Extension d'un système de perception embarqué par communication : application à la diminution du risque routier

Extension of an embedded perception system thanks to communication : application to road safety improvement

• Auteur / Autrice : Benjamin Mourllion
• Direction : Didier Aubert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Traitement du signal

Filtrage de Kalman

Théorie de l'évidence

Sécurité routière

Résumé

Cette thèse aborde la coopération possible entre des systèmes de perception embarqués grâce à l’utilisation de technologies de télécommunications dans le but de diminuer le risque routier et d’améliorer les systèmes d’aide à la conduite. Après avoir reconstruit son environnement proche (carte locale), chaque véhicule équipé communique sa carte locale aux autres afin de pouvoir construire une carte dite étendue. Après avoir montré que des communications de type alerte contribuent à la diminution du risque routier, cette thèse propose une étude sur l’utilisation de communications généralisées permettant la construction de cartes étendues. Les limites des communications montrent que les informations échangées peuvent présenter de très forts retards. Ce constat amène la nécessité de la construction d’une étape de fusion de données robuste. Pour cela, la construction de cartes étendues est décomposée en deux étapes : une étape de recalage des informations et une étape d’association. La première étape cherche à recaler les informations présentes dans deux cartes différentes. Pour cela, différentes variantes du filtre de Kalman ont été étudiées afin de trouver l’algorithme qui convient le mieux à notre problématique. Ensuite, il convient d’associer entre eux les différents objets présents dans les deux cartes. Cette étape se fonde sur la théorie de l’évidence. Le système peut ne pas prendre de décision dans le cas d’un conflit trop fort entre les différentes informations.

This thesis studies the cooperation between embedded perception systems thanks to communication in order to improve the road safety. After having rebuild the close environment (local map), equipped vehicles exchange the local maps in order to build an extended map. After having shown that warning communications improve the road safety, this thesis studies the use of general communications allowing the construction of extended maps. The limits of communication show that exchanged data can be strongly delayed or can be unavailable. Thus a robust data fusion step is needed. To carry out this fusion, the construction of extended maps is split into two steps: a predictive step and an associative step. For the predictive step, we carry out a comparison of several Kalman filters for non-linear system in order to ensure the best algorithm to our problematic. Then, when data from two local maps are retiming and represented in the same space, objects resulting from the two local maps are associated thanks to an algorithm based on the belief theory. One good property of this algorithm is that if the conflict between data is strong, the system can take no decision.