Installation et mise en place d un simulateur physiquement réaliste pour valider des algorithmes de platooning 1 er Septembre 2010 Guillaume de Cagny

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1 Installation et mise en place d un simulateur physiquement réaliste pour valider des algorithmes de platooning 1 er Septembre 2010 Guillaume de Cagny Encadré 01/09/2010 par Clément Boussard (INRIA) et Brigitte d Andréa Novel (Mines ParisTech) 1

2 Plan Le contexte L INRIA, le projet IMARA Quelques projets en cours La plate forme de simulation Principe et intérêt du simulateur Les logiciels Simulation physique et graphique : Pro SiVIC Exploitation des données dans RTMaps Une plate forme modulaire De nombreux scénarios Améliorations possibles Démonstrations et résultats Les algorithmes étudiés Le suivi de trajectoire préenregistrée Algorithme de mise en peloton 01/09/2010 2

3 L INRIA, le projet IMARA Institut National de Recherche en Informatique et Automatique Rocquencourt, premier centre de l INRIA Projet IMARA : Informatique, Mathématiques et Automatique pour la Route Automatisée. Projet de voitures sans conducteur JRU avec le CAOR de l école des Mines: LaRA (La route automatisée.) 01/09/2010 3

4 Les véhicules CyCab Véhicule électrique à4 roues motrices et directrices Plateforme de test et démonstration 300 kg. 1,90m par 1,20m CyBus Citroën C3 Véhicule de démonstration pouvant accueillir plus de personnes 01/09/2010 4

5 Les projets en cours SLAM laser Communication (Geonet, ITS ) Et aussi : AMARE PICAV Démonstrations Caméra linéaire 01/09/2010 5

6 Principe du simulateur Un environnement virtuel 3D Un modèle dynamique de véhicule Amortisseurs Glissements Déformations du pneu Des capteurs virtuels Télémètres laser Caméras Odomètres Des informations en temps réel sur le monde virtuel. 01/09/2010 6

7 Intérêt du simulateur Création / modification d un scénario rapide et facile (et gratuite!) Véhicules et capteurs modifiables à volonté Informations «exactes»disponibles Essais de contrôle sans risque Production de vidéos 01/09/2010 7

8 Les logiciels Pro SiVIC Gestion de la physique, affichage Gestion des informations capteurs RTmaps Contrôle des véhicules Traitement des informations capteurs Gestion de la simulation 01/09/2010 8

9 Pro SiVIC Développé par Civitec (Livic, LCPC, Inrets) Débuts avec le moteur mgengine (open source) Poursuite avec SiVIC puis création d une start up, Civitec. Différences de la version pro : Nouvelle interface avec RTmaps Possibilité d interagir avec le monde virtuel par des glisserdéposer Possibilité de modifier des scripts en direct et enregistrement des modifications 01/09/2010 9

10 Fonctionnalités Commandable par scripts Interface avec RTMaps Implémente des capteurs classiques : Simulation physique poussée La voiture est commandable par RTMaps donc avec les mêmes composants que les véhicules réels Problème de la commande en couple. 01/09/

11 Exploitation par RTMaps Coordination de la simulation Commande des éléments mobiles Traitement des données capteurs Mise en œuvre des algorithmes de contrôle Enregistrement de données Fonctionnement modulaire, par composants Conception de composants Organisation en diagrammes 01/09/

12 Adaptation à Imara Développement d un composant pour le contrôle en vitesse Intégration de modèles physiques et graphiques des véhicules Cycab et Cybus Réalisation d un système tri affichage 01/09/

13 Conception modulaire Reprise du fonctionnement modulaire d RTMaps Scripts modulaires Scripts scénarios assemblant les autres 01/09/

14 Interchangeabilité 01/09/

15 EXEMPLES D UTILISATION 01/09/

16 Etude d un cas : le convoi Mise en œuvre d un procédé de suivi monotrace décrit dans un article de M. Parent et P. Petrov Développement d un composant 01/09/

17 Essais de simulation 01/09/

18 Exploitation des simulations Enregistrement des trajectoires Analyse du comportement du véhicule Mesures de l erreur latérale 01/09/

19 Suivi de trajectoire Enregistrement de l angle volant lors de la première trajectoire Erreur indiscernable à l œil nu sur une vidéo Les graphiques montrent toutefois une nette amélioration 01/09/

20 Suivi de trajectoire 01/09/

21 Parking automatique 01/09/

22 Conclusion sur le simulateur Améliorations possibles: Problème de performances graphiques Modèle d amortisseurs à préciser Commande en vitesse à préciser Déjà utilisable : Premiers tests Mesures de précision d un algorithme capteur (comparaison avec les données exactes fournies par le simulateur Démonstrations par vidéo 01/09/

23 Etude d algorithmes de contrôle Deux algorithmes étudiés : Algorithme de suivi de trajectoire préenregistrée Algorithme de suivi monotrace (conduite en peloton) 01/09/

24 Suivi de trajectoire A l origine : une simple correction d erreur Proposition d une amélioration simple 01/09/

25 Suivi de trajectoire 01/09/

26 Suivi monotrace Choix d un point fictif en arrière de la voiture de tête, et un autre en avant de la voiture suiveuse Asservissement de la position du point fictif suiveur sur le point fictif de tête. Comportement de type «caravane» 01/09/

27 Suivi monotrace 01/09/

28 Tentatives d amélioration Correction des entrées en virage Meilleure précision sur les «bons»cas Suivi moins robuste 01/09/

29 Questions? 01/09/

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