Intelligent headlights to see through the rain...

MINES ParisTech innove dans le secteur de l’automobile et présente son nouveau projet de recherche : « Voir à travers la pluie ».

A l’occasion de la prochaine édition du salon de l’automobile de Genève (du 07 au 17 mars 2013), MINES Paristech présente, dans une nouvelle vidéo le projet de recherche d’un de ses doctorants, Raoul de Charette*.

Sa recherche sur « l’éclairage dynamique d’une scène de nuit lors de précipitations climatiques », a pour objectif de permettre aux particules (gouttes de pluie, flocons de neige) de ne pas être éclairées par les phares d’une voiture et ainsi de diminuer la fatigue oculaire du conducteur. Ce thème, son sujet de thèse, a été effectué entre le Centre robotique de MINES ParisTech (CAOR) et l‘Institut de Robotique de Carnegie Mellon University (CMU – Pittsburgh, USA).

La nuit, lorsqu’il pleut, la lumière produite par le phare du véhicule est réfractée par chaque goutte de pluie. La goutte agit comme une lentille qui chute a haute vitesse, générant des hautes fréquences, des trainées blanches, qui perturbent et fatiguent le conducteur.

Si on part du principe qu’un phare de voiture est composé d’une multitude de rayons lumineux, désactiver les rayons qui interceptent les particules, l’espace d’une fraction de seconde, permettrait de les rendre moins visibles et contribuerait à l’amélioration du confort visuel du conducteur.

Des phares anti-éblouissement sont déjà capables de masquer des véhicules, soit des objets de quelques mètres de largeur. L’objectif de cette recherche est de parvenir à masquer des particules de quelques millimètres tombant à très grande vitesse, jusqu’à 9 mètres seconde.

La réactivité du système de détection est cruciale. Il doit détecter les particules et prédire leurs positions futures, afin de ne désactiver uniquement les rayons lumineux qui correspondent à la position des particules. En effet, désactiver trop de rayons lumineux diminuerait inutilement l’éclairage…

Pour valider leurs hypothèses, les chercheurs ont réalisé des expérimentations sur la visibilité de la pluie de nuit. Les résultats montrent que ce sont les gouttes les proches du véhicule (moins de 3m) qui sont responsables de la plupart des hautes fréquences.

Un simulateur haute fidélité a ensuite été conçu pour déterminer la faisabilité théorique du projet et définir les paramètres matériels et algorithmiques ad-hoc. Etonnamment, les résultats théoriques ont montré qu’un tel système peut fonctionner si l’on considère un éclairage a haute fréquence (>120Hz) et que le temps de réaction est de l’ordre de quelques millisecondes.

Suivant les résultats théoriques un prototype statique a été construit et testé en conditions contrôlées de laboratoire. Les premiers résultats obtenus sont dores et déjà prometteurs. Non seulement l’apparence des gouttes est diminuée, mais la visibilite de la scène est aussi accrue. La prochaine étape consistera à déplacer ce prototype afin de le confronter à des situations encore plus réelles.

Peut être que d’ici quelques années, la lumière des gouttes de pluie réfractée par les phares de voitures ne sera plus qu’un mauvais souvenir…

Découvrez la vidéo sur la web tv du site web de MINES ParisTech 

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