Au cours des dernières années, plusieurs innovations sont venues transformer la conduite automobile. La démocratisation des voitures électriques, l’apparition de la conduite assistée et la mise au point du freinage d’urgence automatique n’en sont que quelques exemples. Anticipant d’autres virages, un chercheur de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) et son équipe s’activent à développer les systèmes qui définiront les prochaines générations de véhicules routiers.
Depuis près d’une vingtaine d’années, Sousso Kelouwani s’intéresse à l’évolution du transport. Au cours de sa carrière, le professeur au Département de génie mécanique a vu plusieurs changements radicaux s’opérer dans ce domaine ; d’ailleurs, il en entrevoit d’autres.
« La prochaine génération sera dominée par les véhicules à faibles émissions. Or, la principale différence avec la flotte actuelle résidera dans l’ajout de capacités de manœuvres autonomes. Cela signifie qu’à terme, les véhicules seront en mesure de se conduire tout seuls. Certains outils d’aide à la conduite sont déjà disponibles sur le marché, comme le régulateur de vitesse adaptatif, ou encore l’assistance au maintien dans la voie. Dans un avenir rapproché, d’autres fonctions vont se généraliser, comme l’assistant de stationnement automatique. Grâce à ces systèmes, les véhicules seront capables de voyager avec très peu d’interventions du conducteur », évoque M. Kelouwani.
Si la motorisation électrique et de la capacité de manœuvre sont appelées à se populariser, l’équipe du professeur a toutefois mis le doigt sur un défi qui risque de préoccuper l’ensemble du domaine automobile.
« On le sait, l’hiver engendre des enjeux d’autonomie avec les véhicules électriques. Sauf que si l’on ajoute des capteurs et des ordinateurs pour permettre aux nouveaux systèmes de fonctionner, on vient solliciter la batterie encore davantage. C’est comme une double pénalité ! Ce que notre équipe tente de faire, c’est de s’attaquer aux deux fronts en même temps. En utilisant les capteurs et la capacité de calcul du véhicule, nous optimisons la conduite pour récupérer une partie des énergies perdues », indique le professeur.
« Au-delà de tout ça, il y a un obstacle fondamental qui préoccupe tous les chercheurs dans le domaine du transport. C’est la capacité de prédire l’environnement routier, et ce, en tout temps. Les routes ont été bâties par l’humain, pour l’humain. En voulant rendre la conduite autonome, on tente de sortir l’humain de l’équation pour le remplacer par une machine. Or, la machine ne peut s’appuyer que sur des données pour guider ses choix ; l’humain, lui, peut s’appuyer sur son feeling. Pour en revenir à l’hiver, qui donne parfois lieu à des conditions routières difficiles, la machine est incapable de suivre la cadence. L’humain est capable de conduire dans une tempête de neige, même s’il ne voit pas les lignes au sol et que la visibilité est réduite. Ces problèmes sont complexes à résoudre, et si nous arrivons à trouver des solutions, ce serait un bond significatif dans le domaine du transport », ajoute M. Kelouwani.
Des avancées transférables
En travaillant sur l’efficacité énergétique et technologique des véhicules, le professeur et son équipe ont fait des avancées dont les applications s’étendent à d’autres domaines. À titre d’exemple, il cite la pression subie par le réseau électrique résidentiel lors des périodes de pointe.
« Au Québec, la plupart des maisons ont un système de chauffage à l’électricité. Il faut ajouter à cela le chauffe-eau, les électroménagers, les appareils divers et, dans certains cas, les véhicules électriques rechargeables. Lorsque frappent les grands froids, les enjeux sont importants pour Hydro-Québec, car la consommation monte en flèche. En mobilisant l’expertise que nous avons développée en optimisation, nous pouvons proposer des pistes pour réduire le stress sur les infrastructures électriques », avance M. Kelouwani.
Un autre domaine qui profite de ces connaissances est celui du manufacturier. La plupart des usines actuelles ont été construites de manière à fabriquer un seul produit en masse, puisque le volume assure leur rentabilité. Cependant, les entreprises pourraient tirer profit d’une plus grande flexibilité.
« Le consommateur tend à revenir au centre des préoccupations du marché, et l’on sait qu’il préfère les produits faits spécialement pour lui. Par exemple, Tesla a innové en faisant de son site Web une plateforme où chaque usager peut personnaliser les véhicules disponibles, en choisissant parmi toutes les options offertes. La voiture en question est ensuite fabriquée, puis livrée au concessionnaire le plus près. C’est un levier majeur de compétitivité », souligne le professeur.
« Le problème, c’est que c’est très difficile pour la plupart des usines d’apporter des changements pour satisfaire leur clientèle, ne serait-ce que pour changer la couleur d’un produit. Les ingénieurs actuels n’ont pas été formés avec cette mentalité, ils sont plutôt portés à optimiser ce qui existe déjà. J’espère que la prochaine génération d’ingénieurs développera cette expertise. En attendant, il y a certainement des choses dans nos recherches sur les environnements complexes qui peuvent aider l’industrie manufacturière à s’adapter », complète-t-il.
À la base des sciences, le désir de comprendre
D’aussi longtemps qu’il se souvienne, M. Kelouwani a été fasciné par l’électronique. Enfant, il s’intéressait particulièrement au fonctionnement de la radio FM, qui a attisé sa curiosité pour les sciences. Au cours de ses études, ce désir de comprendre s’est transformé en une véritable passion pour la résolution de problèmes. Après une incursion dans le secteur privé, cette passion va d’ailleurs le pousser jusqu’au doctorat.
« Au départ, je voulais faire de la recherche pour l’aérospatiale, mais à ce moment-là, l’industrie subissait des compressions massives. Comme j’étais formé en robotique, j’ai décidé d’appliquer mon expertise aux véhicules terrestres. Il faut savoir que, dans cette branche, on joue un peu tous les rôles : mécanicien, électricien, électronicien, etc. Autrement dit, on apprend à se débrouiller ; tout est une question de volonté ! D’ailleurs, je dirais que la même logique s’applique à la recherche en général. Le point de départ n’est pas d’aller à l’université, c’est simplement de vouloir s’attaquer à un problème non résolu. Et ça, ça peut se faire n’importe où, n’importe quand », soutient le professeur.
« J’ajouterais aussi qu’on peut faire de la science à tous les âges. Dès qu’on commence à être curieux et à se poser de bonnes questions, on commence à faire de la science. Si l’on remonte le cours de l’histoire, la science était d’abord vue comme un questionnement. Et tout le monde se pose des questions, y compris les enfants. Seulement, les outils d’aujourd’hui, comme l’intelligence artificielle, permettent de chercher des réponses plus efficacement. Un enfant de quatre ans, qui parle seulement quelques mots, peut commencer à poser des questions à l’IA et à obtenir des réponses. Cette possibilité permet au savoir de percoler à tous les âges, et de transcender les frontières. Je trouve ça extraordinaire », renchérit-il.
La langue de chez nous
Pour M. Kelouwani, le Congrès de l’Acfas, dont la 93e édition sera présentée à l’UQTR du 11 au 15 mai, contribue à démocratiser la recherche faite en français. Il estime qu’il s’agit d’une belle langue pour communiquer, mais que celle-ci est encore victime de préjugés de la part de la communauté scientifique.
« Non seulement c’est possible de faire de la science en français, mais, en plus, nous sommes capables d’être aussi bons en français qu’en anglais. C’est faux de dire que la science ne se fait que dans la langue de Shakespeare, surtout à l’ère où nos outils peuvent instantanément traduire des textes. Si nous, les chercheurs, avons peur de nous exprimer en français, comment pouvons-nous prétendre nous porter à la défense de la langue ? », note-t-il.
Par ailleurs, le professeur remarque que la recherche faite en français est un puissant moteur d’intégration.
« Nous avons remarqué que la plupart des étudiants internationaux qui se joignent à nos équipes de recherche ne parlent pas un mot de français à leur arrivée. Or, après quatre ans, la moitié d’entre eux sont capables de s’exprimer en français, et ce, de manière organique, sans avoir suivi de cours. Au bout de quelques années, ils se rendent compte que c’est aussi riche en français qu’en anglais. Ils s’intègrent donc plus facilement. Bref, les opportunités telles que l’Acfas permettent de rassurer les jeunes chercheurs, en leur montrant qu’il y a du beau qui peut se faire en français », conclut-il.
Rappelons que la présentation du 93e Congrès annuel de l’Acfas à l’UQTR est rendue possible grâce à la participation de précieux partenaires, dont Innovation et Développement économique (IDÉ) Trois-Rivières, Covariance et la Fondation de l’UQTR.
