Contribution of the intervehicle communication to the design of new advanced driver assistance system
Contribution des communications intervéhiculaires pour la conception de systèmes avancés d'aide à la conduite
Résumé
The advanced driver assistance systems aim to introduce intelligence into the. The classic approach is to provide the vehicle with the ability to perceive its environment. The recent developments in the field of wireless telecommunications has made possible to re-think the driving model by introducing the concept of cooperatio. The standardization of a communication protocol for the automotive domain is being prepared but the successful introduction of this technology is strongly correlated to the implementation of realistic services. To bridge this gap, we wanted to focus in this thesis on the design of new cooperative driver assistance systems for the improvement of road safety. The aim of the thesis is thus to demonstrate the feasibility of cooperative applications with existing communications equipments and to study the contribution of this technology in the prevention of collisions. We propose architecture for wireless communication based on the 802.11 standard, and we explore the performance of our system through campaigns to test the adequacy with the requirements of the cooperative applications. Based on this architecture, we exploited our system in two types of applications: - The risk assessment on intersection approach - The assistance during a lane change For each of these two scenarios we have implemented a system of collision risk prediction and prevention between vehicles and performed real tests on the experimental prototyping platform LaRA.
Les systèmes avancés d'assistance à la conduite automobile ont comme objectif d'apporter de l'intelligence au véhicule en l'équipant d'un ensemble de capteurs extéroceptifs et proprioceptifs. L'approche classique consiste à doter le véhicule de capacités de perception pour lui permettre de connaître son environnement sans interaction intelligente avec cet environnement. Cette approche dite autonome a montré cependant des limites liées à la portée et à la précision des capteurs utilisés. Le grand développement et l'évolution rapide dans le domaine des télécommunications sans fil ont rendu possible de re-penser le modèle de conduite automobile en introduisant la notion de coopération entre les véhicules. Le travail de standardisation d'un protocole de communication est en cours d'élaboration mais le succès de l'introduction de cette technologie dans le domaine véhiculaire est fortement corrélé à la mise en oeuvre de services et d'applications réalistes et à forte valeur ajoutée pour l'utilisateur final. L'établissement d'une liste d'applications réalistes requiert un soin particulier surtout que les applications proposées dans la littérature ne sont pas actuellement réalisables techniquement et leur acceptabilité par le grand public n'est pas encore établie ni garantie. Pour combler ce manque, nous avons essayé à travers cette thèse de nous focaliser sur la conception de nouveaux systèmes coopératifs d'assistance à la conduite pour l'amélioration de la sécurité routière. Le but de la thèse est de prouver la faisabilité des applications coopératives avec le matériel de communication existant et d'étudier l'apport de cette technologie dans la prévention des collisions entre les véhicules. Le travail réalisé pendant la thèse couvre un domaine très large. D'abord, nous proposons une architecture de communication sans fil basée sur la norme 802.11 et nous étudions à travers des campagnes de test l'adéquation de cette architecture avec les exigences des applications coopératives en termes de portée, de débit et de latence. Sur la base de cette architecture et après une étude statistique des accidents sur les routes, nous avons expérimenté notre système dans deux types d'applications dans lesquelles la coopération peut avoir une valeur ajoutée par rapport au système autonome : - La prévention de risque à l'approche d'une intersection - L'assistance lors d'un changement de voie Pour chacun de ces deux scénarios, nous avons mis en application un système de prédiction et de prévention de risque de collision entre les véhicules à travers des tests réels sur la plateforme expérimentale de véhicules intelligents LaRA.