Les véhicules autonomes s'appuient sur une meilleure technologie de capteurs

Les capacités actuelles des capteurs, bien qu'utiles, sont relativement rudimentaires lorsqu'elles vient aux véhicules autonomes.

Nous avons encore un long chemin à parcourir pour réaliser des routes remplies de véhicules autonomes. Les capacités actuelles des capteurs, bien qu'utiles, sont relativement rudimentaires lorsqu'il s'agit de véhicules autonomes.

Cela dit, l'industrie automobile a considérablement progressé au cours des dernières années. Si vous avez quitté le terrain avec un tout nouveau véhicule il y a cinq ou six ans, il contiendrait probablement environ 60 à 100 capteurs. Aujourd'hui, ce nombre est beaucoup plus proche de 200 ou plus. Alors que les véhicules deviennent de plus en plus intelligents et autonomes, l'évolution et la sophistication des capteurs ont suivi le rythme et continueront de croître à mesure que de nouvelles fonctionnalités deviennent courantes.

Pour alimenter les avancées dans les véhicules autonomes, les fournisseurs de technologies et les constructeurs automobiles prennent en compte des défis tels que la dégradation des capteurs, la collaboration sur les normes de l'industrie et la maintenance/l'entretien des défenses de cybersécurité du logiciel tout au long de la durée de vie du véhicule.

La course automobile aux rats

L'un des plus grands défis auxquels sont confrontés les constructeurs automobiles et les équipementiers est de suivre le rythme rapide du développement des capteurs et des données. Les capteurs doivent fournir le niveau de fidélité des données nécessaire aux systèmes du véhicule pour répondre aux exigences de conception.

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Différents capteurs ont des forces et des faiblesses différentes. Une approche consiste à combiner un mélange de capteurs pour obtenir une détection plus approfondie de l'environnement

Conduire dans des zones métropolitaines denses avec un grand nombre de conducteurs, de piétons, de cyclistes et de motos sur la route oblige les véhicules à prendre la décision en une fraction de seconde de s'arrêter ou de faire un écart pour éviter de heurter un piéton ou un autre véhicule. En conséquence, nous commençons à voir la fusion de capteurs entrer en jeu, prenant des décisions qu'un conducteur humain peut être incapable de prendre dans le temps où le système avancé d'aide à la conduite (ADAS) réagit en consommant et en interprétant un large éventail d'entrées de données.

Il est également impératif qu'au cours des étapes préliminaires de la fabrication de capteurs, les constructeurs automobiles adhèrent aux normes de sécurité fonctionnelle automobile pour éviter les pannes de puces ou de logiciels. ISO 26262 est la norme automobile qui prescrit le processus de développement que les équipementiers et fournisseurs automobiles doivent suivre et documenter pour que leurs appareils soient considérés comme sûrs sur le plan fonctionnel. En se conformant à la norme ISO 26262, les équipementiers et fournisseurs automobiles garantissent que leurs appareils fonctionneront comme prévu, au moment prévu.

Défis liés à la dégradation des capteurs

Un autre aspect du paysage des capteurs en constante évolution est la dégradation des capteurs. La dégradation des capteurs fait naturellement partie de l'équation du véhicule autonome, d'autant plus qu'un véhicule a aujourd'hui une durée de vie de 10 à 15 ans. Les principales causes de dégradation comprennent l'usure générale des capteurs, leurs environnements de fonctionnement difficiles et la dégradation d'autres éléments du système électronique.

Les constructeurs automobiles et les fournisseurs de technologies devront tenir compte de la capacité des capteurs installés pour des fonctions telles que LiDAR, caméras, ultrasons, etc., à fonctionner au même niveau, sinon supérieur, que lorsque le véhicule était neuf pour l'ensemble prévu durée de vie du véhicule. Ils devront également répondre à ce qui se passe si le capteur commence à tomber en panne (c'est-à-dire comment alerter le conducteur, intégrer des fonctions de sécurité, etc.). Pour lutter contre la dégradation, les équipementiers doivent modéliser et concevoir des semi-conducteurs et d'autres composants dans le véhicule afin de créer des taux de défaillance prédictifs et des alternatives dans de nombreux environnements différents.

Problèmes de cybersécurité

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour s'assurer que les capteurs de véhicules autonomes sont sécurisés. Le piratage d'un véhicule autonome est toujours une préoccupation et doit être résolu, mais l'autre facteur de sécurité moins évident est celui des attaquants qui influencent la technologie d'apprentissage automatique intégrée au véhicule pour qu'elle réagisse de manière malveillante.

Par exemple, une étude britannique a présenté un panneau d'affichage vidéo qui avait été falsifié pour afficher un panneau d'arrêt pendant aussi peu qu'une fraction de seconde. Les véhicules autonomes sentiraient le panneau d'arrêt et s'arrêteraient parce qu'ils étaient capables de capter cette image, y réagissant de la même manière qu'ils l'auraient fait s'ils avaient détecté un panneau d'arrêt sur la chaussée. Cependant, les conducteurs humains ne pourront pas réagir à l'image, créant un danger potentiel si le véhicule autonome devant eux s'arrête brusquement sans avertissement ni raison apparente. La possibilité que ces « objets fantômes » nuisent à la fois aux conducteurs et aux piétons n'est qu'un défi de plus auquel les constructeurs automobiles sont confrontés pour assurer la sécurité des véhicules autonomes.

Pour se prémunir contre les vulnérabilités des capteurs, la NHTSA recommande à l'industrie automobile de suivre le cadre de cybersécurité documenté du National Institute of Standards and Technology (NIST). Ce cadre suggère une approche en couches de la cybersécurité qui est structurée autour de ces fonctions clés :identifier, protéger, détecter, répondre et récupérer.

Les concepteurs de systèmes doivent protéger les opérations du système tout en trouvant le bon équilibre en termes d'alertes partagées avec les conducteurs. Considérez ADAS, qui est conçu pour avertir les conducteurs des dangers imminents sur la route ainsi que des défaillances potentielles du système. Habituellement, les erreurs système dues à une faille de sécurité déclenchent un rappel qui nécessite un déplacement chez le concessionnaire et, pour le constructeur automobile, une réparation potentiellement coûteuse. Une meilleure approche serait d'intégrer la sécurité pour empêcher un acte malveillant de provoquer l'erreur en premier lieu.

Au fur et à mesure que la complexité et la capacité de ces appareils augmentent, les différentes voies dans lesquelles les attaques de cybersécurité ont lieu vont également croître en proportion. Les concepteurs et les constructeurs automobiles devront mettre à jour leurs défenses et gérer ces types de réactions involontaires pour se protéger contre ces cyberattaques non traditionnelles. Une partie de cette défense devrait être un programme robuste de gestion du cycle de vie des logiciels qui permet aux organisations d'appliquer les enseignements tirés de leur expérience. Cette même philosophie s'applique aux performances physiques des capteurs eux-mêmes pour lutter contre la dégradation.

À mesure que les véhicules autonomes deviendront plus courants, des réglementations supplémentaires entreront en jeu ainsi que diverses habitudes de consommation qui contribueront à façonner l'avenir du marché. Il est difficile, mais nécessaire, de suivre le rythme des avancées dans le domaine de la fusion de capteurs, car nous continuons de voir des véhicules autonomes se généraliser.

— Chris Clark est directeur principal du groupe automobile chez Synopsys.

>> Cet article a été initialement publié le notre site partenaire, EE Times.

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