Le siècle de la voiture intelligente

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Les moyens matériels et logiciels spécifiques du CAOR 157 LA PLATE-FORME SIVIC RT MAPS est une plate-forme logicielle destinée à être utilisée : • Dans le véhicule pour faire des campagnes d’acquisition de données selon des scénarios souhaités ou pour tester directement des algorithmes de perception, de contrôle ou de communication. • Au bureau pour développer les algorithmes de perception ou d’action et les tester sur les bases de données acquises. Toutefois, pour tester un scénario, il faut disposer d’un véhicule instrumenté et d’un personnel compétent pour effectuer les campagnes d’expérimentation. Dans la recherche universitaire, peu d’équipes disposent de ces moyens humains et matériels. Même lorsque l’on dispose de ces moyens, le nombre de conditions expérimentales à tester peut être très grand. Dès lors, deux solutions se présentent : • Création de bases de données indexées et partage avec d’autres équipes de recherche. C’est la solution que nous avons développée dans SAM (pour Serveur d’Acquisition Map - voir la présentation plus loin). • Création d’une suite logicielle pour simuler l’infrastructure, les véhicules, les capteurs, c’est l’approche SIVIC. Dès 2002, nous avons trouvé Racer (http://www.racer.nl/), un logiciel libre de simulation de véhicule et l’avons interfacé avec RT MAPS. Racer est un simulateur dynamique de voiture basé sur les modèles physiques, avec un bon rendu graphique. Nous avons développé un modèle de caméra virtuelle placée sur le véhicule, et porté un algorithme de détection de ligne de marquage au sol ainsi qu’un algorithme de contrôle latéral. L’idée d’une chaîne complète avec un simulateur infrastructure - véhicule connecté à la plate-forme RT MAPS était née, et méritait d’être exploitée. Un groupe de travail fut créé pour exploiter ce gisement de productivité. Racer était développé en Hollande, et fut abandonné au profit d’un logiciel, conçu et développé par le groupe de travail et principalement par Dominique Gruyer du LIVIC. Après plusieurs années de développement, le logiciel a atteint un haut niveau de qualité et a pris le nom de SIVIC, acronyme de « Simulation de Véhicules, d’Infrastructure et de Capteurs virtuels ». SiVIC TM a été développé au laboratoire LIVIC (INRETS/LCPC) et a donné lieu en octobre 2008 à la création d’une start-up CIVITEC pour industrialiser, développer et diffuser le logiciel. Le logiciel de prototypage SIVIC fournit les fonctionnalités suivantes : • Simulation de l'environnement routier. • Simulation des capteurs embarqués. • Simulation des actionneurs. • Simulation des dispositifs de communication embarqués et de l’infrastructure. • Modélisation physico réaliste des mobiles (véhicule, moto, piéton, etc.).
158 Le Centre de robotique a vingt ans La plate-forme logicielle permet le prototypage et l'évaluation des systèmes d’aide à la conduite (perception locale, perception étendue, contrôle du véhicule, communications entre les véhicules et entre le véhicule et l’infrastructure). SiVIC TM : Plate-forme de Simulation de Véhicules, d’Infrastructure et de Capteurs virtuels (photo Civitec) SiVIC a déjà été utilisé avec succès dans de nombreux projets de recherche français ou européens tels que ARCOS, LOVe, Isi-PADAS, eMotive, Have-It et SAFESPOT. Les nombreux problèmes résolus témoignent de l’apport du tandem SiVIC - RT Maps dans les phases amonts du cycle de conception des systèmes d’aides à la conduite. En effet, le couplage SiVIC - RT Maps permet de développer complètement et très efficacement des applications de type SIL (Software In the Loop) comprenant des prototypes de véhicules virtuels avec leurs capteurs extéroceptifs et proprioceptifs embarqués. L'information en temps réel, provenant des véhicules et des capteurs, fournis par SiVIC est transmise à RT Maps. Dans la plate-forme RT Maps, ces données peuvent être utilisées en entrée des algorithmes de perception et de contrôle-commande. De la même manière, des consignes peuvent être envoyées depuis RT Maps vers un véhicule virtuel dans SiVIC TM afin de le contrôler. Cette chaîne de conception de systèmes coopératifs (perception - traitement - communication - action) est très efficace puisque les algorithmes développés dans RT Maps peuvent ensuite être directement transférés en tant que micros-logiciels sur des dispositifs matériels réels. Pour cela, le modèle de simulation se doit d’être le plus proche possible des objets réels (véhicule réel, capteur réel). La plate-forme permet de réaliser des études de sensibilité et d’améliorer la robustesse des algorithmes de perception et de contrôle-commande. La réalisation d’essais et l'évaluation dans des conditions extrêmes – des approches innovantes entrant dans la conception des ADAS - peuvent être explorées sans le recours à la mise en œuvre de moyens d’essais coûteux et complexes.
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