteur cool.

"La façon dont nous le voyons, si vous allez construire un véhicule de recherche, pourquoi ne pas le faire avec style ?", aime à dire Gerdes, clin d'œil à la ligne classique de Retour vers le futur.

Une DeLorean a coché toutes ces cases. Si vous deviez regarder sous la coque emblématique en acier inoxydable de MARTY, vous trouverez très peu de DeLorean à ce stade. La transmission sous-alimentée a été remplacée par des batteries robustes et des moteurs électriques développés par Renovo. La suspension d'origine était trop spongieuse pour tenir une dérive décente, L'équipe a donc conçu et fabriqué des composants capables de supporter la tâche. Commandes mécaniques pour la direction, le freinage et l'étranglement ont été remplacés par des systèmes électroniques. Il y a une cage de sécurité.

Une paire d'antennes GPS parsèment le toit et suivent l'emplacement de la voiture à un pouce près, et toute l'opération se déroule sur des ordinateurs cachés derrière les sièges. Saisie du plan de cours, MARTY calcule l'itinéraire de dérive le plus fluide possible en quelques secondes. La mise en place des cônes de signalisation prend beaucoup plus de temps.

Conduit comme un humain

Le premier article de journal lié à MARTY a été récemment publié et définit le système que la voiture utilise pour contrôler son angle et sa position avec précision dans des conditions de dérive de base. La conception du contrôleur était beaucoup plus simple que prévu, Goh a dit, et est un accès ouvert pour permettre aux autres de répéter l'approche.

D'autres articles en préparation détailleront les techniques développées par l'équipe qui utilisent toute la plage de direction de la voiture, c'est ce qui lui permet d'effectuer des parcours plus compliqués, comme MARTYkhana. Et l'équipe continue d'expérimenter comment l'incorporation de freins avant et arrière peut ouvrir encore plus de capacités pour le système autonome. Tout à fait, ce travail permet à MARTY d'enchaîner des virages plus serrés encore plus rapidement, ce qui l'aidera en outre à l'entraîner à naviguer dans des conditions extrêmes.

"Les résultats jusqu'à présent sont plutôt remarquables, " a déclaré Gerdes. " Les systèmes de contrôle de stabilité des voitures modernes limitent le contrôle du conducteur à une plage très étroite du potentiel de la voiture. Avec MARTY nous avons pu définir plus largement l'éventail des conditions dans lesquelles nous pouvons opérer en toute sécurité, et nous avons la capacité de stabiliser la voiture dans ces conditions instables."

La dérive est autant une forme d'art qu'une compétence technique, un détail que Gerdes a souligné depuis le début. C'est pourquoi il se réjouira à quel point il est impressionné que ses étudiants aient programmé MARTY pour qu'il dérive à égalité avec les pilotes professionnels.

"C'est vraiment impressionnant de voir à quel point la voiture peut faire ces transitions rapidement et aussi à quel point elle peut être précise, " a déclaré Fredric Aasbo, Champion du monde de Formula Drift 2015. "Parce que c'est le truc en tant que conducteur. C'est ce que nous essayons tous de comprendre."