EMC est vital dans un monde sans fil. Les stratégies de test ADAS seront-elles utiles ?

Les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et les systèmes de conduite automatisés (ADS) forment ensemble certains des scénarios de test de compatibilité électromagnétique (CEM) les plus difficiles. L’une des raisons est qu’ils étendent la connectivité sur plusieurs plates-formes. De plus, cette connectivité se produit sur plusieurs plates-formes de véhicules, par exemple, des individus utilisant des appareils portables et des installations fixes, des stations de base et d’autres éléments d’infrastructures de communication fixes.

La question est de savoir comment tester au mieux les fonctionnalités intégrées aux véhicules modernes, à la fois en termes de performances CEM et de communication sans fil. L’infrastructure de test et l’ensemble du paysage des tests évoluent, et ces changements devraient s’avérer utiles pour l’ensemble du monde des tests EMC.

Le sujet des tests ADAS et ADS EMC était au centre d’une conférence de l’industrie IEEE IMS 2021 par Garth D’Abreu, directeur des solutions automobiles chez ETS-Lindgren, et Ram Mirwani, directeur du développement commercial mondial chez Konrad technologies. Ce qui suit est un résumé de cette présentation.

CEM automobile

Les environnements de test standard EMC se sont développés au fil des ans pour protéger l’infrastructure RF. Différents organismes les gèrent dans différents pays, mais il existe une série de normes internationales de base utilisées dans l’industrie automobile. Ces normes visent à tester l’électronique embarquée dans les environnements RF actuels et à garantir que les émissions sont suffisamment faibles pour empêcher les interférences d’autres récepteurs à proximité, par exemple des radios, des téléviseurs et des infrastructures cellulaires. (Source de l’image : IMS2021, D’Abreu, Mirwani)

Avec l’utilisation croissante des fonctionnalités ADS sur les véhicules modernes, il est devenu nécessaire d’adapter les tests pour inclure ces nouveaux modules. Plusieurs installations d’essai cherchent à adapter les installations d’essai existantes pour prendre en charge certains de ces tests ADS étendus.

Les mesures d’émission de véhicules pleins sont souvent effectuées dans une chambre anéchoïque. Au cours de ces mesures, la voiture est placée dans un état de conduite fonctionnant sur un banc dynamométrique pour simuler des conditions de conduite réelles. L’électronique embarquée de la voiture fonctionne normalement pour garantir que les appareils testés ne rayonnent pas ou n’émettent pas de niveaux excessifs sur le spectre de fréquences utilisable.

Un test inverse est également effectué pour s’assurer que les systèmes du véhicule peuvent fonctionner dans un environnement RF connu et contrôlé. Un tel test est devenu nécessaire car certaines fonctions de l’ADS comme le freinage et l’accélération sont délibérément contrôlées et affectées par les signaux RF.

Des mesures de test supplémentaires sont nécessaires pour garantir que les véhicules ADS peuvent fonctionner en toute sécurité dans l’environnement RF d’aujourd’hui. Ces exigences supplémentaires ont également un impact sur les tests hardware-in-the-loop (HIL) et Vehicle-in-the-loop (VIL) existants. Pris ensemble, ces changements représentent un changement définitif de la protection du spectre RF vers l’assurance que les fonctionnalités critiques de la voiture peuvent fonctionner en toute sécurité dans les conditions de test RF d’aujourd’hui.

La plupart des constructeurs automobiles utilisent plusieurs capteurs différents pour prendre en charge ces tests, c’est-à-dire pour définir et détecter l’environnement à l’intérieur et à l’extérieur du véhicule. Les données combinées des capteurs seront ensuite utilisées pour décider de ce que fait ce véhicule dans un cadre opérationnel. Ces capteurs comprennent des appareils à ultrasons, des caméras radar et des capteurs LIDAR. Les installations de test modernes peuvent avoir besoin d’être mises à jour pour gérer les données de ces types de capteurs.

V2I et V2V

Les fabricants d’ADAS ont développé des systèmes de réseau automatisés sans fil, véhicule à infrastructure (V2I) et véhicule à véhicule (V2V) afin que les véhicules puissent « voir » au-delà de leur champ de vision à l’aide de liaisons RF. Par exemple, une voiture peut communiquer avec une autre voiture dans sa ligne de mire ou en dehors de cette ligne de mire pour échanger des informations pertinentes. De cette façon, les deux véhicules sauront précisément ce que fait l’autre véhicule.

Il existe déjà plusieurs scénarios standardisés différents qui ont été définis et qui utilisent les communications V2I et V2V. Ces scénarios doivent également être inclus dans le cadre de tout régime de test ADS.

En ce qui concerne les tests RF et les tests CEM en particulier, il y a eu une augmentation de la plage de fréquences d’intérêt. Alors que les tests CEM traditionnels étaient effectués de 150 kilohertz (kHz) à 1 gigahertz (GHz), les tests récents ont été étendus à 2,5 GHz.

Il existe même des infrastructures de communication qui utilisent des fréquences au-delà de ces limites supérieures. Par exemple, les liaisons DSRC et Wi-Fi peuvent désormais fonctionner jusqu’à 5,9 gigahertz. Il existe des modules radar qui fonctionnent jusqu’à 24, 79 et même à la bande des gigahertz de 81 GHz, qui sont tous dans les véhicules de production actuels.

Cela signifie que la validation des tests de fonctionnement sera nécessaire pour garantir que les installations de test peuvent gérer les performances de ces systèmes sur cette large gamme de fréquences. Les éléments opérationnels devraient inclure les liaisons de communication aérienne, les performances de l’antenne, de l’émetteur et du récepteur.