Le simulator d’éclairage

Objectifs

Le schéma classique de développement d’un nouveau projecteur automobile passe par la fabrication de plusieurs prototypes physiques. Ces prototypes sont évalués au cours d’essais nocturnes, puis modifiés suite au jugement des essayeurs.

Plusieurs itérations longues et coûteuses de fabrication de prototypes sont ainsi nécessaires avant d’obtenir un projecteur conforme au cahier des charges.

L’objectif du simulateur d’éclairage est de réduire les coûts et les délais de développement d’un nouveau projecteur tout en améliorant sa qualité, en faisant appel aux techniques d’IAO et d’affichage immersif en temps réel.

Concept

Le Centre Technique de Simulation de Renault a développé un logiciel de simulation d’éclairage permettant de reproduire, en temps réel et avec une grande précision, l’aspect visuel d’un faisceau de projecteur en images de synthèse.

Ce logiciel, intégré à SCANeR© II (logiciel complet de simulation de conduite, également développé au sein du Centre Technique de Simulation), exploite des données photométriques et colorimétriques caractérisant le projecteur.

Ces données sont issues de mesures effectuées sur un projecteur existant ou de calculs réalisés sur des maquettes numériques CAO de projecteurs. Dans ce dernier cas, un projecteur peut être évalué avant même d’en avoir construit un prototype physique.

Installé au poste de conduite du simulateur, le conducteur évolue dans une scène virtuelle (par ex. la reproduction d’un circuit d’essai réel, mais aussi une piste de synthèse réunissant plusieurs zones caractéristiques).

A l’aide des commandes du véhicule, il peut activer ses feux de route, de croisement ou d’antibrouillard. Il peut également modifier en temps réel le type ou la version du projecteur simulé.

Une interface utilisateur permet à l’opérateur de modifier en temps réel divers paramètres d’intégration du projecteur (position, rabattement, écartement) ou sa couleur. Des mesures photométriques peuvent être prises en tout point de la route, sur une grille qui s’affiche au sol. Enfin, l’outil peut afficher des vues aériennes du circuit, permettant de mieux apprécier et comparer les caractéristiques des projecteurs (portée, largeur).

Validation

Le simulateur d’éclairage a été validé qualitativement et quantitativement par les experts du Bureau d’Étude Éclairage et Signalisation de Renault, Direction du Développement de l’Ingénierie Véhicule, par les essayeurs spécialistes de la fonction éclairage véhicules légers et véhicules poids lourds, ainsi que la société Valeo, fournisseur de projecteurs pour Renault.

Le simulateur d’éclairage est exploité depuis 1998 sur tous les projets véhicules Renault. Les gains sont estimés à plusieurs prototypes physiques par projet.

Simulation d’éblouissement

La simulation d’éblouissement consiste à modéliser le comportement de l’œil du conducteur lorsque celui-ci rencontre des véhicules venant à contresens (phénomènes de halos et adaptation visuelle).

Elle permet d’élargir l’étude des projecteurs automobiles et d’améliorer le réalisme visuel et comportemental du conducteur en simulation de conduite.

Éclairage intelligent

La simulation d’éclairage intelligent permet d’afficher des faisceaux lumineux qui s’adaptent à la situation de conduite. Par exemple, elle permet d’ajuster la répartition de lumière en fonction de la direction, de la vitesse du véhicule.

Cette prestation offre au conducteur une meilleure visibilité et une sécurité accrue lors des trajets de nuit.

Fiche technique

Le simulateur a permis une réduction significative des délais de développement, une amélioration de la qualité du produit grâce à la maîtrise totale de l’environnement d’essai, et une amélioration évidente des conditions de travail des essayeurs.

Simulation de brouillard

Simuler la présence de conditions météorologiques dégradée est un point essentiel dans la conception des projecteurs et l’ergonomie visuelle.

Le simulateur d’éclairage offre la possibilité de simuler en temps réel la présence de brouillard et ainsi, d’étudier la lumière des projecteurs rétro diffusée par les gouttelettes d’eau en suspension. Cette solution permet d’anticiper certains défauts de conception souvent détectés trop tard dans le cycle de développement.

  • Rendu visuel : PC Linux et Windows, cartes graphiques NVidia
  • API graphiques : Performer, OpenGL, Qt (IHM)
  • Fréquence d’images de 60 Hz (mono), 30 Hz (stéréo)
  • Champ visuel horizontal de 210°
 
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