Comment le Lidar participatif pourrait donner à votre voiture une vision aux rayons X

Un de mes oncles raconte toujours que, quand il était enfant, sa mère lui disait qu'elle pouvait voir dans les coins. Ils se promenaient quelque part, seulement pour que sa mère lui donne les détails d'un véhicule ou d'une personne qui était sur le point d'apparaître au détour d'un virage. Quelques secondes plus tard, et bien sûr, ce véhicule ou cette personne apparaîtrait, exactement comme décrit. Magique, sûrement ?

Bien sûr, ce n’était pas du tout magique: sa mère – ma grand-mère – était juste plus grande que lui et pouvait voir par-dessus les murs et autres obstacles qu’il n’était pas capable de voir. Ce qui semblait être une sorte de superpuissance consistait en réalité simplement à disposer d’un point de vue supérieur.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Cambridge, de l’Université d’Oxford et de l’University College London au Royaume-Uni veulent donner à chaque voiture de la planète la capacité de voir dans les virages. Et comme la véritable magie est rare, ils ont trouvé un moyen de changer les points de vue du monde en utilisant une combinaison de lidar, de réalité augmentée et de crowdsourcing.

Si cela fonctionne comme promis – et c’est un grand si – cela pourrait totalement transformer notre façon de conduire en permettant les conducteurs de « voir à travers » les objets pour les alerter des dangers potentiels, sans les distraire dans le processus. Et il « transmettra » également les informations directement dans vos yeux pour faire bonne mesure.

Lidar de crowdsourcing

Lidar (Light Detection And Ranging) fait référence à la technologie de cartographie laser rebondie par détection de profondeur qui permet à de nombreuses voitures autonomes de percevoir le monde qui les entoure. Il se trouve que ces quatre derniers mots – « le monde autour d'eux"- c'est ce que les chercheurs à l'origine de ce projet veulent changer. Donner aux conducteurs quelque chose de similaire à la vision aux rayons X qui leur permet de repérer les obstacles cachés, comme le motocycliste. momentanément masqués derrière un véhicule – ils veulent créer une carte massive de données lidar collectées sur toutes les routes. utilisateurs.

Pour une analogie avec ce à quoi cela pourrait ressembler, pensez à cette scène du film de Christopher Nolan de 2008. Le Chevalier Noir dans lequel Batman pirate tous les téléphones portables de Gotham City et les convertit en générateur haute fréquence, rassembler toutes les données de localisation pour construire un schéma tridimensionnel de la ville, des bâtiments aux personnes. Comme le dit Lucius Fox, le patron perturbé de Wayne Enterprises, « vous avez pris mon concept de sonar et l'avez appliqué à tous les téléphones de la ville. La moitié de la ville vous nourrit SONAR; vous pouvez imaginer tout Gotham.

L’idée d’une communication de voiture à voiture à des fins collaboratives n’est pas vraiment de la science-fiction. Depuis Waze, de nombreuses applications de cartographie ont utilisé les données de conduite de différents utilisateurs pour dresser un tableau assez détaillé de ce qui se passe sur la route en termes de libre circulation. Tesla, quant à elle, collecte de grandes quantités de données routières auprès des propriétaires de véhicules via sa flotte de tests bêta Full Self-Driving. En 2017, Tesla a demandé aux propriétaires de véhicules s'ils prêt à fournir des vidéos collectés à l’aide des caméras de pilote automatique embarquées de leurs voitures. Ces données, bien que collectées par les véhicules individuels, sont combinées pour rendre la flotte globale plus intelligente et mieux à même de faire face aux obstacles.

Ce dernier projet LiDAR ajoute à cela la collecte de données de nuages ​​de points à 360 degrés qui peuvent être agrégées pour donner à chaque usager de la route une vue claire de son environnement.

Comme Jana Skirnewskaja, un chercheur de l'équipe, a déclaré à Digital Trends qu'il est encore relativement tôt pour le projet. Jusqu'à présent, l'équipe a réalisé une preuve de concept en analysant Malet Street, une rue très fréquentée de Londres, en utilisant plusieurs scanners lidar dans diverses positions. Ces données ont ensuite été utilisées pour construire un modèle 3D.

"Nous avons scanné la rue Malet à partir de 10 positions différentes en utilisant 10 scanners de données différents", a déclaré Skirnewskaja à Digital Trends. « Cela nous permet de recréer entièrement la rue telle qu'elle est à ce moment-là, de sorte que tous les objets – cachés ou non – seront [représentés dans] le nuage de points. Cela nous permet d’effacer les objets que nous ne voulons pas voir, de choisir les objets cachés… et de les projeter.

Transmettre l’information dans les yeux des conducteurs

Il se trouve que cela ne représente que la moitié du projet. L’autre élément, tout aussi impressionnant, consiste à projeter ces informations directement dans l’œil du conducteur en ultra haute définition. Cette technologie embarquée, estime Skirnewskaja, pourrait être une alternative intéressante à Projection AR 2D sur pare-brise, ainsi qu'à la technologie AR en plein essor comme lentilles de contact à réalité augmentée.

"Ce que nos études ont montré, c'est que cela ne cause aucun dommage à la pupille, à l'œil humain", a-t-elle déclaré. « Il peut projeter [directement] dans l’œil du conducteur n’importe quel objet. Nous pouvons également utiliser la réalité augmentée pour superposer des objets afin de projeter différents objets, comme des obstacles routiers, des panneaux, des personnes ou des arbres, à différentes tailles [pour indiquer] des distances. Plus un objet est éloigné, plus il sera petit. Cela peut être réalisé.

Cela signifie que, lorsqu'un conducteur est assis au volant, des informations superposées peuvent apparaître superposées au monde réel. "[Notre travail] a montré que nous pouvons déjà projeter des objets de réalité augmentée en 3D sur la route, et que ceux-ci sont correctement alignés et ne distraient pas le conducteur", a déclaré Skirnewskaja.

Elle a déclaré que, dans un premier temps, il s'agirait probablement d'informations fixes, telles que la mise en évidence des obstacles permanents qui ont causé des problèmes à d'autres conducteurs. Mais à long terme, il pourrait également être possible de suivre des objets dynamiques. En plus de collecter des données lidar provenant d'autres véhicules, Skirnewskaja a déclaré que les villes pourraient installer des capteurs lidar le long des routes, de la même manière que les caméras de vidéosurveillance sont utilisées aujourd'hui.

"Nous espérons qu'il pourra être étendu davantage afin que nous puissions connecter chaque voiture et projeter ces informations sur les obstacles routiers en temps réel", a-t-elle expliqué.

L'équipe vise à travailler avec des entreprises automobiles établies dans le cadre du projet. Elle a suggéré que cela inclut Jaguar Land Rover et VW. À l'heure actuelle, les chercheurs travaillent à miniaturiser les composants optiques qu'ils ont utilisés dans leur configuration holographique expérimentale afin qu'ils puissent être installés dans une voiture. Ils prévoient ensuite de procéder à des tests de véhicules sur la voie publique dans la ville de Cambridge.

On ne sait pas quand cette technologie sera finalement mise en service, mais, à condition qu’elle fonctionne aussi bien que décrit, cela vaudra certainement la peine d’attendre.

Un document décrivant le travail a été récemment publié dans la revue Optics Express.

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