Les tableaux de bord des voitures sont devenus des cockpits numériques remplis de boutons et d’écrans pour toute une série de systèmes d’info-divertissement, mais ils sont en passe de devenir sans contact grâce à la technologie de reconnaissance des gestes.
La reconnaissance vocale offre déjà une interface homme-machine qui facilite la demande d’informations ou l’exécution d’une tâche pendant la conduite, comme demander à un appareil GPS de tracer un itinéraire vers une destination souhaitée, mais elle a ses limites. La reconnaissance vocale et la reconnaissance des gestes entrent toutes deux dans la catégorie des interfaces utilisateur sans contact (IUT). Autant les conducteurs ont l’habitude d’appuyer sur des boutons et s’habituent de plus en plus aux fonctions activées par la voix, autant la technologie gestuelle offre de nombreux avantages, notamment une sécurité accrue.
Qu’est-ce qui motive la technologie de reconnaissance des gestes dans la voiture ?
Les distractions du conducteur ne manquent pas à l’intérieur du véhicule moderne et sur la route, c’est pourquoi la reconnaissance gestuelle sans contact est de plus en plus considérée comme une alternative viable pour améliorer la sécurité et le confort.
Outre l’utilisation croissante des smartphones au volant, le réglage des diverses fonctions d’environnement et d’infodivertissement du véhicule moderne crée de nombreuses occasions de distraction - le simple fait de changer de station de radio peut détourner l’attention du conducteur sur la route en une seconde, et beaucoup de choses peuvent se passer sur la route en une seconde.
La technologie de reconnaissance vocale est une solution évidente car elle permet aux conducteurs de garder les yeux sur la route tout en dictant des commandes. Cependant, elle a ses limites, notamment parce qu’elle est optimisée par l’intelligence artificielle (IA). En fonction de l’entraînement de l’IA, le nombre de commandes peut être limité.
Certaines technologies de reconnaissance vocale ont du mal à reconnaître les langues autres que l’anglais, tandis que d’autres ne décèlent pas les commandes si la personne a un accent. Différents moteurs de reconnaissance vocale sont apparus pour traiter différentes langues, ce qui laisse un marché quelque peu fragmenté. Quelle que soit la langue maternelle, la qualité du microphone peut affecter les performances de la technologie de reconnaissance vocale à l’intérieur de la voiture, tout comme le bruit de fond.
Même si les améliorations technologiques permettent de relever ces défis, la reconnaissance vocale ne répond pas aux besoins des conducteurs et des passagers sourds et muets. En outre, le fait de devoir répéter plusieurs fois les commandes peut devenir une source de distraction sur la route. La réduction de l’usure des appareils ou des composants est un autre avantage des IUT. En outre, un conducteur peut faire un geste tout en portant des gants, mais avoir du mal avec un panneau de commande qui nécessite une interaction tactile.
Il suffit de faire un geste et de conduire
La technologie de reconnaissance des gestes se présente sous de nombreuses formes, mais elle fonctionne essentiellement en reconnaissant le mouvement humain comme méthode de saisie. Cette entrée est détectée par des capteurs et des caméras qui surveillent les mouvements des personnes ; dans le cas des applications automobiles, il s’agit très probablement du conducteur. Des mouvements spécifiques correspondent à une commande.
En dehors des applications automobiles, la technologie de reconnaissance des gestes est utilisée pour d’autres interfaces homme-machine, notamment les smartphones et les tablettes PC, les panneaux de commande industriels et les consoles de jeux vidéo. En fonction de l’appareil et du cas d’utilisation, il peut être possible pour les utilisateurs de définir leurs propres gestes. De nombreuses fonctions de base de l’automobile pourraient être réalisées à l’aide de la technologie gestuelle plutôt que par le toucher ou la voix, notamment les commandes environnementales telles que le chauffage et la climatisation, la sélection et le volume de la musique, la navigation GPS et la gestion des appels vocaux. Selon le degré d’avancement du cockpit du véhicule, un conducteur pourrait utiliser un geste pour transférer des applications de l’écran principal au combiné d’instruments et vice-versa.
Les gestes de la main qui contrôlent la musique/audio et les appels entrants sont l’un des premiers exemples de reconnaissance des gestes dans une automobile, tandis qu’une fonction plus avancée serait la capacité d’utiliser les gestes avec les systèmes télématiques, de sorte que le véhicule pourrait fournir des informations sur les points de repère à proximité pointés par un conducteur ou un passager. La technologie de reconnaissance des gestes pourrait même reconnaître si un conducteur s’assoupit ou s’il est en détresse en raison d’un problème de santé soudain, ce qui permettrait à un véhicule semi-autonome de s’arrêter en toute sécurité et d’appeler à l’aide.
La détection de mouvements simples nécessite des systèmes complexes
Quel que soit l’appareil ou l’environnement, la technologie de reconnaissance des gestes s’appuie sur des capteurs et des caméras, des algorithmes et l’IA pour détecter des gestes spécifiques et agir en conséquence en fonction de l’entraînement du système. La base d’un système de reconnaissance des gestes est une caméra offrant des vues dégagées d’une zone 3D dans le cockpit du véhicule, probablement sur le toit. La zone est éclairée par des LED infrarouges ou des lasers, de sorte qu’il y a une image claire, quelle que soit la lumière naturelle disponible.
Les capteurs multimodaux qui combinent les données RGBD de la zone de la main avec les données de mouvement du squelette du haut du corps peuvent améliorer la précision de la classification. Une détection plus fiable et plus précise peut également être obtenue avec un seul capteur optique qui mesure l’emplacement, la distance et les gestes d’un objet - une solution à capteur unique nécessite moins de composants et réduit la complexité et le coût pour les concepteurs de systèmes.
La vision par ordinateur et les technologies d’apprentissage automatique alimentées par des algorithmes et l’IA analysent les gestes en temps réel et les traduisent en commandes en temps réel sur la base d’une bibliothèque de mouvements de la main déjà enregistrée. Bien qu’il existe des variations exigeant le concepteur du système et le véhicule, les gestes courants comprennent un geste de pointage pour accepter un appel, tandis qu’un appel peut être rejeté avec un mouvement de balayage ; faire tourner un doigt peut augmenter ou diminuer le volume de la radio, en fonction de la direction.
Au cours de la dernière décennie, les capteurs et les algorithmes se sont améliorés, rendant possible l’application de caméras couleur et de profondeur dans la reconnaissance des gestes. Cependant, il y a beaucoup de travail à faire si la technologie de reconnaissance des gestes doit devenir omniprésente dans le véhicule moderne. Les conducteurs doivent être à l’aise avec elle, ce qui signifie que le langage gestuel doit être normalisé afin d’être cohérent quel que soit le véhicule et les zones géographiques.
Aussi simple que puisse être un mouvement de la main, la mise en œuvre d’un système de reconnaissance des gestes nécessite des algorithmes avancés d’apprentissage automatique et un calcul intensif pour traiter et reconnaître les mouvements de la main qui sont capturés par les capteurs et le matériel de support. La précision est essentielle, ce qui signifie que les systèmes de chaque domaine ont besoin d’une grande quantité de données pour entraîner les modèles d’apprentissage automatique et compenser les facteurs environnementaux susceptibles d’entraîner une reconnaissance inexacte, tels qu’une lumière insuffisante.
Au-delà de la technologie, la technologie de reconnaissance des gestes comporte un élément d’acceptabilité sociale : les conducteurs doivent être disposés à effectuer les mouvements des mains et de la langue des signes. Tout comme la technologie de reconnaissance vocale, la technologie de reconnaissance des gestes aura sa propre courbe d’adoption.
À court terme, l’intégration de la technologie de reconnaissance des gestes dans les cockpits automobiles apparaîtra probablement dans les véhicules de luxe haut de gamme. Une étude récente estime qu’environ 40 % des marques de voitures de luxe en Europe ont mis en œuvre des technologies de reconnaissance des gestes pour un accès plus rapide et une expérience de conduite améliorée et plus sûre. Mais à l’instar d’autres avancées dans le domaine de l’automobile, telles que les caméras de recul, qui équipent désormais tous les véhicules, la reconnaissance des gestes deviendra une caractéristique standard à long terme, à mesure que la technologie se perfectionnera et deviendra moins coûteuse à concevoir et à mettre en œuvre.
