Pourquoi effectuer des tests VIL ?
Les systèmes d’assistance au conducteur (ADAS) offrent un grand potentiel d'amélioration de la sécurité routière. Un exemple en est le système autonome de freinage d'urgence (AEBS), dont toutes les voitures nouvellement immatriculées sont équipées depuis juillet 2024. Pour garantir la fiabilité de l'AEBS, la fonction, y compris les capteurs et les actionneurs associés, doit être vérifiée sous la forme d'un test de chaîne active. Les systèmes Vehicle-In-the-Loop (VIL) permettent de réaliser des essais reproductibles dans un environnement réaliste.
En réponse à l'effort croissant requis pour la validation dans le domaine des fonctions de conduite autonome, la Commission économique des Nations unies pour l'Europe (CEE-ONU) a également approuvé les procédures numériques en complément des essais réels sur route pour homologation établis.
VIL : Un cas d'utilisation HIL particulier
Lors d'un test VIL, l'ensemble du véhicule est couplé à la simulation en temps réel d'un scénario de conduite. Idéalement, les capteurs sont stimulés de manière non invasive « over-the-air » (OTA) afin que la chaîne fonctionnelle complète puisse être testée. Si l'approche OTA n'est pas possible, les signaux des capteurs peuvent être simulés et introduits dans le réseau de communication du véhicule.
Un test VIL stimule les capteurs environnementaux d'un véhicule de test et permet ainsi de tester de manière réaliste l'ensemble des fonctionnalités ADAS, depuis le signal d’entrée des capteurs jusqu'à la réaction des actionneurs du groupe motopropulseur et du châssis (freins et direction). De cette manière, tous les composants logiciels et matériels nécessaires à la fonction de conduite à tester, y compris la communication du réseau embarqué, peuvent être évalués.
Avantages de la simulation VIL
- Simulation de scénarios de conduite synchronisés et simulation ou stimulation de capteurs pertinents pour les systèmes ADAS
- Manœuvres de conduite réelles sur un dynamomètre de châssis ou sur la piste d'essai
- Tests de la chaîne fonctionnelle du système ADAS complet (du capteur aux actionneurs du véhicule)
- Des tests efficaces et sûrs
- Reproductibilité des tests sur le banc d'essai
- Une solution éprouvée par l'industrie
- Peut être utilisée pour la recherche et le développement, l'homologation, les tests de fin de ligne et les inspections techniques périodiques (PTI).
Stimulation synchrone de tous les capteurs
Les solutions dSPACE pour les tests VIL sont présents sur le marché depuis longtemps et offrent la possibilité d'une stimulation synchrone de tous les capteurs (caméra, radar, ultrasons). Nous proposons des solutions pour la quasi-totalité des domaines et pouvons intégrer tout ce qui est nécessaire à un système de test. Le modèle de véhicule et d'environnement exécuté sur l'ordinateur en temps réel sert de base d'information pour la simulation de ces objets dynamiques et couple la simulation et la stimulation.
Mise en œuvre des tests VIL à l'aide d'un dynamomètre de châssis à titre d'exemple
Pour vérifier le bon fonctionnement des capteurs environnementaux et des systèmes d’assistance au conducteur, le véhicule sous test (VUT) est placé sur un dynamomètre de châssis, par exemple. Dans ce cas, l'avantage du test VIL avec stimulation OTA est qu'il n'est pas nécessaire de manipuler le véhicule de quelque manière que ce soit. Aucune donnée n'est introduite directement dans les calculateurs et il n'y a pas de communication avec le véhicule via l'interface de diagnostic embarquée. dSPACE a développé sa propre solution, VERIDRIVE, à cet effet.
Selon le scénario du test, le conducteur peut accélérer, freiner et, grâce au dynamomètre de châssis orientable, également braquer. Les données du banc d'essai (vitesse des roues, angles de braquage, etc.) sont transmises à la simulation par l'intermédiaire d'interfaces, de sorte que le comportement du VUT peut être virtualisé avec ses mouvements physiques réels. Cette représentation numérique du véhicule et de son environnement est calculée en temps réel et affichée de manière synchrone.
Outil supplémentaire de validation, de certification et de vérification
La simulation alimente un moniteur et un simulateur de cible radar pour la stimulation OTA de la caméra et des capteurs radar. Un moniteur et les antennes du simulateur de cible radar, qui sont fixés à un système de portique dynamique, sont intégrés à la piste d'essai et placés directement devant le véhicule à tester. Le moniteur stimule la caméra du véhicule avec des scénarios d'environnement et de route animés par la solution de simulation réaliste des capteurs sous la forme d'un environnement en 3D. Cela permet de vérifier si le capteur de la caméra du VUT reconnaît correctement les objets concernés.
La simulation VIL avec stimulation OTA des capteurs sur un dynamomètre de châssis permet de tester en boîte noire les fonctions ADAS/AD d'un véhicule inchangé. Même les scénarios de test critiques peuvent être exécutés de manière fiable et reproductible. Cette approche constitue donc un outil supplémentaire de validation, de certification et de vérification pour l'ensemble du cycle de vie du véhicule.
Large éventail d'applications pour le VIL
Cette forme de validation peut être utilisée pour les inspections techniques périodiques (PTI), les tests de fin de ligne (EOL) dans la production automobile, l'homologation de type/l’homologation des systèmes ADAS/AD, ainsi que dans la recherche et le développement (R&D).
Si, pour les cas d'utilisation spécifiques des tests EoL des véhicules et des PTI, seules les méthodes de test non invasives (telles que la stimulation OTA) peuvent être envisagées, une autre forme d'injection de données de simulation dans le véhicule est possible dans la recherche et le développement et, dans une certaine mesure, dans l'homologation. Cette injection de données invasive contient, par exemple, une intervention dans le réseau de communication du véhicule. Une combinaison des deux techniques est également possible.
Différents tests du VIL
Il existe différentes méthodes pour tester les simulations du VIL, chacune présentant des avantages différents. Les options suivantes sont disponibles :
- Sur un banc d'essai dynamomètre de châssis/transmission avec stimulation OTA
- Sur un banc d'essai dynamomètre de châssis/transmission avec injection invasive des données des capteurs
- Sur une piste d'essai avec stimulation OTA
- Sur une piste d'essai avec injection invasive des données des capteurs
Fonctions d’assistance au conducteur testables
- Régulateur de vitesse adaptatif
- Système d'avertissement de risque de collision
- Assistance au freinage d'urgence autonome
- Assistant de maintien de trajectoire
- Système d'avertissement de sortie de voie
- Assistant de conduite sur autoroute
- Système de surveillance des angles morts
- Avertisseur de circulation transversale
- Assistant de sortie en toute sécurité
Test des systèmes d’assistance au stationnement sur un banc d'essai du groupe motopropulseur avec VERIDRIVE
Essais efficaces et sûrs des systèmes d'assistance au stationnement à l'aide d'un banc d'essai à moyeu de roue orientable et d'une stimulation par capteurs à ultrasons OTA.
Essais fonctionnels des systèmes ADAS sur un banc d'essai de groupe motopropulseur avec VERIDRIVE
Test de chaînes fonctionnelles ADAS complètes à l'aide d'un banc d'essai à moyeu de roue orientable, d'une simulation de conduite et d'une stimulation par capteurs OTA.
Quelles solutions proposons-nous ?
Pour les essais VIL, nous vous offrons tous les outils puissants dont vous avez besoin pour valider et tester vos véhicules conformément aux nouvelles spécifications.
