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Chaîne de perception multi-capteurs embarquée

Crédit : CEA
Dans le cadre du projet CORAM NeVeOS, le CEA-List a fait la démonstration d’une chaîne de perception distribuée, intégrée dans un véhicule électrique Twizy, dans un scénario de type «Smart Parking».

Pour se déplacer en toute sûreté dans un parking également équipé de capteurs, le véhicule doit percevoir son environnement, ainsi que réconcilier des données mesurées depuis plusieurs points de vue, et enfin tenir compte de la disponibilité variable du réseau sans-fil.

 

1. Perception et fusion multi-capteurs

Pour détecter les obstacles (notamment les piétons) même dans la pénombre, un pipeline de traitement multi-capteurs (plateforme eMMOTEP) a été assemblé. Il exploite simultanément les images de caméras couleur et infrarouge, ainsi qu’un LIDAR multi-nappes, pour créer une carte d’occupation désignant tous les obstacles classifiés autour du véhicule, et prédire leur trajectoire (plateforme SigmaFusion).

 

2. Perception distribuée multi points de vue

Le parking, également pourvu de capteurs (caméras, LIDAR), calcule une carte des obstacles présents dans le parking : obstacles fixes (murs) et mobiles (piétons, véhicules…). Le véhicule doit réaligner cette carte avec la sienne propre, pour prendre en compte la position du véhicule dans le parking et apparier les obstacles détectés par les deux systèmes.

 

3. Une conception résiliente aux défauts du réseau sans-fil

Entre le véhicule et le parking, la communication sans-fil (WiFi) est de qualité variable. Pour maintenir un temps de réaction prédictible, un dispositif de monitoring (plateforme Polygraph) mesure en permanence la qualité de communication. En cas de dégradation, ou de déconnexion, le véhicule bascule sur un mode dégradé, à vitesse plus réduite.

 

4. Intégration

Ce prototype a été intégré sur la Twizy Carnauto du CEA-List ainsi qu’un mât de parking mobile, équipés de calculateurs embarqués NVidia, et démontré sur le parking extérieur de Nano-INNOV à Palaiseau.

 

 

Détail de visualisation des obstacles et prédiction de trajectoire
Aperçu de l’interface embarquée (écran dans le véhicule)

La démonstration NeVeOS a été présentée aux CEA-List Tech Days (6-7 juin 2023), ainsi qu’à la Journée Outils Logiciels & Matériels pour la Recherche sur les Véhicules Terrestres Autonomes (ENS Paris-Saclay, 5 octobre 2023).

Références

Cas d’usage :

  • Projet européen Horizon SELFY : robustesse de la perception multi-capteurs/multi points de vue.

 

Brevets majeurs :

  • La démonstration NeVeOS repose sur plusieurs brevets préexistants, notamment «Système de supervision formelle de communications » (Paul Dubrulle, 2019) et «Procédé itératif d’estimation du mouvement d’un corps matériel par génération d’une grille de mouvement filtrée » (Tiana Rakotovao Andriamahefa, 2021).

Intégrer sur véhicule les technologies de trois laboratoires est un vrai défi ; mais quelle fierté de présenter une démonstration qui fonctionne !

Rebecca Cabean

Etienne Hamelin

Chef de projet — CEA-List

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