Comment les voitures autonomes Waymo gèrent le brouillard à San Francisco

Selon les données de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), en consultant les prévisions météo à San Francisco, il y a de fortes chances de voir des nuages ou du brouillard. Pour que les voitures autonomes Waymo puissent emmener sereinement leurs passagers à destination, qu'il s'agisse de travailler par un matin brumeux ou de rentrer chez soi la nuit dans un quartier enveloppé de brouillard, l'entreprise développe le Waymo Driver, capable de faire face à ces aléas météorologiques.

Les nuages bas sont emblématiques de la ville, mais ils posent aussi plusieurs problèmes aux conducteurs, qu'ils soient humains ou autonomes. Selon le département des Transports des États-Unis, plus de 38 700 accidents de la route surviennent chaque année dans le brouillard, faisant plus de 600 morts et 16 000 blessés. 

Le brouillard est capricieux : sa densité varie, il peut être inégal et affecter différemment les capteurs d'une voiture. Parfois, il est assez épais pour déposer de minuscules gouttelettes sur des surfaces importantes, comme les capteurs optiques, et parfois ses microgouttelettes se forment simplement sur les capteurs, altérant la distance de visibilité. Le brouillard peut aussi piéger d'autres particules, comme la fumée des feux de forêt ou la pollution due à l'essence, créant un smog encore plus opaque, à travers lequel il est difficile de voir.

Qu'il pleuve ou que le soleil brille, le Waymo Driver s'appuie sur un système intégré unique, composé de lidars, de caméras et de radars pour percevoir le monde qui l'entoure. Grâce à lui, le Waymo Driver voit à 360 degrés dans toutes les directions, de jour comme de nuit, sur une distance allant jusqu'à trois terrains de football. 

À l'image des sens humains, la technologie de conduite autonome de Waymo est plus puissante lorsque ses composants travaillent ensemble que séparément : chaque capteur complète les autres, offrant au système une représentation plus riche du monde, ce qui rend les voitures de l'entreprise plus sûres et plus fonctionnelles. Par exemple, si les caméras excellent pour détecter des détails comme une inscription sur une enseigne ou la couleur d'un feu de signalisation, leur visibilité peut être limitée par le brouillard.

Le radar de cinquième génération de Waymo, ultramoderne, complète les lidars et les caméras grâce à sa résolution inégalée, son large champ de vision et sa capacité unique à mesurer instantanément la vitesse. Et comme il utilise des micro-ondes plutôt que de la lumière, il voit à travers les conditions météo telles que le brouillard et le smog. 

L'entreprise a également mis au point un système robuste de nettoyage des capteurs, reposant sur divers mécanismes : des films hydrophobes, un flux d'air naturel autour des capteurs, ainsi qu'un système d'air pulsé et des essuie-glaces, afin que les surfaces des capteurs restent toujours propres des gouttelettes de brouillard, de la pluie, de la poussière et des autres saletés de la route.

Le Waymo Driver respecte aussi bon nombre de règles de conduite non officielles que le National Weather Service recommande de suivre dans le brouillard, aussi bien aux conducteurs humains qu'aux conducteurs autonomes : par exemple, laisser suffisamment de distance avec le véhicule qui précède pour anticiper les arrêts soudains ou les changements de trajectoire, et rester sur la bonne voie. 

« Nous savions qu'il nous faudrait apprendre au Waymo Driver à se repérer dans le brouillard il y a plus de dix ans, lorsque nous avons commencé à rouler pour la première fois dans la froide ville grise de l'amour. Dans chaque ville où nous arrivons, gérer les conditions météo peut être particulièrement difficile, car ce sont des problèmes saisonniers et locaux qui évoluent avec le temps », a déclaré l'entreprise. 

Pour s'assurer que le conducteur Waymo est préparé à toutes les conditions, l'entreprise mène des essais météo afin de collecter des données exhaustives, pour tester, entraîner et valider le système de conduite autonome grâce à des recherches extrêmement minutieuses. C'est pourquoi vous pouvez voir certaines voitures pilotées par le Waymo Driver équipées de capteurs supplémentaires. 

Ces drôles de petites antennes que voient les passagers des voitures autonomes sont en fait des stations météorologiques mobiles, qui aident l'équipe météo de Waymo à collecter des données sur le brouillard afin de comprendre la densité des gouttelettes.

Mener ses propres tests météo permet aussi à Waymo d'élargir ses connaissances. Si les conducteurs humains distinguent facilement le beau temps du brouillard, l'entreprise doit apprendre à son conducteur autonome à faire de même. En s'appuyant sur leur expérience, les ingénieurs ont réussi à entraîner les capteurs à comprendre la météo locale autour des véhicules de l'entreprise et à ajuster leur comportement en conséquence, par exemple lorsqu'il y a réellement du brouillard, ce qui est particulièrement utile dans le climat de San Francisco. 

Waymo peut également créer des simulations de perception réalistes, comme dans Simulation City, afin de compléter les jeux de données existants et de poursuivre les tests du Waymo Driver, même lorsque les conditions météo souhaitées sont absentes du monde réel.

Le brouillard fait partie de San Francisco au même titre que ses collines et le Golden Gate, c'est pourquoi l'entreprise a décidé de relever ce défi. Alors que Waymo continue de développer le Waymo Driver pour fonctionner dans des environnements plus variés, l'entreprise investit également activement dans l'étude d'autres types de météo, de la saison des pluies à Miami, en Floride, et à Seattle, jusqu'à l'hiver new-yorkais. L'entreprise a déclaré qu'elle continuerait à « chasser la météo ». 

Waymo exploite actuellement des robotaxis près de Phoenix, dans l'Arizona, où ils assurent des trajets entièrement autonomes, ainsi qu'à San Francisco, où tous les trajets sont effectués avec un conducteur assurant la sécurité des personnes. Cruise et Waymo devaient proposer des trajets en taxi autonome en Californie en octobre 2021.