LE CONTEXTE
Pour faire fonctionner un véhicule via des réseaux sans fil par un conducteur à distance, il est nécessaire de faire face à de nombreux problèmes inévitables de retard de signal entre le véhicule télécommandé et une unité d’interface de commande avec un volant et des pédales d’accélérateur et de frein pour le conducteur. Afin de déterminer combien de temps le retard du signal peut être toléré pour les véhicules téléguidés en toute sécurité, nous avons effectué différents types de simulations en utilisant SCANeR. Des retards de signaux allant de 100 ms à 400 ms sont introduits volontairement en créant un module complémentaire qui peut retarder les signaux générés dans les modules d’acquisition et de visualisation de SCANeR.
DÉFI
Pour trouver une limite tolérable des délais de transmission des signaux, il n’est pas possible de simuler tous les types de scénarios qui peuvent se produire dans le monde réel, même si vous disposez de SCANeR.
SOLUTION
Nous nous sommes concentrés sur deux scénarios où les capacités de suivi et de changement de voie d’un véhicule télécommandé peuvent être évaluées.
AVANTAGES
Si vous utilisez un véhicule télécommandé par un conducteur pour votre évaluation de la temporisation, vous ne pouvez pas vous exempter des risques potentiels tels que les accidents de véhicules et des coûts élevés de mise en place des environnements d’évaluation, y compris les véhicules et les installations de télécommunication. Contrairement à l’évaluation dans le monde réel, vous pouvez effectuer tous les types ou niveaux d’évaluation que vous voulez sans ces risques et coûts si vous utilisez SCANeR .
SOLUTION POUR L’UTILISATEUR
Le module de retardement du signal mentionné ci-dessus est un logiciel d’application complémentaire qui est exécutable dans SCANeR. En utilisant l’utilitaire [Add Process] qui se trouve dans la fenêtre de dialogue [Configuration Manger], le module est chargé dans SCANeR et est reconnu comme un processus accessible par SCANeR. Vous pouvez définir les délais en termes de multiples d’un pas temporel de 100 ms défini dans un fichier de configuration associé au module.
Le module apporte des délais de signalisation dans deux flux de données différents entre les processus. Le premier est le flux de données entre le processus d’acquisition et le processus de traitement du modèle. Le second est le flux de données entre le processus de détection de la caméra et le processus d’affichage visuel. Les événements à retardement sont réalisés de la manière suivante.
Dans le premier flux de données, les signaux de commande de direction et de pédale obtenus par le processus d’acquisition sont envoyés au module de retardement des signaux et ces signaux sont conservés dans sa mémoire de repères jusqu’à ce que le module de retardement des signaux retire les signaux de celle-ci pour les envoyer au processus de traitement du modèle. Dans le second flux, les signaux visuels capturés par le processus de détection de la caméra sont envoyés au module de retardement du signal et ces signaux sont conservés dans la mémoire de repérage jusqu’à ce que le module de retardement du signal en retire les signaux pour les envoyer au processus d’affichage visuel.
Nous nous sommes concentrés sur deux scénarios de simulation pour montrer la capacité d’un véhicule à tracer une piste multi-segmentée et à changer de voie deux fois de suite. Dans le scénario de traçage de piste, un véhicule conduit par un utilisateur à une vitesse constante est censé tracer une piste composée de cinq segments, dont deux lignes droites, deux clothoïdes et un arc . Pour être plus précis, les premier et cinquième segments d’une piste sont des formes de droites. Ses deuxième et quatrième segments sont des clothoïdes. Son troisième segment est un arc. Les deux segments droits sont placés de telle manière que leurs lignes projetées se croisent à 90 degrés. Les segments constitués de clothoïdes et d’un arc relient les segments droits. Le véhicule démarre au bord du premier segment droit et s’arrête au bord du dernier segment droit. Dans le scénario de double changement de voie, une piste à deux voies est mise en place et le véhicule doit rouler sur une voie pendant 15 m, passer rapidement sur l’autre voie et, après avoir roulé pendant 25 m, revenir sur la voie précédente à une vitesse constante de 80 km/h, comme défini dans le document ISO 3888-1 [1]. Dans le scénario de traçage des pistes, six réglages de vitesse différents sont sélectionnés, allant de 20 km/h à 120 km/h, avec un pas de vitesse de 20 km/h. Par conséquent, la longueur de chaque segment d’une piste doit être adaptée à la vitesse choisie pour un essai, ce qui permet de créer six pistes multi-segments différentes. Dans le scénario de double changement de voie, le véhicule doit passer entre deux réseaux de cônes routiers placés de part et d’autre des voies.
L’évaluation de l’impact des retards des signaux sur la sécurité des véhicules a été réalisée en calculant les déviations de la position d’un véhicule par rapport au centre de la piste dans le scénario de traçage de la piste et par rapport aux points centraux des réseaux de cônes routiers dans le scénario de double changement de voie. Nous avons effectué un total de 600 essais dans le scénario de traçage de voie et un total de 100 essais dans le scénario de changement de double voie pour mesurer les déviations. Il a été constaté que dans les deux scénarios, (1) l’augmentation des valeurs des délais entraîne une distribution plus large des écarts et (2) sous les valeurs de délai de 300 ms et 400 ms, les écarts deviennent si importants qu’un conducteur (téléopérateur) a tendance à perdre le contrôle d’un véhicule qui s’engage dans les voies adjacentes, ce qui peut entraîner des collisions avec d’autres véhicules. En conclusion, un délai de 100 ms peut être toléré pour télécommander des véhicules avec un faible risque de perte de contrôle.
CITATION/ CHIFFRES CLÉS
[1] Norme internationale, Voitures particulières – Piste d’essai pour une manœuvre grave de changement de voie – Partie 1 : Double changement de voie, Deuxième édition, 2018-12.
PROCHAINES ÉTAPES
Il est nécessaire de déterminer dans quelle mesure un véhicule télécommandé peut circuler en toute sécurité aux côtés de véhicules à conduite humaine ordinaires dans des situations où des retards de signal se produisent dans les réseaux reliant le véhicule télécommandé et son site d’exploitation correspondant situé à distance. Nous envisageons de traiter cette question à l’aide de SCANeR.