Conception et méthode de validation de lois de contrôle pour des systèmes de conduite automatisée du véhicule

par Hélène Vorobieva

Thèse de doctorat en Automatique

Le président du jury était Abdelaziz Bensrhair.

Le jury était composé de Thierry Fraichard, Jean-Christophe Popieul.

Les rapporteurs étaient Faïz Ben Amar, Brigitte d' Andréa-Novel.


  • Résumé

    De nos jours les places de parking sont devenues étroites dans les grandes villes. Un parking totalement automatique répondant aux contraintes de commercialisation améliorerait le confort et la sécurité de l’utilisateur. Ces travaux portent sur la génération de trajectoires de parking fonctionnant de manière prévisible et sans optimisations successives. Deux solutions géométriques fondées sur des arcs de cercles ont été développées. L’une consiste à se placer proche de la place et à faire des allers-retours jusqu’à être garé. L’autre est une méthode « inversée » généralisée dans laquelle le véhicule est supposé garé, fait plusieurs manœuvres pour atteindre l’emplacement initial réel du véhicule, ce qui donne la trajectoire à inverser pour effectuer le parking. L’inconvénient de ces méthodes est le braquage à l’arrêt. Pour que les trajectoires créées soient à courbure continue, nous avons combiné la simplicité des méthodes géométriques avec les avantages des courbes à courbure continue en travaillant avec des clothoïdes. Ainsi, chaque arc de cercle de la trajectoire générée géométriquement est a posteriori transformé en une séquence clothoïde, arc de cercle facultatif, clothoïde. Cette méthode nécessite un faible temps de calcul, est prévisible et permet de réaliser un contrôle très simple en boucle ouverte pour la vitesse longitudinale et l’angle de braquage en fonction de la distance parcourue. Des expériences sur véhicule prototype ont été réalisées pour la manœuvre de parking complète. Les résultats ont montré que la boucle ouverte suffisait lorsque peu de manœuvres étaient nécessaires. Nous avons également mis en place une méthode de régénération de la trajectoire garantissant le parking sans danger même si des déviations par rapport à la trajectoire initiale apparaissent lorsque plus de manœuvres sont nécessaires. Enfin, une architecture fonctionnelle globale comprenant un superviseur a été également décrite pour la manœuvre complète de parking.

  • Titre traduit

    Conception and method of validation of control signals for automatic driving systems of vehicles


  • Résumé

    Nowadays, in big cities, the parking spots have become narrow. Totally autonomous parking, with commercial constraints, would improve comfort and security of the driver. This work is about predictable generation of parking trajectories, without successive optimizations. Two geometric solutions based on arcs of circle have been developed. The first consist on placing the vehicle near the parking spot and going forward and backward until the vehicle is parked. The second is a generalized “inverse” method: the vehicle is supposed parked, the maneuvers to reach the real initial pose of the vehicle are found and produce the trajectory to inverse to perform the parking. The disadvantage of these methods is the steering at stop. To produce continuous-curvature trajectories, we have combined the simplicity of the geometric methods with continuous-curvature curves by using clothoids. Each arc of circle of the trajectory created by a geometric method is transformed into a sequence clothoid, optional arc of circle, clothoid. This method is not time consuming, predictable and allows a simple open-loop control for the longitudinal speed and the steering angle, in function of the travelled distance. Experiments on a prototype vehicle showed that the open-loop control is sufficient when few maneuvers are needed. We have also set up a regeneration method for the trajectory to guarantee a parking without danger even when deviations appear compared to the initial trajectory, when more maneuvers are needed. Finally, a global functional architecture with a supervisor has been described for the complete parking maneuver.



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Informations

  • Sous le titre : Conception et méthode de validation de lois de contrôle pour des systèmes de conduite automatisée du véhicule
  • Détails : 1 vol. (xviii-138 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 131-138.
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