Les véhicules autonomes ne relèvent plus de la science-fiction. Ils sont équipés de différents capteurs comme des caméras, des radars ou des LiDAR. La combinaison de ces différents capteurs permet au véhicule de tenir compte de son environnement (conditions météo, autres véhicules, piétons, etc.) et ainsi de pouvoir accélérer, tourner, freiner en toute autonomie.
La simulation automobile est devenue indispensable afin d’accélérer les développements en toute sécurité.
Les systèmes d’aide à la conduite (ADAS) sont de plus en plus complexes et nombreux sur un même véhicule. Aujourd’hui, tester et valider, en réel, les systèmes d’un véhicule est impossible car cela nécessite des millions (voire des milliards) de kilomètres de conduite ainsi qu’une variété de situations connus et inconnues. Parmi ces systèmes d’aide à la conduite, une catégorie particulièrement difficile à tester et à valider sont ceux utilisés pour la conduite de nuit et le contrôle des projecteurs.
De même que les ADAS plus classiques (régulateur de vitesse, freinage d’urgence, etc.), les projecteurs des véhicules deviennent de plus en plus intelligents et ont des fonctionnalités très avancées comme les systèmes anti-éblouissement ou encore l’éclairage matriciel qui permet par exemple de projeter des pictogrammes sur la route.
L’évaluation de la performance d’un projecteur représente un énorme challenge pour les constructeurs et équipementiers pour plusieurs raisons :
- Les essais ne sont possibles que la nuit, les expérimentations sont donc d’autant plus dangereuses qu’en journée.
- Le bon déroulement des essais dépend des conditions météorologiques.
- La mise en place des essais est très chronophage.
- Etc.
Pour ces raisons, les itérations entre les équipes de conception et de tests sont souvent très longues. Entre deux sessions, il faut :
- Apporter des modifications aux modèles.
- Les tester avant de lancer la production du prototype.
- Partir en hiver dans des pays nordiques où la nuit est plus longue sur les pistes d’essais.
- Etc.
AVSimulation, conscient de ces challenges, propose le Pack Headlights.
À l’aide de ce pack, la simulation d’éclairage dans SCANeR est possible à travers un moteur de visualisation optique et une suite d’outils permettant d’analyser les résultats de simulation en temps réel et en post-traitement. Cette solution est intégrée dans le produit SCANeR studio ainsi les utilisateurs bénéficient de nombreux autres avantages tel que : la création d’environnements, la production de scénarios, accès à des matériaux (ex. BRDF), etc. et permet de combiner la simulation éclairage avec d’autres métiers tel que les capteurs, la dynamique du véhicule ou encore la recherche en facteurs humain.
La simulation d’éclairage permet aux ingénieurs de réaliser des tests indépendamment des conditions météorologiques avec des boucles d’itérations beaucoup plus courtes. Grace à la simulation, seul un prototype final est nécessaire.
Une chaîne de calcul et un rendu fiable
La solution éclairage SCANeR permet d’accéder à une chaine de calcul prenant en compte les phénomènes physiques de la propagation de la lumière de manière à avoir un rendu fidèle à la réalité. Chaque élément de la scène possède son propre matériau et donc ses propriétés de réflexion de la lumière. La simulation permet d’avoir un contrôle sur les conditions météorologiques et de facilement reproduire des situations spécifiques comme le brouillard ou encore de simuler de l’éclairage sur route mouillée.
Rendue d’une route mouillée dans SCANeR studio
Rendu du brouillard dans SCANeR studio
Une campagne de validation plus sûre et plus rapide.
SCANeR propose des outils afin de simuler facilement des situations très complexes qui seraient très difficiles et dangereuses à tester en situation réelle, avec ou sans humain dans la boucle. Des outils d’analyse tels que les murs de visée, les courbes isolux, ou encore les capteurs de luminosités sont proposés afin d’aider les ingénieurs dans l’évaluation des projecteurs.
Il est également possible de définir des critères de réussites sur les expérimentations et donc « d’écarter » le conducteur et réaliser des tests avec un conducteur virtuel (émulez les commandes latérales et/ou longitudinales à votre convenance). Cela permet de garantir un niveau de reproductivité des manœuvres dans le but d’explorer les cas de tests définis et ainsi d’évaluer/comparer de façon fiable les performances des projecteurs en plus de l’appréciation du conducteur humain.
Mur de visée
Courbes isolux
Les projecteurs intelligents, un sujet d’actualité
L’un des grands challenges dans le développement des projecteurs intelligents aujourd’hui est de déterminer la zone sur laquelle on peut éclairer sans éblouir les autres usagers de la route. Dans SCANeR, les ingénieurs peuvent reproduire la configuration optique du véhicule qu’ils souhaitent tester. En pilotant l’intensité et l’orientation de chaque source lumineuse dans son projecteur avec les sorties capteurs (caméras, radar, lidar, etc.), l’utilisateur peut interfacer, tester et valider des systèmes de projecteurs intelligents.
Eclairage matriciel dans SCANeR studio
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Pour résumé, la simulation éclairage est aujourd’hui devenue un incontournable dans le milieu automobile pour plusieurs raisons :
Les experts parviennent à prendre des décisions sur le choix de technologies en se basant principalement sur des résultats issus de la simulation. |
Écrit par Denis Thy.
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