« Canne I see ? » : projet scientifique sélectionné par le Comité Scientifique du Concours C génial
Selon l’OMS, il existe environ 40 Millions de personnes non voyantes dans le monde. S’il existe des dispositifs capables de faciliter leur vie, ils restent relativement basiques (information partielle de l'environnement grâce à une canne ou un chien). Notre projet consiste en l’élaboration d’un dispositif médical original pour personne non-voyante sous la forme d’une canne vibrante associée à un casque audio permettant de se représenter mentalement la scène en trois dimensions.
Comment réaliser la substitution de la vue en combinant l’ouïe et le toucher ?
L'oeil nous permet d'apprécier l'apparence du monde qui nous entoure et fonctionne un peu comme un appareil photo. Notre projet consiste en l’élaboration d’un prototype qui permettra aux aveugles de réaliser mentalement une représentation 3D de leur environnement. Pour cela, l’image de la scène sera convertie en sons (pour coder la position des objets sur un espace 2D) et en vibrations (pour coder la distance de l’objet) qui seront combinée par notre dispositif et présentés de manière répétée à l’expérimentateur pour faciliter la représentation mentale de l’espace.
Notre projet se décompose en 4 étapes :
- Etape 1 : Substitution visuo-auditive
Nous nous intéresserons au problème de comment transformer une image 2D en sons. Pour cela, nous nous étudierons l’algorithme « vOICe » qui transforme le signal en son stéréo que nous modifierons pour notre étude.
- Etape 2 : Substitution visuo-tactile.
Dans un deuxième temps, nous mettons au point un télémètre à ultrasons afin de résoudre le problème de la distance des objets. Il faut pour cela comprendre et maîtriser la programmation de microcontrôleurs grand public (ARDUINO) qui seront utilisés pour réaliser le montage.
- Etape 3 : Montage du dispositif Canne I see
A partir des résultats de l’étape 1 et des circuits électroniques mis au point à l’étape 2, nous assemblerons un prototype basé sur la combinaison d’un micro-ordinateur de type Raspberry Pi qui prendra en charge la substitution visuo-auditive et d’une carte Arduino miniature (Arduino mini) qui prendra en charge la substitution visuo-tactile. Ce dispositif sera inséré dans une canne qui sera modélisée par ordinateur (CAO) et fabriquée grâce à l’impression 3D des différents éléments qui est disponible sur le site du Lycée Saint-Charles.
- Etape 4 : Phase de test du prototype
La dernière étape consistera en une phase test du prototype sur des candidats voyants équipés d’un bandeau pour leur cacher la vue ou potentiellement sur des personnes non-voyantes qui seront recrutés en collaboration avec le laboratoire de recherche.
Nous travaillons en partenariat avec Gabriel Montaldo et Dr Alan Urban, chercheurs en neuro-sciences (INSERM, Centre de psychiatrie et de neuro-sciences Hopital Sainte Anne)
Anne-Claire Chenus, professeur de sciences physique en CPGE
Clement Berounsky ,Loic Drouard,Basile Bonicel, élèves de 1èere S