Vehicle infrastructure cooperative localization using Factor Graphs

Highly assisted and Autonomous Driving is dependent on the accurate localization of both the vehicle and other targets within the environment. With increasing traffic on roads and wider proliferation of low cost sensors, a vehicle-infrastructure cooperative localization scenario can provide improved performance over traditional mono-platform localization. The paper highlights the various challenges in the process and proposes a solution based on Factor Graphs which utilizes the concept of topology of vehicles. A Factor Graph represents probabilistic graphical model as a bipartite graph. It is used to add the inter-vehicle distance as constraints while localizing the vehicle. The proposed solution is easily scalable for many vehicles without increasing the execution complexity. Finally simulation indicates that incorporating the topology information as a state estimate can improve performance over the traditional Kalman Filter approac

Cooperative vehicle-infrastructure localization based on the symmetric measurement equation filt

Precise and accurate localization is important for safe autonomous driving. Given a traffic scenario which has multiple vehicles equipped with internal sensors for self-localization, and external sensors from the infrastructure for vehicle localization, vehicle-infrastructure communication can be used to improve the accuracy and precision of localization. However, as the number of vehicles in a scenario increases, associating measurement data with the correct source becomes increasingly challenging. We propose a solution utilizing the symmetric measurement equation filter (SME) for cooperative localization to address data association issue, as it does not require an enumeration of measurement-to-target associations. The principal idea is to define a symmetrical transformation which maps measurements to a homogeneous function, thereby effectively addressing several challenges in vehicle-infrastructure scenarios such as data association, bandwidth limitations and registration/configuration of the external sensor. To the best of our knowledge, the proposed solution is among the first to address all these issues of cooperative localization simultaneously, by utilizing the topology information of the vehicles

Real-Time Passive Acoustic Tracking of Underwater Vehicles

Com o crescente interesse na exploração oceânica, sistemas de localização subaquática têm sido largamente usados pela industria e comunidade cientifica. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de localização acústica passiva em tempo real, com uma topologia idêntica ao do ultra-short baseline. Este sistema calcula a posição a duas dimensões de uma fonte acústica submersa conhecida, com base na integração de medições da direção do som ao longo do tempo. O ângulo de chegada da onda sonora é estimado pelo atraso de fase entre os sinais adquiridos por dois hidrofones colocados perto um do outro. Esta configuração permite atenuar as diferenças nos sinais recebidos devidas a perturbações do canal acústico subaquático. Este algoritmo foi implementado em tempo real numa plataforma SoC reconfigurável (CPU ARM + FPGA), e validado com ensaios de campo realizados no mar

Real-time simulator of collaborative and autonomous vehicles

Durant ces dernières décennies, l’apparition des systèmes d’aide à la conduite a essentiellement été favorisée par le développement des différentes technologies ainsi que par celui des outils mathématiques associés. Cela a profondément affecté les systèmes de transport et a donné naissance au domaine des systèmes de transport intelligents (STI). Nous assistons de nos jours au développement du marché des véhicules intelligents dotés de systèmes d’aide à la conduite et de moyens de communication inter-véhiculaire. Les véhicules et les infrastructures intelligents changeront le mode de conduite sur les routes. Ils pourront résoudre une grande partie des problèmes engendrés par le trafic routier comme les accidents, les embouteillages, la pollution, etc. Cependant, le bon fonctionnement et la fiabilité des nouvelles générations des systèmes de transport nécessitent une parfaite maitrise des différents processus de leur conception, en particulier en ce qui concerne les systèmes embarqués. Il est clair que l’identification et la correction des défauts des systèmes embarqués sont deux tâches primordiales à la fois pour la sauvegarde de la vie humaine, à la fois pour la préservation de l’intégrité des véhicules et des infrastructures urbaines. Pour ce faire, la simulation numérique en temps réel est la démarche la plus adéquate pour tester et valider les systèmes de conduite et les véhicules intelligents. Elle présente de nombreux avantages qui la rendent incontournable pour la conception des systèmes embarqués. Par conséquent, dans ce projet, nous présentons une nouvelle plateforme de simulation temps-réel des véhicules intelligents et autonomes en conduite collaborative. Le projet se base sur deux principaux composants. Le premier étant les produits d’OPAL-RT Technologies notamment le logiciel RT-LAB « en : Real Time LABoratory », l’application Orchestra et les machines de simulation dédiées à la simulation en temps réel et aux calculs parallèles, le second composant est Pro-SiVIC pour la simulation de la dynamique des véhicules, du comportement des capteurs embarqués et de l’infrastructure. Cette nouvelle plateforme (Pro-SiVIC/RT-LAB) permettra notamment de tester les systèmes embarqués (capteurs, actionneurs, algorithmes), ainsi que les moyens de communication inter-véhiculaire. Elle permettra aussi d’identifier et de corriger les problèmes et les erreurs logicielles, et enfin de valider les systèmes embarqués avant même le prototypage