Les cartes haute définition élargissent les possibilités de l’autonomie

Publié le 17 septembre 2018

Elektrobit et TomTom s’associent pour fournir des cartes HD aux systèmes d’aide à la conduite d’aujourd’hui et aux véhicules autonomes de demain

Les auteurs : Tomaso Grossi, Directeur Marketing Produits – Conduite autonome, TomTom / Christian Hering, Directeur Produits EB robinos, Elektrobit Automotive GmbH

Pour une expérience sûre et confortable, les véhicules automatisés et autonomes doivent percevoir, comprendre et naviguer avec précision dans leur environnement. Ils doivent également anticiper la route à suivre pour se préparer à des événements imprévus à l’avance - des événements hors de la portée des capteurs du véhicule. Les capteurs actuels (ultrasons, radars et caméras) ont tous une portée relativement courte et présentent des problèmes de performances dans différentes conditions météorologiques. Pour résoudre ces problèmes, les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS), tels que Highway Pilot et Predictive Powertrain Control, utilisent déjà des cartes numériques.

L’arrivée de la conduite autonome exigera un nouveau niveau de précision et de détails obtenu grâce aux cartes haute définition (HD) car ces véhicules sophistiqués ont besoin d’informations précises pour manœuvrer dans les environnements les plus complexes. Prenons comme exemple une rampe d’accès à l’autoroute ou une intersection très chargée où aucune marge d’erreur n’est possible. Des fonctions telles que le highway pilot exigent des informations très précises sur l’itinéraire et la trajectoire calculés, la numérisation précise des voies au centimètre près, des garde-corps, des zones d’intersection, etc. pour travailler en toute sécurité et en douceur. 

Les cartes HD peuvent fournir ce niveau de représentation réaliste de la route grâce à des informations telles que le modèle de voie, la géométrie de la route et les panneaux de signalisation. Elles permettent ainsi aux véhicules autonomes de connaître leur emplacement et d'être positionnés sur la route avec une précision de quelques centimètres. Elles fournissent également un cadre de référence pour aider les capteurs du véhicule à comprendre le milieu environnant. Et elles aident le véhicule à planifier sa trajectoire et ses manœuvres de conduite en confirmant les informations pertinentes pour changer de voie ou s’insérer dans la circulation.

L’horizon électronique permet de voir au-delà de la portée des capteurs de la voiture

Un horizon électronique traduit les informations cartographiques disponibles en données utilisables pour l’ADAS et les fonctions de conduite automatisées. Il élargit la capacité du véhicule à anticiper et à réagir à son environnement en fournissant des prévisions, ce qui se traduit par une expérience de conduite plus pratique. En outre, les véhicules de tourisme, ainsi que les véhicules utilitaires tels que les camions, les moteurs traditionnels et en particulier les véhicules électriques, bénéficient grandement de ces informations, car les données supplémentaires permettent une conduite plus économe en carburant.

Disposer d’un horizon électronique augmente la portée limitée de leurs capteurs en utilisant des données cartographiques HD. Ces données cartographiques sont enrichies d’informations dynamiques actualisées, telles que les travaux routiers, la circulation ou la météo. Avec EB robinos Predictor, Elektrobit propose aux constructeurs automobiles des outils de développement pour ces horizons électroniques. Ils peuvent à leur tour utiliser des données cartographiques numériques pour fournir aux unités de contrôle électronique (UCE) des véhicules une prévision continue du réseau routier à venir en utilisant des protocoles de transmission optimisés, ce qui permet et améliore les fonctions de conduite automatisée de leurs véhicules.

 

Fig. 1 : Améliorer l’expérience de conduite grâce à des informations dynamiques actualisées

Streaming de cartes HD à la demande vers les véhicules autonomes

Ces cartes HD doivent non seulement être très précises, mais aussi refléter immédiatement tout changement affectant la route. C’est la raison pour laquelle Elektrobit s’associe à TomTom. Première société à avoir introduit commercialement les cartes HD en 2015, TomTom est aujourd’hui la première à offrir une couverture cartographique HD en Europe, en Amérique du Nord et en Asie. Grâce à son service AutoStream, TomTom fournit des cartes HD actualisées en diffusant en flux continu les données cartographiques les plus récentes aux véhicules autonomes à partir du cloud. TomTom AutoStream est une solution complète, comprenant un composant logiciel embarqué avec une logique intelligente qui simplifie et raccourcit considérablement le temps de développement pour les entreprises qui construisent des systèmes de conduite autonome. TomTom AutoStream est conçu de manière flexible, permettant aux clients de personnaliser le flux de données cartographiques en fonction de critères tels que la configuration des capteurs et la longueur de l’horizon.

 Fig. 2 : Horizon électronique avec EB robinos Predictor et TomTom AutoStream

Un horizon électronique réalisé avec EB robinos Predictor et basé sur AutoStream de TomTom permet au véhicule autonome de planifier une stratégie de conduite prédictive. En associant les données cartographiques obtenues via le cloud aux données environnementales fournies par les capteurs embarqués, le système peut améliorer son auto-localisation et sa perception de l’environnement ainsi que sa planification de trajectoire.

Comment l’horizon électronique fournit des informations actuelles à toutes les UCE ADAS

Pour fournir un horizon électronique aux unités de contrôle électronique (UCE) ADAS, il faut à la fois un fournisseur d’horizon électronique et un reconstructeur d’horizon électronique. 

Le premier prédit la trajectoire à venir en tenant compte de la position actuelle du véhicule, des conditions de conduite et des données routières. Sur la base de la trajectoire calculée, le fournisseur d’horizon électronique crée un arbre d’horizon électronique à partir des données cartographiques HD et y intègre les données dynamiques. Sur la base des trajectoires prévues, de multiples arbres sont générés, de sorte qu’un horizon électronique actualisé peut être rapidement fourni si le véhicule quitte sa trajectoire. Ces données sont ensuite distribuées sur le réseau du véhicule à toutes les UCE ADAS connectées où elles sont reçues par un reconstructeur d’horizon électronique. Cet élément reconvertit le flux de données en une structure de données qui peut être traitée par l’UCE.

Le format de données standard pour l’arbre d’horizon électronique s’appelle ADASIS. Pour permettre et améliorer les fonctions de conduite automatisée, les constructeurs automobiles veulent accéder aux informations fournies par les systèmes de navigation et les utiliser, telles que les données cartographiques, la position et la vitesse du véhicule. Aujourd'hui, toutefois, les bases de données de cartes de navigation ne sont accessibles qu'aux applications de navigation et stockées dans le format propriétaire du système de navigation. L’objectif du forum ADASIS est de définir une interface d’échange d’informations approprié pour accéder à ces données.  Il a été défini et est constamment affiné par le consortium ADASIS. TomTom et Elektrobit sont membres de ce consortium. Elektrobit exploite les données cartographiques HD de TomTom pour développer la première implémentation de référence de la norme ADASISv3, qui répond aux exigences de la conduite automatisée et autonome.

Une approche globale pour la conduite prédictive

Un horizon électronique réalisé avec EB robinos Predictor et basé sur les cartes AutoStream et HD de TomTom permet à un véhicule autonome de planifier une stratégie de conduite prédictive. En faisant correspondre les données cartographiques provenant du cloud aux données d'environnement fournies par les capteurs embarqués, le système peut améliorer sa localisation et sa perception du milieu. Ces informations complètes sont essentielles à la localisation, à la perception et à la planification de trajectoire, ce qui garantit que la fonction de conduite autonome puisse fonctionner.

Pour résumer, une solution intégrée associant des cartes HD et le logiciel d’horizon permet aux véhicules de voir au-delà de leurs capteurs et offre une expérience de conduite automatisée sûre, confortable et économique.

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