Les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) et les méthodes de validation/homologation de leurs performances - AQTr

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Les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) et les méthodes de validation/homologation de leurs performances - AQTr
Les systèmes d’aide à la conduite (ADAS) et les méthodes
    de validation/homologation de leurs performances

                 Forum sur les véhicules automatisés

                     Farid Bounini1, Denis Gingras2
        1 Post  doctorant au Laboratoire Intelligence Véhiculaire (LIV)
                          à l’Université de Sherbrooke
     2 Dr Ing. professeur et directeur du LIV à l’Université de Sherbrooke

                                                                      Montréal, 25 octobre 2018
                              Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                               1
Les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) et les méthodes de validation/homologation de leurs performances - AQTr
Sommaire

   • Introduction
   • Systèmes d’aide à la conduite (ADAS)
   • Niveaux de la conduite automatisée
   • Zones de couverture pour les différentes ADAS
   • Problématique et défis
   • Cycle de développement des ADAS et de niveaux de l’AD (cycle en V)
   • Moyens de test et de validation des ADAS
   • Conclusion

                               Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca      2
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Mise en contexte : Systèmes d’aide à la conduite

   • Les innovations véhiculaires visent à :
      o renforcer la sécurité active
      o améliorer le confort du conducteur
      o réduire le trafic routier
   • Systèmes d’aide à la conduite (ADAS) :              
                                                         
      o Système d’aide au contrôle latéral               
        Régulateur de vitesse intelligent                
      o
                                                          Niveaux de la conduite automatisée
      o Système d’aide au stationnement                  
                                                         
      o Etc.                                             
                                                         

                                  Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                         3
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Contexte : Niveaux de la conduite automatisée (SAE)

                                                                Surveillance non requise Conduite sans
                                                                                          conducteur
                                             Surveillance requise Contrôle non requis       humain
                 Surveillance requise
                                             Contrôle non requis
                   Contrôle requis

        Figure 2 : Niveaux de la conduite automatisée (SAE, septembre 2016)
                                        Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                            4
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Zones de couverture pour les différentes ADAS
                                                                                                                                      Anticollision au niveau des
Angles morts à couvrir                                                                                                                       intersections
                                                                       Anticollision latérale
         Alerte de                                                                                                                                        Anticollision
         collisions
          arrière                                                                                                                                             frontale
                                                                                                                                    Aide au
                                                                                                                                 stationnement
Changements
  de voie et   Recul et                                                                                                                                                    Régulateur de vitesse intelligent (ACC)
dépassement stationnement
des véhicules
                                                                                                                                   Stop and Go

         Alerte de                                                                                                                                          Anticollision
         collisions
          arrière                                                      Anticollision latérale                                                                    frontale

Angles morts à couvrir                                                                                                                Anticollision au niveau des
                                                                                                                                             intersections
       Figure 3 : Zones de couverture pour les différentes applications automobiles [1]
      [1] Panagiotis Lytrivis, George Thomaidis, Angelos AmditisNada Milisavljević "Sensor and Data Fusion, chapiter 7: Sensor Data Fusion in Automotive Applications." Published by In-Teh, Croatia, February 2009, InTech, DOI: 10.5772/6574.
                                                                                               Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                                                                                                              5
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Problématique :

•   Valider les stratégies et les concepts des niveaux de l’AD :
    o   Tests et validation des ADAS
    o   Détection des défauts des ADAS
    o   Dégâts matériels et humains

•    Réduction des coûts de développement des nouveaux produits :
    o  Durée du développement
    o  Matériels et infrastructures
    o  Scénarios de tests et de validation
•    Respect des exigences et des normes de sécurité

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Cycle de développement des ADAS et des niveaux de l’AD (en V)
                                     MIL                                                                                           xIL
                                   véhicule                                                                                      véhicule            Validation du
   Spécifications du
      véhicule                                                                                                                                         véhicule

                                                     MIL                                                          xIL
                      Spécifications              systèmes                                                     systèmes              Validation des
                      des systèmes                                                                                                     systèmes

                                                                   MIL                          xIL
                                    Spécifications              composantes                 composantes              Validation des
                                  des composantes                                                                    composantes

                                                                        Développement des
                                                                          composantes
  Figure 4 : Nouveau cycle de développement des ADAS et des niveaux de la conduite automatisée [2]
 [2] Nidhi Kalra, Susan M. Paddock “How Many Miles of Driving Would It Take to Demonstrate Autonomous Vehicle Reliability?” RAND Corporation, Document Number: RR-1478-RC, 2016.”
                                                                        Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                                                                     7
Moyens de tests et de validation des ADAS et des véhicules intelligents /
                     autonomes et connectés (VIAC)

                 Moyens de tests et de validation des ADAS et des VIAC

                                                                          Routes
                                           Pistes
                Simulation                                             conventionne
                                          d'essais
                                                                           lles

           Figure 5: Moyens de tests et de validation des ADAS et des VIAC
                               Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                  8
Chaine de tests et de validation des ADAS et des VIAC

                                       Cahier des charges des
                                         ADAS et des VIAC

                                     Modélisation et simulation
                                 Non
                                             Performances
                                              Oui
                                            Pistes d'essais
                                                                           Non
                                             Performances
                                              Oui
                                       Routes conventionnelles

                 Figure 6: Chaine de tests et de validation des ADAS et VIAC
                                   Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca         9
Architecture de la plateforme de la co-simulation, de test et de validation des ADAS

    Simulateur virtuel (Pro-SiVIC,
    PresCan, SCANeR, CarMaker                                                                              Plateformes d’OPAL-RT
                […] )
                                                          Envoi des données des             Cœur 1        Cœur 2                                  Cœur M
                                                             capteurs vers les              Véhicule      Véhicule                                Véhicule
                                                                                               1             2                                       M
                                                          plateformes d’OPAL-RT

                                                                                                          Canal de communication

                                                                                            Cœur N                              Cœur M+2        Cœur M+1
                                                           Envoi des signaux de             Véhicule                             Véhicule        Véhicule
                                                           contrôle aux véhicules              N                                   M+2             M+1
                                                             simulateur virtuel

Figure 7 : Architecture de la plateforme de la co-simulation, de test et de validation des ADAS et des VIAC [3]
 [3] BOUNINI F., GINGRAS D., LAPOINTE V., GRUYER D., "Real-time simulator of collaborative autonomous vehicles", IEEE Int. Conf. on Advances in Computing, Comm. and
Informatics ICACCI, Greater Noida, India, pp. 723 - 729, September 2014.
                                                                      Contact: farid.bounini@usherbrooke.ca                                                     10
Composantes de la plateforme de la co-simulation                                                                                  Plateformes
                     MATLAB                                   Simulink                             Visual studio C/C++             d’OPAL-RT

                                  OrchestraTM Data Bus                                     dll & S-Function

                                       TCP/UDP/IP

                     PreScan                                    EXata                                   Pro-SiVIC
                              Figure 8: Plateforme de simulation des ADAS et de l’AD [4]
[4] BOUNINI Farid « Simulateur Temps-réel De Véhicules Intelligents Et Autonomes En Conduite Collaborative », Université de Sherbrooke, 2018.
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Centres d'essais
• Amérique du Nord :
   o PMG Technologies : Centre d’essais et de recherche, Blainville, QC, Canada.
   o Centre Américain pour la Mobilité « en : American Center For Mobility », Ypsilanti, Michigan, États-
     Unis.
   o ALMONO : La ville artificielle d’Uber, Pittsburgh, États-Unis.
   o Terrains d’essais de Honda, Californie, États-Unis.

• Europe
   o Daimler: Centre de test et de technologie, Allemagne.
   o UTAC-CERAM : Centre d’essais et de recherche, Essonne, Oise, France.
   o HORIBA MIRA : Conseil en ingénierie et développement automobile, Warwickshire, Royaume-Uni.
   o Site de test à Gothenburg, Suède.

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Conclusion
   • Moyens de tests et de validation des performances des ADAS et des véhicules
     intelligents et connectés.

   • Distances à parcourir par les véhicules autonomes très importantes, dans l’ordre d’une
     centaines de millions de kilomètres.

   • Les flottes de véhicules intelligents existantes prendraient des dizaines et voire des
     centaines d'années à parcourir ces kilomètres, solution NON envisageable.

   • Simulation en temps réel / accélérée pour passer les tests de validation des ADAS et
     des différents niveaux de l’AD.

   • Réglementations adaptatives évoluant avec la technologie des véhicules intelligents et
     connectés.

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Références
   1. Nidhi Kalra, Susan M. Paddock “How Many Miles of Driving Would It Take to Demonstrate Autonomous Vehicle
      Reliability?” RAND Corporation, Document Number: RR-1478-RC, 2016.
   2. U.S. Department of Transportation web site “Automated Vehicles / USDOT Automated Vehicles Activities”, May 18,
      2018, https://www.transportation.gov/AV
   3. Jeff Swensen “Here are the first 10 official U.S. proving grounds for autonomous vehicle testing” Techcrunch, Jan 19,
      2017 https://techcrunch.com/2017/01/19/here-are-the-first-10-official-u-s-proving-grounds-for-autonomous-vehicle-
      testing/

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