SiVIC, Plateforme pour la Conception et l Evaluation des Aides à la Conduite

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Joëlle Dupuis
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1 SiVIC, Plateforme pour la Conception et l Evaluation des Aides à la Conduite ( dominique.gruyer@inrets.fr ) D. Gruyer, J.S. Barreiro 07 octobre 2009

données Plate forme RTMaps Détection de marquage Détection de

2 Contexte Mise en œuvre d ADAS sur un prototype Capteurs embarqués Architecture logicielle Applications de perception Trame de données Plate forme RTMaps Détection de marquage Détection de marquage Détection d obstacle Détection d obstacle Estimation de la visibilité

3 Contexte Mise en œuvre d ADAS en perception étendue ARCOS PReVENT CVIS SafeSpot

4 Contexte Communication V2I, V2V Question: comment prototyper, tester et valider les ADAS et les PADAS

Objectifs Outil permettant la génération et le re-jeu d une bibliothèque d informations semblables à celles que pourraient acquérir des capteurs embarqués sur véhicule réel afin de tester les

sur véhicules réels. Ceci implique : Une structure modulaire et évolutive. Un modèle physique du véhicule très réaliste.

5 Objectifs Outil permettant la génération et le re-jeu d une bibliothèque d informations semblables à celles que pourraient acquérir des capteurs embarqués sur véhicule réel afin de tester les algorithmes de perception (visibilité, détection d obstacle, détection de marquage ): plateforme de simulation à part entière pour le test des algorithmes de contrôle-commande avant leur intégration sur véhicules réels. Ceci implique : Une structure modulaire et évolutive. Un modèle physique du véhicule très réaliste. Outil de démonstrations visuelles de scénarios particuliers impliquant les véhicules et leur environnement. Le test de nouveaux capteurs dans des systèmes de perception (laser 3D, capteurs coopératifs, GPS). Avoir une référence pour l évaluation d algorithmes et le calibrage de capteur.

6 Architecture cible

Architecture générale contraintes Prendre en compte un ensemble de contraintes: Fonctionnement temps réel, temps virtuel ou HTR Complexité des environnements Gestion de trafic - Nombre de véhicule -

7 Architecture générale contraintes Prendre en compte un ensemble de contraintes: Fonctionnement temps réel, temps virtuel ou HTR Complexité des environnements Gestion de trafic - Nombre de véhicule - complexité des modèles véhicule (fct du type d application) Accès temps réel aux attributs des objets de l environnement - raideur - viscosité -capacité d accélération et de freinage - capacité de braquage Ajout et suppression d objets en cours de fonctionnement - véhicules - capteurs - obstacles - climat Gestion des évènements 2 briques informatiques: un moteur de simulation un ensemble de plug-ins

objets de l environnement - raideur - viscosité -capacité d accélération et de freinage - capacité de braquage Ajout et suppression d objets en cours

8 Fonctionnalités de SiVIC

9 Modélisation d un véhicule réaliste Modèle complexe (Thèse S. Glaser) Colonne de direction Commandes Moteur Etat dynamique Modèle de châssis Amortisseur (raideur Viscosité) Amortisseur (raideur Viscosité) Amortisseur (raideur Viscosité) Amortisseur (raideur Viscosité) pneu pneu pneu pneu Véhicule Attributs de la route

Amortisseur (raideur Viscosité) Amortisseur (raideur Viscosité) Amortisseur

10 Modélisation d un véhicule réaliste Modèle complexe (Thèse S. Glaser) Modèle validé en collaboration avec le LCPC Nantes Comparaison du modèle, de CALAS et de relevés expérimentaux. (RoaDyn)

11 Tableau de bord InterfaceCapteur InterfaceCapteur Modes de fonctionnement des véhicules Manipulation du modèle véhicule 2 actionneurs: Les consignes d accélération (1 par roue) ou angle papillon La consigne de braquage ou angle volant Mode 0: Autonome utilisation des périphériques de type clavier, souris, joystick, volant Mode 1: Suivi de trajectoire Mode 2: Contrôle/commande siviccar Trajectoire Boite de vitesse Mode 3: RTMaps Mode 4: fichier de consigne Contrôleurs Modèle de véhicule ODE RTMaps Gestion des modes Acc Brq Péripériques (clavier, souris ) Moteur Colonne De direction ODE ODE

clavier, souris, joystick, volant Mode 1: Suivi de trajectoire Mode 2: Contrôle/commande siviccar Trajectoire Boite de vitesse Mode 3: RTMaps Mode

12 Modes de fonctionnement des véhicules pause Car.SetMode 0,1,2,3 ou 4 End Car.SetIndice indice Car.SetTime time Car.SetStart Car.SetLoop 0, n Car.GetIndice Car.GetTime Time, Indice Start

Capteurs et outils pour le prototypage Capteurs proprioceptifs: Odomètre Centrale inertielle Capteurs extéroceptifs: Caméras Télémètre laser à balayage Capteurs communicants: Balise

13 Capteurs et outils pour le prototypage Capteurs proprioceptifs: Odomètre Centrale inertielle Capteurs extéroceptifs: Caméras Télémètre laser à balayage Capteurs communicants: Balise (transpondeur) Capteurs de référence: Car Observer Road Observer Man Observer Object Observer Outils de visualisation: Oscilloscopes Vue car Capteurs en cours de développement: RADAR, GPS.

(transpondeur) Capteurs de référence: Car Observer Road Observer Man Observer Object

14 SiVIC/RTMaps Couplage de plateformes pour le prototypage SiVIC RTMaps Chargement du package Rtmaps-LivicSimulateur.pck Utilisation des composants suivants : Synchronisation de RTMaps avec la base de temps SiVIC

Application: Contrôle/commande de véhicule Application Stop&Go 1 er approche: - Intégrer le contrôleur au niveau du plug-in siviccar. - Mettre en place des requêtes entre les véhicules.

16 Application: Contrôle/commande de véhicule Application Stop&Go 1 er approche: - Intégrer le contrôleur au niveau du plug-in siviccar. - Mettre en place des requêtes entre les véhicules. - Récupérer la vitesse du véhicule cible. - Mettre le véhicule en mode contrôle/commande. - Appliquer la vitesse du véhicule cible comme consigne de trajectoire. - Appeler le contrôleur d accélération/freinage. 2 ième approche: - Intégrer le contrôleur au niveau d un module RTMaps. - Mettre en place les interfaces de transfert de données entre SiVIC et RTMaps. - Récupérer la vitesse du véhicule cible dans RTMaps. - Mettre le véhicule à contrôler en mode RTMaps. - Transmettre la consigne d accélération ou de freinage. obstacles piste SiVIC Acc Ego - véhicule Brq Véhicule cible Mémoire partagée Observateur Égo-véhicule Observateur Véhicule cible Contrôleur RTMaps

- Appeler le contrôleur d accélération/freinage. 2 ième approche: - Intégrer le contrôleur au niveau d un module RTMaps. - Mettre en place les interfaces de transfert de données entre SiVIC et RTMaps.

17 Application hardware in the loop Estimation du temps de réaction (évènements inattendus) évènements Acc Feux tricolores Ego - véhicule SiVIC piste Angle RTMaps Controles Données Acc Commande colonne Commande freinage CAN USB Accelerometres pedales colonne 307 Colonne de direction

SiVIC piste Angle RTMaps Controles Données Acc Commande colonne

18 Application de type software in the Loop Conducteur virtuel et planification sécurisée ( B. Vanholme, S. Glaser, D. Gruyer) Paramètres pris en compte: Véhicules et piétons Infrastructure Confort Risque d une situation Cout d une situation Règles de conduite obstacles piste SiVIC Acc Vehicule 1 angle Acc Vehicule i angle Acc Vehicule n angle Perception des véhicules Perception de l Infrastructure Perception des véhicules Perception de l Infrastructure Perception des véhicules Perception de l Infrastructure RTMaps Pilote Virtuel RTMaps Pilote Virtuel RTMaps Pilote Virtuel Contrôle/commandes Contrôle/commandes Contrôle/commandes

SiVIC Acc Vehicule 1 angle Acc Vehicule i angle Acc Vehicule n angle Perception des véhicules Perception de l Infrastructure Perception des véhicules

19 Application de type software in the Loop Conducteur virtuel et planification sécurisée ( B. Vanholme, S. Glaser, D. Gruyer)

marquage Contrôleurs Consigne braquage Consigne braquage Consigne acc RTMaps Ethernet

20 Application Hardware in the Loop (projet LEMCO, JC Smal) Architecture temps réelle pour le contrôle d un robot peintre caméras SiVIC piste Acc Ego - véhicule Brq Détection marquage Contrôleurs Consigne braquage Consigne braquage Consigne acc RTMaps Ethernet Ethernet Contrôleurs Interface RTMaps Colonne direction Actionneur Capteur de braquage Robot peintre

Application Hardware in the Loop (LIVIC-INTEMPORA) Suivi de voie par contrôle sur le retour d effort caméras SiVIC piste Acc Ego - véhicule Brq Détection marquage

21 Application Hardware in the Loop (LIVIC-INTEMPORA) Suivi de voie par contrôle sur le retour d effort caméras SiVIC piste Acc Ego - véhicule Brq Détection marquage Contrôleurs Consigne braquage Consigne braquage Consigne acc RTMaps Embedded World Exhibition Nuremberg/Allemagne Mars 2009 ITS World congress Stockholm/Suède Septembre 2009

Application Hardware in the Loop (LIVIC) Suivi de voie et régulation de vitesse en coopération avec l infrastructure obstacles track Transponders receptors SiVIC Acc Vehicle 1 angle Acc Vehicle i

22 Application Hardware in the Loop (LIVIC) Suivi de voie et régulation de vitesse en coopération avec l infrastructure obstacles track Transponders receptors SiVIC Acc Vehicle 1 angle Acc Vehicle i angle Transponder data Infrastructure perception Transponder data Infrastructure perception RTMaps Automatic Speed Control RTMaps Automatic Speed Control Controls (orders) Controls (orders) Balises (transmetteurs) Un recepteur embarqué Des fichiers de trame données Une carte de la piste

23 Application Hardware in the Loop (LIVIC) Suivi de voie et régulation de vitesse en coopération avec l infrastructure Portée = 10m

24 SiVIC RTMaps Application Hardware in the Loop (LIVIC) Suivi de voie et régulation de vitesse en coopération avec l infrastructure

25 Application Hardware in the Loop (LIVIC) Suivi de voie et régulation de vitesse en coopération avec l infrastructure Regulation de la vitesse Contrôle du braquage

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