Test et mesure dans l’automobile : EVM, radar, connectivité et les normes qui les encadrent

Le véhicule moderne est un réseau roulant de capteurs, de radios et de bus de données à haut débit. Chacun de ces systèmes doit fonctionner sans faille, seul et aux côtés de tout le reste dans la voiture, ce qui fait du test et de la mesure automobile l’un des domaines les plus exigeants de l’ingénierie. De la qualité d’un signal sans fil, mesurée en Error Vector Magnitude (EVM), jusqu’à l’immunité d’un calculateur sous contrainte électromagnétique, chaque maillon de la chaîne doit être validé.

Percevoir la route : radar et lidar

Les systèmes d’aide à la conduite (ADAS) reposent sur une perception précise. Les capteurs radar et lidar automobiles alimentent les algorithmes qui maintiennent un véhicule dans sa voie et à l’écart des obstacles. Tester ces capteurs implique de travailler aux fréquences millimétriques et de confirmer que les performances de détection tiennent face aux variations de température, aux interférences et au fouillis réel. Capturer ces signaux à large bande exige des instruments à très large bande passante, comme l’oscilloscope Keysight UXR, qui atteint les plages de fréquences les plus élevées qu’utilise aujourd’hui le radar automobile.

Connectivité et qualité du signal

Les véhicules connectés s’appuient sur un ensemble de technologies sans fil, et chacune doit franchir un seuil de qualité strict :

• 5G pour des liaisons à haut débit vers le réseau et le cloud.
• UWB (Ultra-Wideband) pour des clés numériques sécurisées et un positionnement précis dans l’habitacle.
• Massive MIMO du côté de l’infrastructure, qui façonne la manière dont les véhicules se connectent à grande échelle.
• (C-)V2X pour la communication vehicle-to-everything entre les voitures, l’infrastructure et les autres usagers.

Le test de l’Error Vector Magnitude (EVM) est ici central. L’EVM quantifie l’écart d’un signal émis par rapport à son idéal, et une mauvaise valeur d’EVM révèle des problèmes qui érodent la portée, le débit et la fiabilité bien avant qu’une liaison ne tombe complètement. Générer des signaux de test propres et reproductibles pour ces technologies est le rôle d’un générateur de signaux vectoriels comme le R&S SMW200A, tandis qu’un analyseur de signal et de spectre comme le R&S FSW mesure la qualité de modulation et l’EVM côté réception. Pour les sources analogiques et les scénarios d’interférence, un générateur de signaux analogiques comme le Keysight MXG ajoute un signal supplémentaire à l’ensemble.

Les réseaux à l’intérieur du véhicule

Les données doivent aussi circuler de façon fiable à l’intérieur de la voiture, pas seulement à l’extérieur :

• Automotive Ethernet transporte le haut débit qu’exigent les caméras, les capteurs et l’infotainment.
• CAN Bus et CAN FD (Flexible Data-rate) : leur test reste essentiel pour le trafic de commande qui anime les véhicules depuis des décennies et continue d’évoluer.

Vérifier l’intégrité du signal et décoder ces bus relève du travail classique de l’oscilloscope. Un instrument comme l’oscilloscope R&S RTO64 assure le décodage de protocole et les contrôles d’intégrité qu’exigent l’Automotive Ethernet et le CAN FD.

Électrification et systèmes de batterie

À mesure que les chaînes de traction s’électrifient, le battery management controller (BMC) devient l’un des composants les plus critiques pour la sécurité du véhicule. Valider le BMC et les systèmes qui l’entourent exige une mesure précise de la tension, du courant et des temps sous une charge réaliste. Un système d’alimentation régénératif comme le Keysight RP7972A peut à la fois fournir et absorber de la puissance, ce qui permet d’émuler des batteries et de récupérer de l’énergie pendant que vous testez les comportements de charge et de décharge.

Normes et conformité

Rien de tout cela n’atteint la production sans satisfaire aux normes pertinentes. Le test automobile est régi par les limites d’émission CISPR, les méthodes d’essai ISO et les normes spécifiques aux OEM que les constructeurs ajoutent par-dessus. L’EMC testing en particulier détermine si un composant peut coexister avec tout le reste du véhicule sans provoquer ni subir d’interférences. Un EMI test receiver comme le R&S ESW44 mesure les émissions par rapport à ces limites CISPR et ISO.

Le bon instrument, exactement quand vous en avez besoin

Les programmes automobiles avancent par phases, et l’équipement nécessaire pendant la validation n’est pas toujours celui dont vous aurez besoin six mois plus tard. La location vous permet d’adapter des instruments haut de gamme à chaque phase d’un projet, sans immobiliser de capital dans du matériel qui reste inutilisé entre les campagnes. Dites-nous quel défi de test automobile vous abordez et nous vous aiderons à définir la bonne configuration. Demandez un devis pour commencer.