MINES ParisTech présente un projet de recherche d’éclairage à travers la pluie

Le projet de recherche du doctorant Raoul de Charrette a été "l'éclairage dynamique d'une scène de nuit lors de précipitations climatiques". L’objectif est 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. 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 à haute vitesse, générant des hautes fréquences, des trainées blanches, qui perturbent et fatiguent le conducteur. L’idée est de désactiver les rayons qui interceptent les particules, l’espace d’une fraction de seconde, permettant ainsi de les rendre moins visibles pour améliorer le confort visuel du conducteur. Il est donc nécessaire de 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 à 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 d’ores et déjà prometteurs. Non seulement l'apparence des gouttes est diminuée, mais la visibilité de la scène est aussi accrue. La prochaine étape consistera à déplacer ce prototype afin de le confronter à des situations encore plus réelles.



  Yvonnick Gazeau