Des voitures aux yeux de lynx

R&S Stories

Des voitures aux yeux de lynx

Quel rôle jouent les solutions de mesure Rohde & Schwarz dans l'idée que l'on a de la conduite automatisée ?

Revenir à la vue d'ensemble du magazine
Updated on mai 11, 2023 🛈
Originally published on janv. 09, 2020

La préférence en Allemagne s'oriente vers l'autonomie. L'idée suscite l'intérêt des fans de technologie et des passionnés de voiture dans le monde entier. Les solutions adaptées de Rohde & Schwarz aident à rendre la conduite autonome aussi sûre que possible.

L'électromobilité, la connectivité et la conduite autonome sont des tendances très en vogue dans le domaine. L'industrie automobile se réinvente en passant un cap. Cela va si loin que certaines entreprises remettent même en cause la fabrication des véhicules traditionnels. Zoox par exemple, le concurrent de Tesla, développe d'abord la technologie autonome, puis la voiture qui va autour. De nouvelles métaphores sont déjà imaginées pour les véhicules du futur : smartphone sur roues, le rêve d'une technologie décontractée, roulons responsable ou le salon de détente mobile, en sont juste quelques exemples.

La mobilité de demain est agitée

Les voitures sans conducteurs sont virtuellement uniques en symbolisant la puissance des technologies futures et la numérisation, dans le but de modifier notre vie quotidienne. La conduite automatisée et connectée promet une sécurité routière, ainsi qu'un confort nettement supérieurs. Pourtant, faire confiance à un véhicule autonome est une étape considérable pour de nombreuses personnes.

La conduite automatisée et connectée promet une sécurité routière, ainsi qu'un confort nettement supérieurs.

Sur la route des voitures robotisées

Cinq niveaux sont définis pour la conduite autonome : assistée, partiellement automatisée, très automatisée, complètement automatisée, autonome. Des systèmes partiellement automatisés (niveau 2) existent déjà, et des systèmes très automatisés (niveau 3) prêts pour la production en série sont en cours de développement.

Le compte à rebours à commencé : des entreprises du monde entier investissent des milliards dans le développement et dans la conduite de millions de kilomètres de test, qu'ils soient réels ou virtuels. En ce qui concerne la course à la mise sur le marché, les entreprises rivalisent les unes avec les autres pour savoir quand les premières voitures robotisées seront commercialisées : 2035, 2030, 2025?

"La conduite autonome viendra," indique Jürgen Meyer, Vice Président du secteur automobile chez Rohde & Schwarz, "mais pas aussi vite que certains le pensent. Un cadre juridique fiable fait toujours défaut. Par exemple, certaines fonctions sont autorisées aux États-Unis mais pas encore en Europe, et il y a toujours plusieurs difficultés techniques à résoudre."

Des solutions pour toutes les tendances de l'industrie automobile. Alors que les véhicules continuent d'intégrer un nombre de plus en plus important de normes RF, de radar et de bus de données haut débit, vérifier que les émissions électroniques indésirables soient dans les limites spécifiées et que les voitures soient protégées des perturbations provenant de sources externes devient un défi permanent pour les constructeurs automobile.

Des solutions pour toutes les tendances de l'industrie automobile

L'interaction complexe des différentes technologies sans fil, comme le radar, le Wi-Fi, le Bluetooth®, les communications V2X et l'appel d'urgence, nécessite des tests approfondis. Cela fait de Rohde & Schwarz un catalyseur essentiel pour une conduite autonome sans accidents. "Notre gamme de produits est entièrement adaptée aux besoins de l'industrie automobile. Avec des solutions de test dédiées aux capteurs radar, à la conformité de l'Ethernet automobile, à la pré-conformité EMI et à la conformité CEM, nous sommes déjà le leader du marché," précise Meyer. "En bref, nous prenons en charge tout ce qui émet des ondes radio et qui communique, et dans le secteur automobile c'est clairement en plein essor."

Associés à d'autres capteurs tels que le lidar, les caméras et les ultrasons, les radars jouent un rôle primordial au sein des systèmes d'aide à la conduite (ADAS) actuels et du futur. Les radars automobile agissent comme des yeux pour les véhicules. Ils ont déjà été fabriqués par millions, et dans les véhicules haut de gamme ce sont des équipements standards. Les radars ne sont pas perturbés par le brouillard ou la neige. En mesurant l'assiette, la séparation, la distance et la vélocité, ils peuvent anticiper des situations critiques et empêcher des accidents.

Voir le monde à travers les capteurs

Le nombre de capteurs radar par véhicule augmente avec chaque niveau d'automatisation. Une conduite très automatisée engendre naturellement des exigences technologiques élevées. Les derniers systèmes fonctionnent dans la plage des micro-ondes afin de déterminer la portée, la vélocité et l'angle relatif des objets détectés, et même de percevoir les mouvements à la minute. La seule chose meilleure que la bande passante est plus de bande passante : la prochaine génération de capteurs radar automobile fonctionnera avec une bande passante de signal de 4 GHz. "Il y a encore beaucoup de place pour le développement dans ce domaine," souligne Meyer. "Des fréquences plus élevées, une bande passante plus importante. C'est exactement là où se trouvent nos forces."

Le testeur de radômes R&S®QAR, par exemple, est une solution de test unique dédiée à l'analyse de la qualité des signaux des capteurs radar dissimulés derrière des caches. Pour des raisons esthétiques, les radars automobiles sont généralement installés derrière les radômes et les pare-chocs. Le R&S®QAR vérifie si le capteur radar caché fonctionne correctement. La mesure ne prend que quelques secondes et fournit une image à ondes millimétriques pouvant être interprétée intuitivement. Une image très simple qui pourrait sauver des vies, car une atténuation importante de la puissance du radar réduit la distance maximale à laquelle un radar peut détecter un objet, ce qui peut engendrer des erreurs aux conséquences dramatiques.

QAR innovation award screen
Le principe du QAR expliqué en une minute

Conduite autonome ? Certainement !

La technologie de la conduite autonome prend également en charge les personnes à mobilité réduite ou celles ayant des temps de réaction plus lents. "Mon père en est l'exemple parfait," indique Jürgen Meyer. "Après un certain âge, il roulait toujours en marche arrière sans regarder derrière. Avec les capteurs à ultrasons et une caméra de recul, il aurait pu être plus en sécurité."

Les ingénieurs, les chercheurs sur accidents et les actuaires en assurance nous garantissent que la conduite autonome améliorera significativement la sécurité routière. Pour réduire le nombre de victimes d'accidents, divers systèmes de sécurité deviendront obligatoires en 2022. Les nouvelles réglementations sont prévues pour ouvrir la voie à un futur sans conducteurs.

Dans le même temps, certains innovateurs voient déjà plus loin : des vols autonomes sous forme de drones électriques qui transporteraient des personnes. Les aéronefs autonomes remplaceront-ils définitivement les voitures autonomes ?

Andreas von Lösecke
"

Plus nous utiliserons de manière intensive les technologies pour les véhicules autonomes, plus il sera important de bien percevoir l'environnement.

"

Andreas von Lösecke, Product Manager Imaging Products at Rohde & Schwarz

Interview: Andreas von Lösecke, Product Manager Imaging Products at Rohde & Schwarz

R&S®QAR : pour plus de sécurité avec la conduite autonome

La technologie radar est indispensable pour une conduite très automatisée. Les radars sont généralement cachés derrière les pare-chocs, les emblèmes des concepteurs ou d'autres éléments en plastique. Le design est un facteur déterminant pour savoir si un nouveau modèle prend un bon départ sur le marché. Afin que les capteurs radar automobiles fournissent des résultats irréprochables malgré les considérations de conception, le matériau des éléments ou les radômes qui les recouvrent doivent permettre aux signaux radar de passer à travers. Andreas von Lösecke, Responsable produits d'imagerie chez Rohde & Schwarz, évoque les défis actuels liés à l'industrie, le R&S®QAR, une solution unique dédiée aux tests de radômes, et les autres solutions de test automobiles de Rohde & Schwarz.

Pourquoi un test adapté des radômes est-il si important ?

Dans l'industrie, il y a une prise de conscience grandissante à propos de l'importance des tests de radômes. Ils veillent à ce que les radômes et leur couverture ne nuisent pas au fonctionnement des radars. C'est parce que plus nous utilisons intensivement les technologies pour les véhicules autonomes, plus il est important de percevoir correctement l'environnement, en particulier d'un point de vue sécurité. C'est la même chose qu'avec vos yeux : un radar, comme une paire de lunettes, nous permet de voir certaines choses. La qualité du radôme détermine la propreté et la clarté des verres, ainsi que l'homogénéité avec laquelle nous percevons notre environnement.

Quel est le principe de fonctionnement de la solution de test Rohde & Schwarz dédiée à la vérification de la qualité des radômes ?

Le R&S®QAR peut générer des images à ondes millimétriques résolues spatialement relatives aux réflexions radar et au degré de transmission du radôme, afin de visualiser les défauts d'homogénéité dans le matériau. Les mesures avec le R&S®QAR ne prennent que quelques secondes et sont très précises. Contrairement aux méthodes classiques de mesure en production, la mesure est indépendante du dispositif radar, et nécessite beaucoup moins d'espace qu'une configuration traditionnelle avec plusieurs réflecteurs d'angle.

Revenons à l'analogie avec les lunettes : elles devraient également être transparentes partout. L'objectif du R&S®QAR est de le garantir. Si cette homogénéité n'est pas obtenue, il y aura des distorsions et le radar détectera des objets à des endroits où il n'y a rien. Par conséquent, des fonctions pourraient être déclenchées à tort, comme par exemple le freinage d'urgence du véhicule alors que ce n'est pas nécessaire. Le R&S®QAR permet aux fabricants d'éviter de telles situations.

À quoi ressemblent les résultats ?

Les résultats de notre test de radôme sont répartis entre les données relatives à la réflectivité et celles de la transmission. La réflectivité est résolue spatialement, ce qui représente une capacité unique du R&S®QAR. Il nous permet de voir facilement où il y a quelque chose qui ne va pas avec le radôme. Nous ne sommes pas capables de dire directement quelle en est la cause, mais dans la plupart des cas le fabriquant du radôme peut nous y aider, par exemple lorsqu'il y a des problèmes avec la délimitation pendant la production.

Toujours au cours de la production, le R&S®QAR peut garantir que tous les radars sont correctement assemblés, calibrés et en état de fonctionnement. Nous avons également amélioré la fonctionnalité d'imagerie de l'instrument, afin que nous puissions évaluer les données CAD d'un véhicule obtenues auprès du fabriquant. Cela signifie que nous prenons une photo avec le R&S®QAR, qui correspond à nos données actuelles, puis nous la comparons avec les données nominales issues des schémas CAD. Ensuite, nous pouvons voir si le radar est monté à la bonne place ou si quelque chose est endommagé. Cela peut être utilisé en production de la même manière que dans un atelier de réparation automobile.

La technologie du R&S®QAR repose sur la technologie du scanner de sécurité R&S®QPS. Quelles sont les différences ?

Évidemment, le domaine d'application d'un scanner de sécurité est complètement différente. Sa technologie repose sur un réseau neuronal qui recherche des objets non identifiés ou potentiellement dangereux, comme des armes, des explosifs, etc., au sein de l'image scannée d'une personne quelconque avec des vêtements quelconques. En revanche, l'objectif du R&S®QAR est de réaliser une évaluation qualitative de la réflexion et de l'homogénéité. Cela signifie que les difficultés avec les tests de radômes sont différentes, mais bien sûr nous profitons grandement de l'expérience acquise avec le scanner de sécurité.

Le R&S®QAR a été déployé dans de nombreux domaines associés à la conduite autonome. Comment évaluez-vous l'avenir du marché ?

Au démarrage, cette technologie sera coûteuse et plus pertinente pour les domaines de la logistique ou pour les fournisseurs de services mobiles. Nous devrons attendre un certain temps et apporter des ajustements avant que la conduite autonome ne soit adoptée par le secteur privé. Et c'est ce que nous faisons : plus la conduite autonome est utilisée, plus on aura besoin de capteurs, ce qui signifie plus de radars et de radômes. De dix à quinze radars sont installés dans un véhicule très automatisé, la plupart du temps cachés derrière les radômes, les pare-chocs ou les emblèmes avant et arrière. Tous ces dispositifs et revêtements doivent être testés en production.

Que faut-il tester d'autre pour atteindre un fonctionnement parfait du radar ?

Nous prenons en charge toutes les étapes du processus de développement du radar. Du développement de la puce radar jusqu'aux caractéristiques d'immunité aux interférences du radar, en passant par le radôme, nous disposons d'une variété de solutions de test disponibles : le R&S®FSW (analyseur de spectre) ou le R&S®RTP (oscilloscope) et des générateurs de signaux. Par exemple, nous avons récemment lancé une chambre de test innovante dédiée aux mesures indirectes de champs éloignés, afin de tester les capteurs radar automobiles. Enfin, lorsque toutes les éventualités ont été testées et que le meilleur radar possible a été installé derrière un pare-chocs, cela doit naturellement être testé également. Pour tout cela, nous avons la méthode de mesure adaptée à chaque cas de figure.

Further articles

Test CEM : l'ouverture de la voie pour l'e-Mobilité

Noyau de connaissance

Test CEM : l'ouverture de la voie pour l'e-Mobilité

Les véhicules électriques chamboulent l'environnement de test CEM – et inversement.

Lire l'article complet
La voiture connectée arrive

R&S Stories

La voiture connectée arrive

Atteignez votre destination en toute sécurité, efficacement et confortablement

Lire l'article complet
10 ans d'oscilloscopes

R&S Stories

10 ans d'oscilloscopes

Oscilloscopes : des outils polyvalents dédiés à la conception de vos produits

Lire l'article complet