Zullen door lasergestuurde autonome auto's lichtvervuiling oplossen?

Op 11 april bracht Ford een video uit van 'Project Nightonomy', de tests voor het testen van de nachtelijke autonomie. De groengetinte nachtzichtvideo laat een prototype Ford Fusion zien die de Arizona-testbaan volgt terwijl alleen LIDAR wordt gebruikt. De Fusion kan de test met gemak afhandelen en moeiteloos door de donkere woestijnnacht navigeren terwijl hij een goed verlichte weg aflegt.

"Zodra ik uit het raam keek, zag ik alleen maar duisternis", zegt de veiligheidsdriver op de voorstoel in de video.

Het is een zwartheid die steeds zeldzamer wordt in de Verenigde Staten. Stedelijke stadsuitbreiding en straatlantaarns langs snelwegen hebben veel van de schaduwen verlicht die vroeger het land bedekten. Lichtvervuiling maakt sterren kijken praktisch onmogelijk en, zoals een studie van Florida Atlantic University aantoont, geen enkele soort is geëvolueerd voor continu licht, en geen enkele soort "profiteert er echt van op de lange termijn." Vogels, reptielen, insecten en zelfs mensen worden negatief beïnvloed door de nooit eindigende gloed van het moderne leven.

Als Project Nightonomy een teken van de toekomst is, zijn misschien autonome auto's en hun LIDAR - Light Detection And Ranging - systemen een oplossing voor het probleem van lichtvervuiling. Ford zegt dat het de technologie zal hebben om in 2020 zelfrijdende auto's veilig op de weg te zetten. Zullen straatlantaarns bij hun aankomst verdwijnen?

Volgens Michael Clamann, senior onderzoeker aan de Humans and Autonomy Lab van Duke University, is het antwoord nee.

"Het hele punt van het hebben van meerdere systemen op deze auto's is dat ze overtolligheid hebben", vertelt Clamann omgekeerde. "Er zijn bepaalde dingen waar LIDAR goed in is, er zijn bepaalde dingen waar camera's goed in zijn, en er zijn bepaalde dingen waar radar goed in is."

Autonome voertuigen worden momenteel ontwikkeld om alle drie systemen samen te gebruiken. Waar het ene systeem zwak is, neemt een ander systeem het over. Camera's worstelen duidelijk in het donker. De snelheid en nauwkeurigheid van radar nemen af ​​naarmate er meer objecten van de sensoren komen. LIDAR, dat tot voor kort bijna onbetaalbaar duur was, kan ook niet door regen of sneeuw heen kijken.

Project Nightonomy bewees dat een autonoom voertuig zou kunnen werken terwijl alleen LIDAR op een wijde weg met nul tot enkele obstakels werd gebruikt. Kleine milieuvariaties kunnen snel escaleren tot enorme problemen voor zelfrijdende auto's als back-upsystemen het niet konden overnemen.

LIDAR brengt het omliggende gebied in kaart met pulserend infrarood licht en een fotodetector. Licht wordt eruit geschoten, de bundel reflecteert op objecten en wordt vervolgens weer door het LIDAR-systeem opgepikt. De afstand wordt bepaald door de tijd tussen de twee signalen te berekenen.

"Door duizenden pulsen in een goed ontworpen patroon af te schieten," legt de blog van het Texas Instrument uit, "kun je de omgeving van een voertuig in kaart brengen om auto's, mensen, bomen en andere obstakels te onderscheiden."

Wanneer sneeuw en zware regen in de weg zitten, verliezen de LIDAR-sensoren hun vermogen om hun omgeving te 'zien'.

Dat wil niet zeggen dat autonome voertuigen niet in staat zijn om 's nachts te rijden. Ze zullen echter hetzelfde licht nodig hebben als mensen nodig hebben.

"Ik denk dat er, tenzij er een grote sprong in de technologie is, een beroep op een enkel systeem zonder redundantie niet veilig zou zijn," zegt Clamann. "Als je kijkt naar de manier waarop veel van deze systemen werken, door al deze dingen te combineren, kunnen deze auto's 's nachts rijden. Het is gewoon dat je niet alleen met LIDAR wilt rijden."