La conduite de nuit peut représenter un défi intimidant pour un conducteur novice, mais avec des heures de pratique, elle devient rapidement une seconde nature. Pour les voitures autonomes, la pratique pourrait ne pas suffire, car les capteurs lidar, souvent considérés comme les « yeux » de ces véhicules, ont du mal à détecter les objets de couleur sombre.
Une recherche s’est penchée sur une peinture noire hautement réfléchissante qui pourrait aider ces voitures à voir les objets sombres et rendre la conduite autonome plus sûre.
Le lidar et ses limites
Le lidar, abréviation de «light detection and ranging», est un système utilisé dans diverses applications, y compris la cartographie géologique et les véhicules autonomes. Le système fonctionne comme l’écholocation, mais au lieu d’émettre des ondes sonores, le lidar émet de minuscules impulsions de lumière proche infrarouge. Les impulsions lumineuses rebondissent sur les objets et reviennent au capteur, permettant au système de cartographier l’environnement en 3D.
Toutefois, le lidar présente des limites lorsque les objets absorbent plus de lumière proche infrarouge qu’ils n’en réfléchissent, ce qui peut se produire sur des surfaces peintes en noir. Le lidar ne peut pas détecter ces objets sombres par lui-même, donc une solution courante consiste à faire appel à d’autres capteurs ou logiciels pour combler les lacunes d’information. Toutefois, cette solution pourrait encore entraîner des accidents dans certaines situations.
Une nouvelle peinture pour améliorer la détection
Plutôt que de réinventer les capteurs lidar, Chang-Min Yoon et ses collègues ont voulu rendre les objets sombres plus faciles à détecter avec la technologie existante en développant une peinture noire spécialement formulée et hautement réfléchissante. Pour produire la nouvelle peinture, l’équipe a d’abord formé une fine couche de dioxyde de titane (TiO2) sur de petits fragments de verre. Ensuite, le verre a été gravé avec de l’acide fluorhydrique, laissant derrière lui une couche creuse de TiO2 blanc et hautement réfléchissant.
Cette couche a été réduite avec du borohydrure de sodium pour produire un matériau noir qui conservait ses qualités réfléchissantes. En mélangeant ce matériau avec du vernis, il pouvait être appliqué comme une peinture. L’équipe a ensuite testé la nouvelle peinture avec deux types de capteurs lidar disponibles dans le commerce : un capteur à miroir et un capteur rotatif à 360 degrés. Pour comparaison, une version traditionnelle à base de noir de carbone a également été évaluée.
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Résultats prometteurs pour la sécurité routière
Les deux capteurs ont facilement reconnu la peinture spécialement formulée à base de TiO2, mais n’ont pas détecté facilement la peinture traditionnelle. Les chercheurs affirment que leur matériau hautement réfléchissant pourrait contribuer à améliorer la sécurité sur les routes en rendant les objets sombres plus visibles pour les véhicules autonomes déjà équipés de la technologie lidar existante.
Ainsi, cette innovation pourrait représenter une avancée dans le domaine de la conduite autonome, en augmentant la capacité des véhicules à détecter et à éviter les obstacles sombres, réduisant ainsi le risque d’accidents.
Légende illustration : Cette peinture noire hautement réfléchissante rend les objets plus visibles pour les voitures autonomes
Article : « Designing Novel LiDAR-Detectable Plate-Type Materials: Synthesis, Chemistry, and Practical Application for Autonomous Working Environment » – DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c00470
