Les voitures autonomes arrivent : des tests rigoureux les rendront plus sûres



Par Michael Reser, Business Development Director chez Keysight Technologies

Ce n'est un secret pour personne que le développement des véhicules autonomes avance à grands pas. Après plusieurs années de développement, les bases des technologies requises sont désormais disponibles et les différents sous-systèmes du véhicule autonome, les infrastructures routières ainsi que les centres de gestion de la circulation commencent à apparaitre. Des normes de communication, telles que la 5G et l'accès sans fil pour les environnements véhiculaires (WAVE), sont en cours d'élaboration, et les villes font l'objet de projets pilotes pour tester et analyser les performances de ces véhicules. Il n'est pas exclu que bientôt, les véhicules autonomes seront omniprésents dans les rues, transportant des personnes et des marchandises d'un point A à un point B avec peu ou pas d'interaction humaine.

La prochaine étape consiste à connecter et faire travailler de concert ces différentes technologies pour faire de la voiture autonome une réalité. Pour cela, des tests complets et le développement de normes robustes sont nécessaires pour assurer à la fois la sécurité et le confort d’utilisation.

La nécessité d'essais rigoureux


Les automobiles sont plus complexes que jamais et les véhicules autonomes ne fonctionneront que s'ils peuvent communiquer de manière fiable et sécurisée avec d'autres véhicules et infrastructures. Ils doivent prendre des décisions rapides pour éviter les dangers, rester dans leur voie ou simplement naviguer dans les rues d’une ville. Ces complexités s'étendent aux multiples systèmes de communication à grande vitesse qui ont besoin de communiquer les uns avec les autres, ce qui nécessite des systèmes de communication sans fil et câblés pour traiter toutes ces données.

Compte tenu de ces complexités, les systèmes numériques multiples nécessitent une couverture de test étendue. Les technologies radar, Lidar et autres capteurs recueillent d'énormes quantités de données sur l’environnement pendant la conduite et les transmettent aux systèmes pertinents. Ces derniers doivent être en mesure de recueillir ces données, d'éliminer les informations redondantes ou non pertinentes, de les traiter et de prendre des décisions rapides et sans faille. Enfin, ils ont tous besoin de travailler ensemble de manière transparente et sans échec. Chaque composant de chaque système doit être testé et validé du point de vue électrique et du protocole de communication.

Il est également important de se rappeler que les véhicules autonomes sont en quelque sorte des data-centers en mouvement qui circulent sur la route à grande vitesse. Les systèmes Ethernet automobiles relient tous ces systèmes entre eux, servant d'épine dorsale de données pour ces réseaux informatiques sur roues.

Les tests rigoureux ne s'arrêtent jamais


Seuls des essais rigoureux utilisant une variété d'outils peuvent valider des composants de la couche physique à la couche applicative. Par exemple, pour s'assurer qu'une image optique peut être extraite d'une caméra et convertie en données exploitables ; on testera à la fois si le micrologiciel peut être débogué séparément du système électrique, et si un capteur Lidar peut capturer les données entrantes sans erreur.

Un équipement spécialisé peut tester si deux terminaux communiquent efficacement par l'intermédiaire d'une liaison Ethernet automobile, en suivant les données lorsqu'elles se déplacent le long d'un bus numérique. De plus, les ingénieurs utilisent des oscilloscopes pour comprendre comment les anciennes normes automobiles, telles que le réseau CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network) et FlexRay, interagissent avec les protocoles Ethernet automobiles modernes. Les ingénieurs d'essai ont également une vision prospective afin de s'assurer que les systèmes automobiles puissent gérer les technologies et les protocoles de demain, en plus du spectre actuel de 1 à 2 GHz utilisé aujourd'hui, alors que nous passons à la 5G.

Les testeurs peuvent simuler et émuler des pannes de courant, des données corrompues, des failles de sécurité et même des signaux erronés ou des alertes, afin de protéger les conducteurs autonomes et les rendre infaillibles avant que les véhicules ne soient rendus disponibles au public.


Tenir compte de la puissance


Ce n'est pas seulement la technologie de conduite autonome qui est testée. Les nouvelles sources d'énergie ont la capacité de changer la façon dont nous nous déplaçons du point A au point B. C’est pourquoi les ingénieurs testent également les batteries, les composants électriques, les stations de charge des véhicules électriques et l'équipement d'alimentation. Des tests sont mis au point pour déterminer si l'énergie circule de la station de charge vers la batterie du véhicule et pour déboguer tout conflit. Un puissant logiciel d'analyse peut surveiller divers signaux de commande provenant des conditions de charge, des températures et de la surveillance de la tension pour déceler les comportements inattendus avant d'exécuter des diagnostics pour résoudre les problèmes.

En outre, les batteries elles-mêmes sont soumises à des tests rigoureux qui permettent aux fabricants de recueillir de précieuses données pour la conception de dispositifs de meilleure qualité et l’amélioration de paramètres comme l’autonomie du véhicule et le profil de conduite, qui déterminent la distance qui peut être parcourue avec une charge complète.

En raison de la proportion accrue d'électronique dans les véhicules hybrides et/ou électriques, les considérations de compatibilité électromagnétique (CEM) sont critiques. Les interférences entre les systèmes peuvent en effet constituer un problème de sécurité important et nécessite donc une attention particulière lors du développement du produit et des essais finaux.

Les développements liés au véhicule autonome ont été si rapides au cours des quelques années qui viennent de s’écouler qu’il est primordial de tester chaque composant de chaque véhicule afin de s’assurer de son bon fonctionnement. Il ne s’agit pas simplement de performance et de fiabilité. Les véhicules autonomes réalisent chaque seconde des milliers de calculs et prennent des décisions qui ont un lourd impact en termes de sécurité. La moindre erreur pourrait entrainer accidents, blessures, voire même la mort. Les ingénieurs ont pleine conscience de ces conséquences et prennent toutes les mesures pour éliminer les risques potentiels. La sécurité de tous est entre leurs mains.

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