Le système ADMA-Speed est un capteur de vitesse, de positionnement de précision et de mesure de distance de freinage de précision ( 5 cm ) doté d’une technologie basée sur des capteurs inertiels compensés par GNSS et d’une unité de traitement embarquée. La mesure de distance de freinage faite par ce système élimine les inconvénients bien connus des solutions conventionnelles basées uniquement sur la réception du signal GPS.

 

En option , ce système peut être également utilisé comme une solution de navigation inertiel assistée par GPS compatible RTK pour la validation des fonctions ADAS : ACC, FCW, AEB ( VRU , Car2Car), LSS(LDW,LKA). 

 

ADMA : Fonctionnement de la mesure de distance de freinage

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Cette unité compacte est optimisée pour les essais de freinage et fournit également des données exactes sur l’accélération, la vitesse et la distance de freinage.

 

Les réglages pour le calcul de la distance de freinage sont configurables rapidement et facilement via un navigateur Web ou via une application utilisable sur téléphone.

 

Avec l’ADMA-Speed, la saisie des paramètres est tout aussi rapide que la mesure de la distance de freinage en temps réel et les données sont directement accessibles via l’interface CAN et Ethernet si besoin. Cette unité est petite, compact et facile à installer.

 

Grâce à ces caractéristiques, l’ADMA-Speed est idéal pour les essais de freinage et la mesure de distance relatif.

 

Tous les déplacements de véhicules peuvent être mesurées de manière fiable et précise à l’aide de l’ADMA Speed.

 

Cette unité se compose d’une unité de traitement des données en temps réel et d’une unité déporté intégrant les différents capteurs.
L’unité, d’un poids d’environ 2 kg, intègre la technologie de filtre ADMA Kalman. Cette unité calcule les données de mouvement du véhicule à son centre de gravité mais il est également possible de définir des points de calcul distant du centre de gravité. Les données d’accélération, de vitesse et de distance de freinage selon l’ISO standard sont accessibles en temps réel via l’interface CAN et simultanément via Ethernet.

 

Ce capteur de vitesse et de distance de freinage extrêmement précis se base sur un récepteur GNSS combiné à des capteurs inertiels.

 

L’unité déportée intégrant les capteurs est très facile à manipuler et ne pèse que 750 g pour une longueur de 11 cm.

 

Son installation est très simple grâce à des aimants puissants pour se fixer facilement sur le toit du véhicule directement au-dessus du centre de gravité.

 

Les méthodes de mesure classique basée sur réception GPS sans capteur inertiel ont l’inconvénient d’exiger une vue dégagée du ciel pour garantir des résultats de mesure précis.

 

Dans des situations réelles, les signaux GPS et la précision de mesure atteignable sont affectés par des bâtiments, arbres, clôtures et véhicules. La centrale de mesure inertielle supprime les interférences de signal lors d’une mauvaise réception GPS. La combinaison du GPS et de la centrale de mesure inertielle dans l’ADMA-Speed fournit donc un service distinctement fluide et cohérent du signal de vitesse.

 

 

L’ADMA-Speed compense la latence des données GPS et corrige la distorsion du signal GPS en fonction de l’accélération et est compatible avec les constellations satellitaires GLONASS, GALILEO et BEIDOU ce qui améliore considérablement la réception même sur des voies d’essais boisées. La précision typique de la mesure de la distance de freinage est de 5 cm sans utilisation de la correction RTK, la vitesse est mesurée avec une précision de 0,05 km/h.

 

Les mouvements de tangage, qui se produisent inévitablement lors de la phase d’arrêt, sont également pris en compte afin de compenser ce phénomène dans le calcul et l’analyse des données.

 

 

L’unité dispose également d’entrées digitales pour déclencher l’analyse sur des signaux externes mais il est également possible de définir des conditions d’analyse liées aux valeurs de vitesse ou d’accélération mesurées. L’option delta permet même une mesure au centimètre près de distances ou angles relatifs entre plusieurs véhicules.

 

 

 

 

L’unité est livrée avec le logiciel Ethernet Logger qui permet un enregistrement continu des données et une visualisation instantanée des données.

 

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L’originalité de la plateforme de GENESYS ELEKTRONIK est d’être assistée par GNSS, ce qui permet de s’affranchir des pertes de signal GPS.

 

Les systèmes d’aide à la conduite automobile (ADAS) font de plus en plus souvent l’objet de recherches et de développement ces dernières années. « Les systèmes et, plus généralement, les véhicules autonomes tirent le marché, que ce soit pour les tests dynamiques, les tests de sécurité active et la certification, les tests Vehicule-in-the-Loop (VIL) et la simulation, ainsi que les tests de confort et de durabilité », confirme Laurent Chalard, Sales Director de GeneSys Elektronik, représenté exclusivement en France par Dewetron.

 

La société allemande a développé la plateforme inertielle assistée par GNSS Automotive Dynamic Motion Analyzer (ADMA) pour les tests dynamiques des véhicules, l’évaluation de systèmes ADAS et le développement de fonctions de conduite autonome. L’originalité de ces unités de mesure inertielle (IMU) est de fournir des données fiables de tous les états de mouvements, tels que l’accélération, la vitesse, la position; la vitesse de rotation, l’orientation et l’angle de dérapage d’un véhicule, en temps réel et sans dérive lorsque le véhicule est à l’arrêt.

 

« Le principe du système ADMA peut être comparé à celui du corps humain: l’IMU à l’oreille interne (le sens de l’équilibre), le GNSS à l’œil (la perception visuelle), et le filtre Kalman au cerveau », résume Laurent Chalard. L’IMU intègre trois accéléromètres, trois gyroscopes et un récepteur GNSS. « Nous proposons deux types de gyroscopes, Mems (résolution de 0,004°/s) ou à fibre optique et à boucle ouverte (0,0012°/s), ainsi que deux types d’accéléromètres, Mems et à boucle ouverte (5mg) ou à boucle fermée (1mg) », précise Laurent Chalard.

 

L’emplacement et la position spatiale sont calculées en temps réel par le processeur de signal, via un filtre de Kalman, avec une précision de l’ordre du centimètre. « Cet algorithme permet d’aligner les signaux issus des capteurs sur celui du GPS -sans la dérive intrinsèque des capteurs- et ainsi de fournir un signal de bonne qualité pendant le temps mort du GPS », explique Laurent Chalard.

 

La dépendance à l’accélération et la latence élevée des données des signaux GNSS n’ont également pas d’impact significatif sur la mesure. « Il n’est pas rare que le véhicule reste à l’arrêt entre deux essais. L’algorithme est en mesure de détecter un véhicule à l’arrêt et l’IMU prend le relais du GPS, en sachant compenser la dérive des capteurs, même à l’arrêt. Car, au bout de 30 minutes, les mesures issues de l’IMU ont dérivée », indique Laurent Chalard.

 

 

 

 

UNE NOUVELLE VERSION OEM

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La série ADMA se compose de différents modèles, selon notamment les types de gyroscopes et d’accéléromètres: la version complète ADMA-G-Pro+, les versions plus économiques ADMA-G-Eco/Eco+, les ADMA-g-EntryLevel/EntryLevel+ et le modèle ADMA-Speed destiné aux mesures de vitesse et de distance de freinage. «Le dernier-né de la famille est l’ADMA-Slim (gyroscopes et accéléromètres Mems), une version très compacte (dimensions de 130x177x47mm) ou disponible également pour les applications OEM », ajoute Laurent Chalard.

Le fabricant allemand propose également tout un ensemble de modules logiciels (Braking, Delta, GPS, GNSS-RAW, LatDev) et d’accessoires (station de base GPS pour l’extérieur, système de positionnement à l’intérieur…). «Nous avons décidé de proposer des solutions clés en main, en fournissant les capteurs de tierces parties, les câbles et, évidemment, notre système d’acquisition de données. Pour les clients qui veulent faire des mesures très précises, très rapides et de dynamique assez élevée, nous proposons la plateforme de GeneSys », explique Renaud Simper, directeur de Dewetron Services.

 

Article écrit par Cédric Lardière dans le magasine ELECTRONIQUES n°120 page 12.

 

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Le prix et la raréfaction du pétrole, l’urgence climatique et la pression des gouvernements avec de nouvelles règlementations* amènent les constructeurs automobiles à développer des solutions innovantes comme le véhicule électrique et hybride.

 

Les véhicules électriques sont donc de plus en plus courants sur nos routes et dans nos vies. En 2017, 5% des véhicules vendus dans le monde étaient équipés d’une batterie pour la propulsion, qu’ils soient hybrides ou 100% électriques. Le phénomène aurait même tendance à accélérer : en 2025, ce ratio pourrait monter à 25%, puis à 50% en 2030 (étude du Boston Consulting Group)

 

Les enjeux du véhicule électrique

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L’un des enjeux du véhicule électrique est le choix moteur permettant la propulsion des roues à partir de la puissance délivrée par la batterie.

Le fonctionnement d’un moteur électrique est bien plus simple qu’un moteur thermique (à combustion). Alors que le rendement de ce dernier ne dépasse pas les 30% (d’après le cycle de Carnot), le moteur électrique permettrait un rendement proche de 100%. De plus, contrairement au moteur thermique, le moteur électrique a un couple disponible instantanément, offrant une accélération plus rapide au démarrage.

 

Mais certains problèmes subsistent :

• Forte baisse du rendement en dessous de 50% de charge entraînant d’importants coûts en énergie,
• Perte d’efficacité en cas de fonctionnement au-dessus ou en dessous de leur tension nominale définie à la conception (une surtension a pour résultat un facteur de puissance inférieur, qui réduit l’efficacité globale du moteur).

 

En conséquence, nous observons :

• La dégradation du rendement,
• La réduction de la durée de vie de l’isolation du moteur,
• Une fiabilité compromise.

 

Il est donc important de réaliser une analyse du rendement et de la charge des moteurs dans une optique de maintenance préventive et d’économie d’énergie.

Les valeurs de rendement sont déterminées au point de fonctionnement imposé par la charge du moteur. Pour cela, il faut utiliser des mesures de puissance, d’ampérage, etc… pour définir la charge du moteur en service puis obtenir une valeur de rendement à charge partielle du moteur.

 

La qualification d’un moteur avec les solutions DEWETRON

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DEWETRON est votre partenaire compétent pour analyser, tester et vérifier différents véhicules électriques lors de tests de conduite réels.

Avec l’analyseur de combustion (un outil puissant pour l’analyse des moteurs à combustion) et le logiciel de puissance DEWETRON (utilisé pour l’analyse des réseaux électriques) DEWETRON fournit la solution idéale pour les deux domaines.

Bien que les deux modules puissent fonctionner indépendamment l’un de l’autre pour effectuer des mesures sur des moteurs à combustion ou des moteurs électriques purs, ils peuvent également être mis en parallèle pour devenir l’outil parfait pour tester des véhicules hybrides et des véhicules électriques purs.

• Analyse simultanée des moteurs électriques et des moteurs à combustion
• Modules isolés à large plage de tension et de courant (300 mV à 1 kV)
• Acquisition synchrone des données du bus du véhicule via CAN ou FlexRay
• Calcul en ligne de la puissance et du rendement
• Haute bande passante jusqu’à 2 MHz
• Vitesse d’acquisition jusqu’à 10 MS/s/ch synchrone

Pour plus d’informations, je vous invite à découvrir notre livre blanc “Analyse des rendements électriques dynamiques lors de tests sur route et bancs d’essais”

 

 

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*Par exemple, l’UE impose à l’industrie automobile de réduire ses émissions de CO² de 37,5% entre 2021 et 2030 et de basculer sa production de voitures neuves vers l’électrique sous peine d’amendes pouvant s’élever à des centaines de millions d’euros.

Avec le nombre croissant de véhicules sur les routes (39 501 000 en France au 1er janvier 2018, soit +0,9%, d’après le Comité des Constructeurs Français d’Automobiles), la question de la sécurité automobile est devenue primordiale.

 

 

Sécurité des systèmes ADAS

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Aujourd’hui en France, au moins un véhicule sur quatre serait équipé de systèmes d’aide à la conduite (ADAS) :

• Direction assistée,
• Régulateur / limiteur de vitesse,
• ABS, aide au freinage d’urgence,
• Détecteur de dépassement,
• Détecteur de piéton,
• Aide au maintien dans la voie,
• Système anticollision,
• Etc…

 

Ces technologies aident à la conduite et améliorent la sécurité à bord du véhicule en permettant d’éviter les situations dangereuses et accidentogènes. Mais ces systèmes peuvent parfois représenter un danger car leur fiabilité n’est pas toujours démontrée. D’ailleurs, d’après une étude BVA réalisée pour Carglass le 25 mars 2019, 30 % des sondés estiment que ces technologies sont anxiogènes et 25 % pensent qu’elles peuvent être dangereuses.

L’un des défis à relever est donc de rassurer quant à la fiabilité de ces systèmes grâce à l’acquisition de mesures précises notamment concernant la position et la vitesse relatives entre plusieurs véhicules.

 

Analyse de tous les paramètres

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Les mesures de comptage à canaux élevés nécessitent du matériel évolutif combiné à de puissantes fonctions logicielles pour traiter simultanément la configuration, la surveillance et l’acquisition de centaines de canaux.

Qu’il s’agisse de test du système de contrôle longitudinal ou latéral, de durabilité, de test AEB (freinage d’urgence autonome), FCW (avertissement de collision), LDW (maintien dans la voie) ou LKA (franchissement de ligne), les solutions DEWETRON fournissent des données de mesure de haute qualité et une synchronisation parfaite de toutes les sources de signaux :

• Distance entre les véhicules,
• Distance par rapport au bord de la route / la ligne médiane,
• Position / trajectoire,
• Taux de lacet,
• Vitesse,
• Accélération / décélération longitudinale,
• Déviation latérale / angle de braquage,
• Moment d’avertissement acoustique / optique / haptique,
• Etc…

 

Respect des normes de sécurité

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Avec l’introduction de la norme ISO 26262, les systèmes critiques pour la sécurité tels que l’ESP ou l’EPS doivent être testés pour leur sécurité fonctionnelle en cas de dysfonctionnement d’un système ou d’un capteur. Nous avons donc développé des systèmes de mesure haute précision conformes avec les standards en vigueur comme EURO NCAP et NHTSA, assurant l’acquisition de données très complètes et permettant le développement d’innovations automobiles toujours plus sûres.

 

 

Allez plus loin dans la sécurité avec OXYGEN

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Grâce aux nouvelles fonctionnalités AUTOMOTIVE et ADMA de notre logiciel OXYGEN, nous établissons de nouveaux standards dans l’acquisition facile et rapide de systèmes gyroscopiques multiples, mais aussi dans le calcul et la visualisation de la position entre les objets mobiles ou stationnaires pour les tests ADAS :

• Intégration et acquisition synchronisées
• Création de formes bidimensionnelles complexes
• Visualisation d’objets, d’images satellites ou d’itinéraires précédemment enregistrés
• Etc…

 

Pour plus d’information, je vous invite à télécharger notre guide pratique.

 

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