Seulement 25% des déplacements automobiles ont lieu pendant la nuit, mais plus de 40% des accidents grave (mortels ou impliquant des blessures lourdes) se produisent pendant cette période*.
*Données venant de la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) et de la Commission Européenne (EC).
L’industrie a fait des progrès considérables dans le secteur des Advanced Front-lighting Systems (AFS) avec l’arrivée du Pixel Lighting. Cette technologie améliore significativement la sécurité des conducteurs, des passagers et des piétons.
Mais est-il possible de faire du Pixel Lighting avec SCANeR ? Évidemment, le logiciel le plus complet du marché permet de travailler sur tous les aspects de la simulation automobile, y compris le Headlights. Nous verrons dans ce cas d’utilisation comment est-il possible de réaliser cette prouesse technique dans SCANeR.
Prérequis
La création d’un Matrix Beam ou d’un Pixel Lighting dans SCANeR nécessite deux packs :
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- Le pack Healights, qui est destiné aux équipementiers et aux constructeurs qui travaillent dans le domaine de l’éclairage, notamment dans la mise au point de projecteurs de voitures. La simulation d’éclairage a pour but d’assister les ingénieurs dans l’évaluation, la comparaison, et la mise au point des différents projecteurs. De la conception à la phase de validation, le pack Headlights peut être utilisé pour effectuer des tests d’éclairage en temps réel avec précision.
- Le pack AD/ADAS, qui est destiné aux ingénieurs en charge du test et de la validation des systèmes avancés d’aide à la conduite et/ou aux chercheurs qui souhaitent étudier le comportement du conducteur lors de l’utilisation des ADAS. Il apporte aux ingénieurs toutes les fonctionnalités pour simuler des capteurs fonctionnels afin de fournir une liste de cibles fiables aux ADAS. Il offre également aux chercheurs des solutions prêtes à l’emploi pour simuler le comportement d’un véhicule autonome afin de se concentrer sur celui du conducteur.
Avec le pack Headlights, il est notamment possible de définir les projecteurs et leurs sources lumineuses. La photométrie d’une source lumineuse et sa position sont définies dans leur fichier de photométrie. Chaque source lumineuse dispose de son propre fichier de photométrie (.IES, .HLT, etc.).
Il est ensuite possible d’éteindre, de contrôler (Intensity, Heading, Pitch, Roll) chaque sources lumineuses grâce à un LED Driver.
Figure 1 - SCANeR documentation about headlamps.
Avec le pack AD/ADAS, il est possible d’utiliser des capteurs L1 afin de détecter les cibles qui se trouvent dans leur champ d’action. Ce pack comprend les capteurs fonctionnels suivants : LiDAR, Caméra (logique et photoréaliste), Radars, Eclairage, Ultrasonique et E-Horizon. Chaque type de capteur dispose d’une interface graphique complète pour sa personnalisation.
Figure 2 - Detection of targets thanks to a logic camera.
Matrix Beam vs Pixel Lighting
Un Matrix Beam est un type de projecteur regroupant toutes ses sources de lumières sous forme de matrice de LEDs. Ce système est couplé à un capteur caméra. Chaque LED peut être allumée/éteinte indépendamment l’une de l’autre, afin d’éviter l’éblouissement des véhicules environnant, ou d’atténuer la lumière éclairant un panneau pour éviter l’éblouissement du conducteur par la lumière réfléchie.
Figure 3 - Simplified schema of a Matrix Beam
Le Pixel Lighting peut être vu comme un Matrix Beam à haute résolution. Comme un Matrix Beam, ce système permet d’atténuer de manière plus fine la lumière sur les zones pouvant éblouir les autres véhicules. Mais il permet aussi de projeter des motifs au sol afin d’assister le conducteur :
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- Communication avec d’autres véhicules,
- Projection de pictogrammes au sol,
- Surlignage des lignes au sol,
- Marquage des distances de sécurité,
- etc.
Figure 4 - Pixel Lighting in SCANeR
Comment cela fonctionne dans SCANeR ?
Matrix Beam
Dans un système de type Matrix Beam, chaque LED de la matrice est décrite par une source de lumière possédant sa propre photométrie. Chaque LED est visible dans l’arborescence du Night Test.
Ainsi, chaque LED peut être pilotée :
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- Manuellement via l’IHM du NightTestManager
- Via un modèle Simulink. Deux APIs y sont disponibles :
- SCANeR API : accès aux données de la simulation (liste des véhicules, cibles détectées par des capteurs, paramètres d’environnement, etc.),
- AFS API : accès à des paramètres supplémentaires issus du scénario (courbure de la route, etc.), et pilotage des LEDs en orientation et en intensité.
Les modèles Simulink peuvent servir d’interfaces pour :
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- Grâce à la SCANeR API : alimenter des lois de contrôle client via une com dédiée (UDP, CAN, etc),
- Grâce à l’AFS API : envoyer vers le visuel SCANeR la nouvelle intensité/orientation des LEDs de la matrice.
Figure 5 - Architecture diagram of a Matrix Beam in SCANeR
Pixel Lighting
Dans un système de type Pixel Lighting, la résolution du système est trop élevée pour que chaque pixel soit une source de lumière.
Dans ce cas, le système peut être vu comme une source de lumière simple projetant une image dynamique.
Comme pour un système Matrix Beam, la SCANeR API permet à un modèle client d’avoir accès aux données de la simulation pour alimenter un modèle de génération d’image. Une fois l’image générée (photométrie complète ou pictogramme), cette dernière est transmise au visuel via l’Image Sharing API qui va combiner/remplacer la photométrie originale du système Pixel Lighting via un plugin du visuel.
Figure 6 - Architecture diagram of a Pixel Lighting in SCANeR
Et après ?
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