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

Millimeter-wave communication for a last-mile autonomous transport vehicle

Low-speed autonomous transport of passengers and goods is expected to have a strong, positive impact on the reliability and ease of travelling. Various advanced functions of the involved vehicles rely on the wireless exchange of information with other vehicles and the roadside infrastructure, thereby benefitting from the low latency and high throughput characteristics that 5G technology has to offer. This work presents an investigation of 5G millimeter-wave communication links for a low-speed autonomous vehicle, focusing on the effects of the antenna positions on both the received signal quality and the link performance. It is observed that the excess loss for communication with roadside infrastructure in front of the vehicle is nearly half-power beam width independent, and the increase of the root mean square delay spread plays a minor role in the resulting signal quality, as the absolute times are considerably shorter than the typical duration of 5G New Radio symbols. Near certain threshold levels, a reduction of the received power affects the link performance through an increased error vector magnitude of the received signal, and subsequent decrease of the achieved data throughput

Managing a Fleet of Autonomous Mobile Robots (AMR) using Cloud Robotics Platform

In this paper, we provide details of implementing a system for managing a fleet of autonomous mobile robots (AMR) operating in a factory or a warehouse premise. While the robots are themselves autonomous in its motion and obstacle avoidance capability, the target destination for each robot is provided by a global planner. The global planner and the ground vehicles (robots) constitute a multi agent system (MAS) which communicate with each other over a wireless network. Three different approaches are explored for implementation. The first two approaches make use of the distributed computing based Networked Robotics architecture and communication framework of Robot Operating System (ROS) itself while the third approach uses Rapyuta Cloud Robotics framework for this implementation. The comparative performance of these approaches are analyzed through simulation as well as real world experiment with actual robots. These analyses provide an in-depth understanding of the inner working of the Cloud Robotics Platform in contrast to the usual ROS framework. The insight gained through this exercise will be valuable for students as well as practicing engineers interested in implementing similar systems else where. In the process, we also identify few critical limitations of the current Rapyuta platform and provide suggestions to overcome them.Comment: 14 pages, 15 figures, journal pape