La simulation de l’éclairage, un défi majeur dans le domaine automobile

Les véhicules autonomes sont une réalité. La combinaison de différents capteurs (caméras, radars ou LiDAR) permet aux véhicules de tenir compte de leur environnement (météo, autres véhicules, piétons, etc.) et ainsi d’accélérer, tourner et freiner de manière autonome.

La simulation automobile est devenue essentielle pour accélérer les développements en toute sécurité.

Les systèmes d’assistance à la conduite (ADAS) deviennent de plus en plus complexes et nombreux dans chaque véhicule. Aujourd’hui, des millions voire des milliards de kilomètres de conduite et une variété de situations connues et inconnues sont nécessaires pour tester et valider tous les systèmes d’un véhicule. En particulier, les systèmes d’assistance à la conduite pour la conduite de nuit et le contrôle des projecteurs sont vraiment difficiles à évaluer et à valider. Comme les systèmes ADAS classiques, les projecteurs des véhicules deviennent également plus intelligents et plus complexes, intégrant des fonctionnalités avancées telles que les feux de route sans éblouissement ou les feux matriciels, permettant d’afficher des pictogrammes sur la route grâce aux projecteurs. L’évaluation de la performance d’un projecteur représente un immense défi pour les fabricants automobiles et d’équipements pour plusieurs raisons :

  • Étant donné que les tests sur piste ne sont possibles que pendant la nuit, les expériences sont encore plus dangereuses.
  • Les tests sur piste sont fortement dépendants des conditions météorologiques.
  • La mise en place de l’expérience est très chronophage.
  • Et plus encore.

Ces raisons impliquent que les itérations entre les équipes de conception et les équipes de test sont souvent très longues. Entre deux sessions de tests, il est nécessaire de :

  • Modifier et améliorer les modèles.
  • Tester les modèles avant de produire le prototype.
  • Attendre l’arrivée de l’hiver dans les pays du nord, où les nuits sont plus longues, avant de se rendre sur les pistes d’essai.
  • Et plus encore.

AVSimulation, consciente de ces défis, propose le Pack Headlights. Avec ce pack, la simulation des phares dans SCANeR est possible grâce à un moteur de rendu basé sur la physique et à un ensemble d’outils permettant l’analyse des résultats de simulation en temps réel ainsi que par post-traitement. Cette solution est intégrée dans le produit SCANeR Studio, permettant aux utilisateurs de bénéficier d’autres atouts tels que : la création d’environnements et de scénarios, l’accès à des matériaux spécifiques (avec BRDF), etc. Elle permet également de combiner la simulation des phares avec d’autres domaines tels que les capteurs, la dynamique des véhicules ou la recherche sur les facteurs humains. La simulation des phares permet aux ingénieurs de réaliser des tests sur des bancs d’essai numériques, indépendamment des conditions météorologiques, avec des boucles d’itération beaucoup plus courtes avec l’équipe de développement. Avec la simulation, un seul prototype final est nécessaire.

Un rendu fiable et digne de confiance

La solution de simulation des phares SCANeR offre un ensemble d’outils de calcul prenant en compte les propriétés physiques de la propagation de la lumière afin d’obtenir un rendu fiable et réaliste. Chaque élément de la scène possède ses propres matériaux et ses propriétés de réflexion. La simulation permet de contrôler les conditions météorologiques et assure la reproductibilité dans des conditions très spécifiques telles que le brouillard ou les routes mouillées.

Rendu des routes mouillées dans SCANeR Studio

Rendu du brouillard dans SCANeR Studio

Une campagne de validation plus rapide et plus sûre

La solution SCANeR permet de mettre en place rapidement des situations complexes qui seraient très difficiles et dangereuses à réaliser sur une véritable piste d’essai, avec ou sans intervention humaine. Pour aider les ingénieurs dans l’évaluation des projecteurs, SCANeR fournit des outils d’analyse tels que des murs de visée, des courbes d’isolux, des capteurs de luminance, etc. Pour chaque expérience, le conducteur peut également être « éliminé » et des critères de succès peuvent être définis avec un conducteur virtuel (les commandes latérales et longitudinales peuvent être facilement simulées selon vos propres valeurs). Cela permet la reproduction de manœuvres spécifiques et l’exploration d’expériences définies. Il est également possible d’évaluer et de comparer de manière fiable les performances des projecteurs en complément de l’évaluation humaine.

Mur de visée

Courbe d’isolux

Projecteurs intelligents, une technologie de pointe

L’un des plus grands défis dans le développement des projecteurs intelligents est de déterminer la zone qui peut être éclairée sans éblouir les autres conducteurs. Les ingénieurs peuvent reproduire la configuration optique d’un véhicule et la tester dans SCANeR. L’intensité et l’orientation de chaque source lumineuse peuvent être ajustées en temps réel en utilisant les données des capteurs, permettant ainsi aux utilisateurs d’interfacer, tester et valider les projecteurs intelligents.

Éclairage par pixels dans SCANeR Studio

Pour résumer, la simulation de l’éclairage est devenue indispensable dans la simulation automobile pour plusieurs raisons :

  • Le temps de mise sur le marché est considérablement réduit grâce à des boucles d’itération plus courtes entre les équipes de développement et de test.
  • Une production plus sûre, car les situations dangereuses sont simulées.
  • Le développement des projecteurs intelligents est accéléré.
  • Le coût de production est réduit grâce à la diminution du nombre de prototypes à fabriquer.

Les experts peuvent prendre des décisions critiques sur les choix technologiques en se basant sur les résultats de simulation.

Écrit par Denis Thy. Si vous souhaitez obtenir plus d’informations et être contacté par l’un de nos représentants commerciaux, n’hésitez pas à nous contacter.

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