L’introduction massive des systèmes ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) transforme les véhicules modernes en plateformes intelligentes, capables d’analyser leur environnement, de prendre des décisions complexes, et d’interagir avec leur conducteur en temps réel. Face à cette complexité croissante, les méthodes traditionnelles de test sur route ne suffisent plus à garantir la fiabilité, la sécurité et la conformité de ces systèmes.
C’est dans ce contexte que les tests Hardware-in-the-Loop (HIL) s’imposent comme une solution incontournable. Ils permettent de recréer, en simulation temps réel, des environnements complets dans lesquels les calculateurs ADAS peuvent être testés de manière exhaustive, sans risque de sécurité, sans coût logistique démesuré, et avec une répétabilité parfaite.
Qu’est-ce que le Hardware-in-the-Loop (HIL) ?
Le HIL est une technique de validation qui consiste à connecter un composant physique réel, généralement un calculateur embarqué (ECU), à une simulation virtuelle de son environnement de fonctionnement. Cette simulation, exécutée en temps réel, reproduit avec précision les signaux que le calculateur recevrait dans un véhicule réel : données capteurs, conditions de conduite, interactions routières, etc.
In other words, the ECU is the only real component in a fully simulated system, but it behaves exactly as if it were integrated into a physical vehicle. This allows engineers to observe and analyze its behavior across a wide range of scenarios, including critical situations, without ever exposing people, vehicles, or infrastructure to any risk.
Pourquoi le HIL est-il fondamental pour les ADAS ?
Les systèmes ADAS reposent sur une logique de détection, d’interprétation et de réaction automatisée. Chaque composant — capteurs, caméras, lidar, radar, algorithmes de traitement — interagit avec un environnement riche et dynamique. La moindre défaillance dans ce flux d’informations peut avoir des conséquences importantes en matière de sécurité.
Dans ce contexte, les tests HIL permettent :
- Une validation sécurisée de situations critiques : freinage d’urgence, détection de piétons, franchissement involontaire de ligne, manœuvres d’évitement…
- Une répétabilité parfaite des essais, pour isoler les causes de dysfonctionnement et comparer les versions logicielles
- Une capacité de test à l’échelle, avec des centaines, voire des milliers, de cas exécutables automatiquement chaque jour
- Un gain de temps significatif dans le cycle de développement logiciel, notamment en phase de pré-intégration
Grâce aux tests HIL, les ingénieurs peuvent soumettre les calculateurs à des scénarios avec des conditions extrêmes ou rares (pluie battante, nuit noire, brouillard dense, trafic imprévisible) sans contraintes physiques, ni limitations logistiques.
L’approche AVSimulation : SCANeR au cœur de l’environnement HIL
Chez AVSimulation, nous avons conçu SCANeR™ pour répondre aux besoins des industriels les plus exigeants en matière de validation virtuelle. Notre logiciel de simulation offre une compatibilité native avec les principales plateformes HIL du marché, telles que dSPACE ou NI.
Grâce à SCANeR, il est possible d’interfacer un ECU ADAS à :
- Des modèles avancés de véhicules plongés dans un environnement de trafic réaliste
- Des modèles de capteurs haute fidélité (lidar, radar, caméra)
- Un environnement 3D immersif avec la possibilité de configurer les conditions météo, offrant le réalisme visuel nécessaire aux systèmes de traitement d’images
L’ensemble de ces éléments permet d’exécuter des scénarios de test standardisés (Euro NCAP, ISO 21448/SOTIF), mais aussi n’importe quelle situation personnalisée.
Exemple : validation d’un système de freinage d’urgence (AEB)
Prenons le cas d’un ECU gérant un système AEB. Avec une configuration HIL intégrant SCANeR, les ingénieurs peuvent simuler le surgissement d’un piéton masqué par un véhicule stationné. La scène peut être paramétrée avec une précision extrême : vitesse du véhicule, luminosité, angle d’arrivée du piéton, état de la chaussée…
Le calculateur réagit comme en situation réelle : il reçoit les signaux simulés des capteurs, traite l’information, puis déclenche le freinage d’urgence si nécessaire. Les ingénieurs peuvent alors mesurer les temps de réaction, la force de freinage, la distance d’arrêt et analyser si l’action est conforme aux exigences du cahier des charges, grâce aux outils d’analyse de SCANeR.
Intégration du HIL dans un cycle de validation complet
Les tests HIL sont rarement effectués seuls . Ils s’inscrivent dans une démarche globale de validation virtuelle multi-niveaux, souvent structurée selon les étapes suivantes :
- MIL (Model-in-the-Loop) : vérification des modèles mathématiques des différentes composantes du système
- SIL (Software-in-the-Loop) : test de l’algorithme de prise de décision et de planification
- HIL (Hardware-in-the-Loop) : test du matériel embarqué dans une boucle temps réel
Cette approche permet une validation itérative dès les premières phases de développement. Les tests HIL deviennent ainsi une étape intermédiaire critique, avant les essais sur véhicule, permettant de filtrer les défauts majeurs et de réduire le recours aux campagnes de test sur piste.
Conclusion
Le test HIL s’impose aujourd’hui comme un standard incontournable dans la validation des systèmes ADAS. Il offre aux industriels une solution fiable, précise et scalable pour confronter leurs ECUs à des environnements de plus en plus complexes, sans compromis sur la sécurité ou les coûts.
Combiné à des outils avancés comme SCANeR, il permet non seulement d’accélérer les cycles de développement, mais surtout de livrer des systèmes ADAS robustes, conformes aux normes, et dignes de la confiance que les utilisateurs finaux placent dans les véhicules intelligents de demain.
