Implementation and Evaluation of a Cooperative Vehicle-to-Pedestrian Safety Application

While the development of Vehicle-to-Vehicle (V2V) safety applications based on Dedicated Short-Range Communications (DSRC) has been extensively undergoing standardization for more than a decade, such applications are extremely missing for Vulnerable Road Users (VRUs). Nonexistence of collaborative systems between VRUs and vehicles was the main reason for this lack of attention. Recent developments in Wi-Fi Direct and DSRC-enabled smartphones are changing this perspective. Leveraging the existing V2V platforms, we propose a new framework using a DSRC-enabled smartphone to extend safety benefits to VRUs. The interoperability of applications between vehicles and portable DSRC enabled devices is achieved through the SAE J2735 Personal Safety Message (PSM). However, considering the fact that VRU movement dynamics, response times, and crash scenarios are fundamentally different from vehicles, a specific framework should be designed for VRU safety applications to study their performance. In this article, we first propose an end-to-end Vehicle-to-Pedestrian (V2P) framework to provide situational awareness and hazard detection based on the most common and injury-prone crash scenarios. The details of our VRU safety module, including target classification and collision detection algorithms, are explained next. Furthermore, we propose and evaluate a mitigating solution for congestion and power consumption issues in such systems. Finally, the whole system is implemented and analyzed for realistic crash scenarios

Shared control strategies for automated vehicles

188 p.Los vehículos automatizados (AVs) han surgido como una solución tecnológica para compensar las deficiencias de la conducción manual. Sin embargo, esta tecnología aún no está lo suficientemente madura para reemplazar completamente al conductor, ya que esto plantea problemas técnicos, sociales y legales. Sin embargo, los accidentes siguen ocurriendo y se necesitan nuevas soluciones tecnológicas para mejorar la seguridad vial. En este contexto, el enfoque de control compartido, en el que el conductor permanece en el bucle de control y, junto con la automatización, forma un equipo bien coordinado que colabora continuamente en los niveles táctico y de control de la tarea de conducción, es una solución prometedora para mejorar el rendimiento de la conducción manual aprovechando los últimos avances en tecnología de conducción automatizada. Esta estrategia tiene como objetivo promover el desarrollo de sistemas de asistencia al conductor más avanzados y con mayor grade de cooperatición en comparación con los disponibles en los vehículos comerciales. En este sentido, los vehículos automatizados serán los supervisores que necesitan los conductores, y no al revés. La presente tesis aborda en profundidad el tema del control compartido en vehículos automatizados, tanto desde una perspectiva teórica como práctica. En primer lugar, se proporciona una revisión exhaustiva del estado del arte para brindar una descripción general de los conceptos y aplicaciones en los que los investigadores han estado trabajando durante lasúltimas dos décadas. Luego, se adopta un enfoque práctico mediante el desarrollo de un controlador para ayudar al conductor en el control lateral del vehículo. Este controlador y su sistema de toma de decisiones asociado (Módulo de Arbitraje) se integrarán en el marco general de conducción automatizada y se validarán en una plataforma de simulación con conductores reales. Finalmente, el controlador desarrollado se aplica a dos sistemas. El primero para asistir a un conductor distraído y el otro en la implementación de una función de seguridad para realizar maniobras de adelantamiento en carreteras de doble sentido. Al finalizar, se presentan las conclusiones más relevantes y las perspectivas de investigación futuras para el control compartido en la conducción automatizada

A new model-free design for vehicle control and its validation through an advanced simulation platform

A new model-free setting and the corresponding "intelligent" P and PD controllers are employed for the longitudinal and lateral motions of a vehicle. This new approach has been developed and used in order to ensure simultaneously a best profile tracking for the longitudinal and lateral behaviors. The longitudinal speed and the derivative of the lateral deviation, on one hand, the driving/braking torque and the steering angle, on the other hand, are respectively the output and the input variables. Let us emphasize that a "good" mathematical modeling, which is quite difficult, if not impossible to obtain, is not needed for such a design. An important part of this publication is focused on the presentation of simulation results with actual and virtual data. The actual data, used in Matlab as reference trajectories, have been obtained from a properly instrumented car (Peugeot 406). Other virtual sets of data have been generated through the interconnected platform SiVIC/RTMaps. It is a dedicated virtual simulation platform for prototyping and validation of advanced driving assistance systems. Keywords- Longitudinal and lateral vehicle control, model-free control, intelligent P controller (i-P controller), algebraic estimation, ADAS (Advanced Driving Assistance Systems).Comment: in 14th European Control Conference, Jul 2015, Linz, Austria. 201