A l’heure où l’on parle de plus en plus de véhicule autonome, nous avons rencontré Romain Dupont, directeur R&D d’EasyMile, qui nous a expliqué comment la PME toulousaine est devenue en 8 ans l’un des principaux développeurs de plates-formes logicielles pour ce genre de véhicules, avec de très nombreuses applications dans le transport des personnes et des biens.

« Notre métier c’est de développer depuis 2014 des plates-formes logicielles permettant de rendre des véhicules autonomes avec un niveau 4, c’est-à-dire capables de se déplacer sans conducteur dans un environnement contrôlé. Ce sont donc des systèmes complexes que l’on développe et l’on intègre en considérant que la sécurité fait partie de la réponse », explique Romain Dupont, responsable R&D et sécurité de la PME Toulousaine EasyMile.

EasyMile est bien connu pour ses navettes autonomes de transport de personnes EZ10 et les tracteurs de manutention TractEasy. Ce dernier véhicule est en fin de compte la version autonome du tracteur à bagages électrique Jet-16 de TLD, qui fabrique des équipements pour zones aéroportuaires. « Alors que l’EZ10 est un produit propriétaire développé spécifiquement pour nous, dans le cas du TractEasy, nous avons intégré notre logiciel et les capteurs qui vont bien sur un matériel existant, produit en série par TLD, pour le rendre autonome, c’est la voie vers laquelle nous nous dirigeons de plus en plus ».

Effectivement, si l’EZ10 et le TractEasy sont les produits phares d’EasyMile, la PME toulousaine automatise déjà de multiples autres plates-formes, qui s’inscrivent dans des schémas de développement et des cadres réglementaires très variés. « Nous discutons avec tous types de partenaires susceptibles de fournir des plates-formes qu’ils souhaiteraient rendre autonomes, tous secteurs confondus (automobile, transport de bien, ferroviaire…) », constate Romain Dupont.

Une approche MBSE

« Outre le développement du logiciel, nous avons aussi la charge de l’intégrer sur la plate-forme physique qu’il va rendre autonome, ainsi que la responsabilité du système final. De fait, le département système utilise pour cela une approche Model Based System Engineering (MBSE) basée sur l’outil Capella, développé initialement par Thales en 2007, passé en Open Source en 2015, et aujourd’hui maintenu par la fondation Eclipse. Tandis que pour l’analyse de la sécurité fonctionnelle de l’infrastructure et de l’architecture de ces véhicules, nous utilisons la suite logicielle medini analyze d’Ansys, où l’architecture est modélisée avec le langage de description SysML. »

Ces outils permettent aux ingénieurs de travailler à partir d’un seul modèle pour toutes les activités relatives à la sécurité. Ainsi, la société a réduit considérablement ses cycles et ses coûts de développement, accéléré la mise sur le marché de ses produits et garanti une sureté de fonctionnement de très haut niveau.

« C’est cette approche MBSE avec tous les logiciels de simulation et d’analyse associés, tel medini analyze, qui permet d’avoir une ‘‘Safe by Design Technology’’ dont la démonstration est requise par tous les organismes certificateurs et exploitants, en regard des réglementations même si elles sont encore en cours d’élaboration. Mais nous faisons aussi beaucoup de simulations et validations des performances et du comportement de nos systèmes avant de les livrer chez nos clients. Outre la validation finale, ces simulations permettent aussi de gagner du temps lors de la phase de développement des plates-formes, en validant le logiciel en continu et en faisant en virtuel de multiples tests dynamiques, très difficiles à reproduire dans la réalité, prouvant la maitrise de tous les aléas pouvant arriver dans l’utilisation courante de ces véhicules. » L’utilisation du ‘‘Hardware in the Loop’’, où l’on connecte, au fur et à mesure de leur mise à disposition, des composants réels aux simulateurs numériques, participe aussi à la démonstration de la sécurité dans les premières phases de développement.

EasyMile ne fait pas de développement de composants (capteurs, caméras, radars ou lidars). « On travaille en symbiose avec les fournisseurs de ces composants pour exploiter au mieux leurs capteurs et les intégrer dans nos solutions, grâce aux modèles qu’ils nous fournissent, tout en les caractérisant aussi nous-même en fonction de nos besoins. »

Trois types de développement logiciel

Dès le début de l’étude, EasyMile défini un ‘‘Operational Design Domain’’, qui correspond au contexte et à l’environnement contrôlé dans lequel le véhicule autonome évoluera. « Le véhicule commence lors de son déploiement par s’approprier, grâce à ses capteurs, l’environnement dans lequel il doit évoluer et le parcours qu’il doit y emprunter. Les algorithmes et l’intelligence embarqués lui permettent alors de se localiser, de percevoir cet environnement et d’y naviguer, afin d’opérer comme cela a été prévu. Après, cette intelligence embarquée lui permet aussi de faire face à tous les aléas pouvant survenir sur le parcours prédéfini. »

Pour le développement de l’ensemble de la plate-forme logicielle, qui permettra d’atteindre cet objectif, trois cas de figure peuvent se présenter. « Certains logiciels, tels des contrôleurs bas niveau, sont achetés sur étagère car ils vont de paire avec des organes de sécurité et sont déjà certifiés. Ensuite, il y a du logiciel que l’on va développer dans un environnement tiers qui héberge des fonctions complexes, mais qui ne demande pas un niveau de sécurité très élevé. Enfin, on a des algorithmes que l’on développe de A à Z pour tous les organes de sécurité qui participent aux principales fonctions critiques de nos produits (navigation, localisation, perception de l’environnement…). Pour les parties les moins sécuritaires on va s’orienter sur du logiciel qui n’est pas forcement orienté temps réel, par contre pour toutes les fonctions très critiques, on sera sur du logiciel orienté temps réel. »

Des développements qui doivent être vérifiés et certifiés en permanence. « Pour la certification de nos produits génériques, nous avons des prestataires totalement indépendants qui nous accompagnent jusqu’à la certification de nos solutions, mais il y a aussi tous les organismes tiers qui interviennent lorsqu’on ‘‘met à la route’’ les véhicules dans des pays où la législation est plus en avance qu’en France, afin d’obtenir les autorisations nécessaires (TÜV, Dekra…). De fait, on valide d’une part le logiciel et d’autre part le véhicule complet prêt à rouler. »

Le choix de medini analyze

Lorsque qu’EasyMile a voulu s’équiper pour effectuer des analyses de sécurité de manière très professionnelle, Romain Dupont, s’est souvenu de la première expérience qu’il avait eu avec medini analyze dans le cabinet de consultants spécialisée en sécurité où il travaillait auparavant. « Mais nous avons quand même regardé sur le marché tout ce qui pouvait nous aider et au final l’offre d’Ansys nous a semblé sans concurrence. On a testé l’implémentation de leurs outils dans nos process et on a fini par implémenter medini analyze pour toute la démonstration de la sécurité. »

Le bon fonctionnement et la sécurité des véhicules autonomes repose sur la capacité à traiter d’importants volumes de données en temps réel. Ces données permettent d’offrir une vision complète de l’environnement du véhicule et sont fournies par des systèmes interconnectés, tels que les lidars, les radars, les caméras, les capteurs IoT (Internet des objets), les GPS et les logiciels de navigation. Medini analyze fournit à EasyMile l’ensemble des outils nécessaires pour analyser cette architecture très complexe.

Ansys a également permis à EasyMile de définir des directives claires en matière d’analyse de la sécurité et d’accéder à des modèles de documents permettant de démontrer la sécurité de ses solutions auprès de ses clients et des organismes de régulation gouvernementaux.

« Auparavant, il était très difficile de démontrer la sureté de fonctionnement de nos produits à nos clients, medini analyze nous permet de rationnaliser ce processus de manière drastique et de le rendre compréhensible. Avec le soutien d’Ansys, nous contribuons ainsi à façonner les futures normes de sécurité des véhicules autonomes. »

Mais le logiciel ne fait pas tout, « c’est pourquoi nous recrutons toujours de nouveaux collaborateurs dans de multiples secteurs industriels où la sécurité est fondamentale (aéronautique, ferroviaire…), afin de bénéficier de leur état de l’art et de leurs bonnes pratiques », conclut Romain Dupont

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : https://easymile.com/fra & https://www.ansys.com/fr-fr/products/safety-analysis/ansys-medini-analyze