Véhicules définis par logiciel : fusion de capteurs et architecture E/E expliquées

L’électronique des véhicules modernes évolue, passant de calculateurs isolés à une architecture de véhicule défini par logiciel, dans laquelle les données des capteurs sont partagées à l’échelle du système. Cette transformation est motivée par le volume et la complexité croissants des informations issues des caméras, radars et LiDAR, ainsi que par la nécessité d’obtenir une perception fiable pour les fonctions ADAS et la conduite autonome. La vidéo ci-dessous présente le principe de la fusion de capteurs et illustre l’évolution des architectures électriques et électroniques pour répondre à ces nouvelles exigences.

Vidéo : Véhicules définis par logiciel avec fusion de capteurs et architecture E/E

Des calculateurs à fonction unique au calcul centralisé

Les architectures traditionnelles reposaient sur des calculateurs dédiés à des fonctions spécifiques, chacun associé à un capteur à faible débit. Aujourd’hui, les capteurs haute résolution doivent fournir simultanément des données à plusieurs systèmes. Cela impose une bande passante plus élevée, des réseaux de communication plus flexibles et un traitement coordonné à l’échelle du véhicule.

Le besoin de fusion des capteurs

Chaque capteur possède des caractéristiques propres. Le radar offre une mesure de distance fiable, mais avec une résolution spatiale limitée. Les caméras fournissent des informations visuelles détaillées, mais moins précises en profondeur. Le LiDAR fournit une cartographie 3D très précise, au prix d’un flux de données élevé. Les algorithmes de fusion exploitent ces complémentarités pour améliorer la robustesse de la perception, réduire le bruit et limiter les fausses détections.

La puissance de traitement

Une partie du prétraitement peut être effectuée dans les capteurs eux-mêmes, mais à mesure que le niveau d’automatisation augmente, davantage de calcul est transféré vers des contrôleurs de domaine ou des unités centrales de calcul haute performance. Le lieu où s’effectue la fusion dépend de la conception du système, en tenant compte du débit des données, de la charge de calcul et des contraintes temporelles.

Sortie et représentation des données

Les logiciels de fusion peuvent générer soit des listes d’objets, soit des cartes ou grilles d’occupation offrant une représentation plus fine de l’environnement. Les niveaux d’automatisation avancés requièrent généralement des représentations plus détaillées, afin de conserver suffisamment d’informations contextuelles pour la prise de décision.

Sécurité et validation logicielle

Étant donné l’impact direct de ces systèmes sur la conduite, leur développement suit des normes telles que la norme ISO 26262. La validation combine simulations à grande échelle et tests sur route, afin d’identifier et traiter les scénarios limites difficilement reproductibles artificiellement.

Pourquoi c’est important

Les architectures définies par logiciel permettent d’améliorer la qualité de perception avec un nombre optimisé de capteurs et autorisent l’évolution continue des fonctionnalités grâce aux mises à jour logicielles. Cette flexibilité est essentielle pour accompagner le développement progressif des systèmes ADAS et autonomes.