Méthodologie de validation en compatibilité électromagnétique des fonctions autonomes/automatiques des véhicules autonomes connectés pour garantir leur immunité aux sources de rayonnement externes et aux émetteurs embarqués

par Nadir Fouad Bedjiah

Thèse de doctorat en Electronique, microelectronique, optique et lasers, optoelectronique microondes robotique

Sous la direction de Moncef Kadi.

Soutenue le 08-03-2023

à Normandie , dans le cadre de École doctorale mathématiques, information et ingénierie des systèmes (Caen) , en partenariat avec Université de Rouen Normandie (1966-....) (Etablissement de préparation de la thèse) , Ecole supérieure d'ingénieurs en génie électrique (Rouen) (Etablissement de préparation de la thèse) , Stellantis (entreprise) et de Institut de recherche en systèmes électroniques embarqués (Saint-Étienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; 2001-...) (laboratoire) .

Le président du jury était Dominique Dallet.

Le jury était composé de Muriel Darces, Dominique Gruyer, Lionel Pichon, Romain Rossi.

Les rapporteurs étaient Muriel Darces, Dominique Gruyer.

mots clés

• Immunité
• Compatibilité électromagnétique
• Véhicule autonome
• Systèmes ADAS
• Validation CEM
• Semi-anechoÎque
• Fonctions autonomes
• Systèmes automobiles
• Immunité rayonnée
• Compatibilité électromagnétique
• Véhicules autonomes
• Automobiles -- Systèmes d'aide à la conduite
• Fiabilité
• Détection de défaut (ingénierie)

Résumé

Durant leur phase de validation, les véhicules en développement sont soumis à des essais de validation, notamment des essais en compatibilité électromagnétique (CEM) qui permettent de garantir leur immunité à des sources de rayonnement externes (leur environnement électromagnétique). Une partie de ces essais CEM sert également à homologuer ces véhicules en vue de leur commercialisation. Ces essais sont réalisés en chambre semi-anéchoïque en se basant sur des normes internationales.Le nombre d’unités de commande électroniques (ECU), de dispositifs électroniques, d’antennes ainsi que les systèmes d’aide à la conduite avancés (ADAS), augmente de génération en génération de véhicules. Les fonctions ADAS sont actuellement indépendantes les unes des autres. Pour valider chaque système ADAS, un scénario de test est dédié. Pour la validation de ce type de fonctions, il est indispensable de créer des scénarios réalistes à l’intérieur des chambres semi-anéchoïques en leurrant les véhicules. Néanmoins, les futurs véhicules autonomes connectés (niveau 3 et plus), évolueront dans un tout autre contexte fonctionnel où plusieurs systèmes vont interagir entre eux et où une multiplicité de situations en vie série pourront se produire, situations plus ou moins délicates à gérer par le véhicule. Dans un tel contexte, il est difficile de couvrir les différentes situations de vie réelle d’un véhicule autonome, avec les moyens et les méthodes d’essais CEM en immunité actuelles, aussi bien d’un point de vue mise en œuvre que d’un point de vue exhaustivité.Dans ce manuscrit, nous présentons une nouvelle méthodologie pour valider de systèmes automobiles complexes afin de garantir leur immunité à des sources de rayonnement externes.

mots clés

• Immunity
• Electromagnetic compatibility
• Autonomous vehicles
• ADAS systems
• EMC validation
• Semi-anechoic
• Autonomous functions
• Automotive systems
• Radiated immunity

Titre traduit

Methodology of Validation on Electromagnetic Compatibility of Autonomous/Automatic Features of Vehicles

Résumé

During their validation phase, vehicles under development are subjected to validation tests, including electromagnetic compatibility (EMC) tests to ensure their immunity to external radiation sources (their electromagnetic environment). Some of these EMC tests are also used for the homologation of these vehicles for marketing. These tests are performed in a semi-anechoic chamber based on international standards.The number of electronic control units (ECU), electronic devices, antennas, and advanced driver assistance systems (ADAS) is increasing with each generation of vehicles. The ADAS systems are currently independent of each other. To validate each ADAS system, a test scenario is dedicated. To validate this type of functions, it is essential to create realistic scenarios inside the semi-anechoic chambers by luring the vehicles. Nevertheless, future connected autonomous vehicles (level 3 and more) will evolve in a completely different functional context where several systems will interact with each other and where a multiplicity of situations in serial life may occur, situations that are more or less delicate to manage by the vehicle. In such a context, it is difficult to cover the different real-life situations of an autonomous vehicle, with the current means and methods of EMC immunity testing, both from an implementation point of view and from a completeness point of view.In this manuscript, we present a new methodology to validate complex automotive systems to guarantee their immunity to external sources of radiation.