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Meilleures pratiques pour l’essai des systèmes de sécurité active des voitures particulières

Meilleures pratiques pour l’essai des systèmes de sécurité active des véhicules L’exécution d’essais complets à sécurité intégrée avec des conducteurs réels dans des prototypes de véhicules entraîne des coûts supplémentaires et des risques potentiels (blessures ou dommages aux biens) pour les programmes de développement de véhicules. La vérification des performances des systèmes de contrôle électronique des véhicules et des technologies de sécurité active embarquées étant une nécessité, les constructeurs automobiles sont tenus de rechercher des moyens efficaces pour y parvenir. Des simulateurs DIL (Driver-in-the-Loop) de la classe de dynamique du véhicule émergent pour répondre à ce besoin.

Un simulateur n’est pas un simulateur

Facteurs humains Les simulateurs DIL (la base fixe omniprésente et les dispositifs à base d’hexapodes qui sont sur place depuis plusieurs décennies) permettent de mesurer les réactions des conducteurs aux interventions des systèmes de sécurité active et des systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) d’un véhicule dans un environnement de laboratoire sûr et constant. Dans le cocon protecteur d’un simulateur DIL, il n’y a aucun risque de collision avec un objet réel ou d’intrusion dans la cabine. Facteurs humains Les simulateurs DIL permettent également de modifier l’environnement (virtuel) environnant d’un simple clic sur un clavier.

Malheureusement, les simulateurs de DIL pour les facteurs humains sont insuffisants dans au moins deux domaines importants : Ils ne parviennent pas à engager des conducteurs qualifiés qui ont des attentes précises quant à ce qu’une vraie voiture devrait ressentir ; et ils sont architecturalement mieux adaptés aux études du comportement humain qu’aux études d’ingénierie automobile. C’est pourquoi les simulateurs DIL de dynamique de véhicule sont de plus en plus répandus chez les constructeurs automobiles et les fournisseurs de niveau 1. Bref, cette nouvelle classe émergente de simulateurs DIL permet de mener comme à l’accoutumée toutes les expériences traditionnelles sur les facteurs humains, mais aussi d’explorer les domaines supérieurs du comportement du conducteur et la complexité des modèles et des systèmes des véhicules. Un simulateur DIL de dynamique de véhicule (parfois appelé simulateur de classe d’ingénierie) est classé comme un outil d’ingénierie de véhicule, car il vise à améliorer la qualité du produit et à réduire le temps et les coûts de développement du véhicule.

Le joker

Prenons l’exemple de l’essai et de la vérification des systèmes de sécurité. Dans de nombreux cas, des protocoles d’essai à l’échelle de l’industrie et des protocoles d’essai réglementaires ont été établis pour évaluer le rendement en matière de sécurité des véhicules (p. ex. les essais de résistance aux chocs sont définis de façon rigide et uniforme). Mais lorsqu’il s’agit d’évaluer des systèmes supplémentaires qui pourraient interrompre ou outrepasser le contrôle opérationnel d’un véhicule par le conducteur, ce sont parfois les incohérences qui sont particulièrement intéressantes.

Le joker est, bien sûr, la présence d’un être humain vivant qui peut agir pour contrôler le véhicule d’une manière qui n’est pas nécessairement synchronisée avec les intentions des systèmes de sécurité embarqués. Dans le langage technique, il s’agit de situations de sécurité active plutôt que de situations passives. Par exemple, nous pouvons être intéressés par des situations où un système de direction électrique intervient pour corriger un dérapage, ou dans un cas où un système de freinage d’urgence automatisé (AEB) est confronté à des interventions imprévues du conducteur ou de la route.

La rigueur peut être appliquée à de tels tests de vérification dans n’importe quel laboratoire de simulation DIL en développant des protocoles expérimentaux contrôlés qui spécifient (ou éliminent) des variables. Mais les simulateurs DIL dynamique du véhicule brillent lorsqu’il s’agit d’explorer en toute sécurité les limites de performance d’un véhicule. Par exemple, les tests standard ISO et SAE de manutention sévère incluent des manœuvres destinées à provoquer des renversements. Ces essais en boucle ouverte peuvent être simulés hors ligne avec des modèles de véhicules validés, mais de nouvelles couches d’interaction humaine avec les systèmes embarqués s’ajoutent chaque jour. Quelles pourraient être les implications de ces couches ?

La norme de la NHTSA pour les systèmes de contrôle électronique de la stabilité (ESC) des voitures particulières, intitulée FMVSS 126, établit les exigences de performance et de vérification pour les premiers systèmes obligatoires qui ont été introduits pour contrôler activement la conduite des véhicules. Là encore, les essais applicables peuvent être simulés hors ligne – mais un simulateur DIL de dynamique du véhicule pourrait s’avérer très utile pour ajouter des couches réalistes en plus des vérifications de base. Par exemple, quelles pourraient être les conséquences d’une défaillance mécanique comme une crevaison d’un pneu ou une défaillance intempestive du système de bord lorsque les systèmes de contrôle et/ou le conducteur sont déjà à une limite de capacité ?

La dynamique du véhicule est prête

La prolifération récente et continue des protocoles d’essai des véhicules – en particulier dans le domaine des essais de sécurité – est certainement un domaine où la dynamique des véhicules DIL peut aider. D’autres exemples sont la montée en puissance du New Car Assessment Program (NCAP), de l’Euro NCAP et d’autres programmes d’essais globalement équivalents. Surtout, ces programmes ne se concentrent plus uniquement sur l’évaluation passive de la sécurité routière et commencent à intégrer l’acceptation du rendement des technologies d’atténuation des collisions telles que l’AEB.

Dans les prochaines étapes, les véhicules ne seront certainement plus évalués isolément, mais en fonction de leur interaction avec l’environnement : autres véhicules, piétons, interactions inattendues ou scénarios autonomes où les véhicules communiquent entre eux et avec l’infrastructure environnante. De tels scénarios d’essai complexes seront évalués plus facilement et à moindre coût dans les laboratoires de simulation DIL qu’ils ne pourraient l’être dans le cadre d’essais de conduite réels (prototypes), en particulier dans les premières étapes d’un programme de développement. Dans les domaines clés de la sûreté, ces laboratoires de simulation DIL bénéficieront d’être  » prêts pour la dynamique et l’ingénierie des véhicules  » plutôt que de s’appuyer sur les anciennes technologies de simulation centrées sur les facteurs humains.

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