Voitures autonomes: l'équipe du MIT dévoile la nouvelle génération de capteurs LIDAR

Les voitures autonomes arrivent à l'horizon 2020, année souvent annoncée pour attendre l'arrivée de véhicules entièrement autonomes sur la route. Mais leur succès dépendra de la capacité des capteurs de la voiture à voir et à réagir à tout ce qui les entoure.

Les véhicules actuels équipés de technologies de conduite autonome, comme le pilote automatique de Tesla, reposent sur ce qu’on appelle les capteurs de détection de la lumière et de télémétrie, ou LIDAR. Cette caméra projette un faisceau de lumière et mesure le temps qu’il faut à cette lumière pour passer de ce qu’elle regarde au capteur, un peu comme un sonar.

"Le problème est que la lumière se déplace très vite, donc en une nanoseconde, la lumière a parcouru un pied", explique Achuta Kadambi, doctorante au Massachusetts Institute of Technology Inverse dans un appel téléphonique.

Ce type de vitesse empêche le capteur de dire avec précision exactement combien de temps il a fallu à la lumière pour sortir et rebondir. Plus un objet est éloigné, plus il devient flou. La seule façon de le résoudre est de rendre le système suffisamment puissant pour distinguer une lumière différente arrivant chaque fraction de nanoseconde.

«Cela signifie donc que si vous voulez une résolution de longueur de chemin supérieure à un pied, mon capteur doit avoir une résolution temporelle supérieure à un milliardième de seconde», déclare Kadambi. "Cela demande beaucoup."

Dans un article publié dans Accès IEEE La semaine dernière, Achuta et le Dr Ramesh Raskar expliquent comment ils ont trouvé un moyen de surmonter ce qu'ils appellent «la malédiction de la vitesse de la lumière».

Au lieu de créer une caméra suffisamment puissante pour capter toutes les oscillations des ondes lumineuses, ils filtrent la lumière à travers un matériau en fibre optique pour la rendre plus facile à mesurer.

«Nous proposons un moyen sophistiqué de filtrer la lumière avant qu’elle n’atteigne le détecteur», déclare Kadambi. «Ainsi, nous pouvons utiliser des détecteurs ordinaires tout en obtenant la résolution en longueur de chemin de systèmes extraordinaires.»

Tout cela peut devenir un peu technique, mais voici une façon dont le système peut fonctionner: supposons une voiture autonome qui émet un faisceau qui émet des pulsations un milliard de fois par seconde. Alors que certains retournent à la voiture à ce rythme, d’autres sont très légèrement affectés par l’environnement environnant et retournent donc à 999 999 999 impulsions par seconde.

Ce serait une différence presque impossible à détecter par un système informatique - sauf que l’interaction de ces deux faisceaux équivaut à leurs impulsions qui s’annulent, laissant juste un pulser chaque seconde. C’est beaucoup plus facile à détecter pour les capteurs.

C’est ce genre de raccourcis qui peut rendre la technologie d’auto-conduite moins chère, plus facile et, espérons-le, plus puissante. L'un des avantages potentiels de cette configuration est qu'elle permettrait aux voitures de voir au loin, même par temps brumeux, où les systèmes LIDAR existants sont en difficulté.

Les capteurs actuels coûtent environ 75 000 $. Ce coût devrait probablement être réduit pour que les automobilistes autonomes puissent se rendre abordables pour un automobiliste moyen. utilisateur, nous supposons que le terme devra devenir une fois que nous ne ferons plus fonctionner le pilote - mais essayer de faire en sorte que le LIDAR fonctionne mieux qu’aujourd’hui pourrait le rendre encore plus cher.

En utilisant les recherches d’Achuta et de Raskar, les véhicules autonomes pourraient être équipés du matériel utilisé pour augmenter la résolution des caméras déjà présentes dans les voitures. Ce serait une solution rentable pour que les voitures réellement autonomes deviennent une réalité.