CAMBIO

El Nissan LEAF "SHIFT" es un demostrador que incorpora un sistema Steer-by-Wire, utilizado para estudiar las interacciones hombre-máquina en la conducción compartida y la teleconducción.

Integrado en la plataforma de movilidad autónoma del LAMIH, se está desarrollando dentro del AV LAB como parte del programa regional CPER RITMEA.

Presentación general

El prototipo de vehículo SHIFT - Steer-by-wire Human Interface For co-driving Technology - es una plataforma experimental dedicada a la creación de prototipos y la evaluación de soluciones tecnológicas para la movilidad autónoma, la conducción compartida y la teleconducción.

Esta plataforma permite:

Experimentar con la teleoperación y el control remoto del vehículo,
Desarrollar y probar interfaces de conducción innovadoras,
Diseñar y evaluar estrategias de control tolerantes a fallos en situaciones de conducción compartida,
Estudiar la cooperación entre el conductor humano y el vehículo autónomo,
Desarrollar y probar soluciones adaptadas a la movilidad de personas con movilidad reducida (PMR)

El vehículo SHIFT se basa en una arquitectura de hardware y software similar a la del vehículo PRIVAC y el simulador de conducción SHERPA, facilitando así la interconexión e interoperabilidad entre las distintas plataformas experimentales.

Las pruebas se están llevando a cabo en la pista de pruebas Gyrovia, situada en el campus de Mont Houy y gestionada por el IMTD: Institut des Mobilités et Transports Durables.

Palabras clave

Vehículo autónomo, conducción automatizada, telecontrol, dirección desacoplada, gestión de la autoridad, control tolerante a fallos, cooperación hombre-máquina, sistema de asistencia cooperativa, control directo/indirecto compartido, asistencia a la movilidad para PMR.

Características de la plataforma

Robotización completa del vehículo (control longitudinal y lateral)
Dirección desacoplada con control 100% por cable eléctrico
Interacción con el conductor y posibilidades de "control compartido" directo o indirecto
Posibilidad de interacción de telecontrol con un puesto de conductor remoto (telecontrolador)
Comunicación V2V y V2I
Gestión de la energía, conducción ecológica y optimización de la salud del pack de baterías

Habilidades

Prototipado y pruebas de sistemas avanzados de asistencia al conductor en vehículos reales
Diseño y validación de leyes de control avanzadas para vehículos de arquitectura steer-by-wire
Desarrollo de estrategias de control robustas y tolerantes a fallos
Desarrollo y pruebas de escenarios de conducción compartida en condiciones normales y degradadas
Experimentación con operación remota y control remoto
Gestión de las transiciones de control entre el conductor, el teleoperador y el sistema autónomo
Desarrollo de soluciones de conducción adaptadas a las PMR (soluciones de conducción adaptadas, asistencia personalizada)

Ejemplos de trabajos

Tolerancia a fallos de la cooperación hombre-máquina para la conducción autónoma
Cooperación entre conductor, vehículo automatizado e infraestructura para la gestión de situaciones complejas: aplicación al caso de la rotonda
Control compartido háptico para el telecontrol seguro y colaborativo de vehículos autónomos en entornos urbanos complejos

Proyectos de investigación representativos realizados en la plataforma

CPER RITMEA (Cooperación automatizada conductor-vehículo)
ANR Battl-EU (Gestión personalizada de la energía para la optimización de la salud de las baterías)
ANR VolHand

Colaboraciones representativas

Equipamiento de la plataforma

Nombre del equipo Modelo Marca Información específica Vehículo robotizado 100% eléctrico, con especificidad Steer-By-Wire

LEAF (ZE0)

Nissan

Vehículo de serie robotizado e instrumentado por LAMIH UMR CNRS 8201

Control dual: conducción por control local/remoto

Conducción por control remoto.

Caja de descodificación de red CAN telemática, car-sharing y gestión de flotas. DCar-S (Nissan LEAF ZE0 personalizado) DUNASYS Recogida remota de datos del vehículo desde otra plataforma Caja VCU (unidad de control del vehículo). Controlador ZE0 del Nissan Leaf. RESOLVE-EV ECU para el control de la cadena cinemática (motor + inversor + cargador + BMS). Controlador de la dirección asistida QG6-A01-20 Mitsubishi JTEKT Corp. Japan Calculadora abierta para la gestión del actuador de la cremallera de dirección Controlador de dirección por cable Muestra de ingeniería Mitsubishi JTEKT Corp. Japan

Calculadora abierta para el controlador Steer-By-Wire

Interfaz hombre-máquina adaptable (retroalimentación háptica del volante, Joystic, HMI)

Torquímetro en línea (detrás del volante) SM2300 (+/- 50Nm) Medidor de par en línea (detrás del volante) Medición Sensel Instrumentación en el volante para la adquisición del par del conductor y la detección de las manos en el volante Columna de dirección motorizada personalizable Muestra de ingeniería Nissan - Infiniti Columna de dirección con Force Feedback recortable (realización LAMIH) Cremallera de dirección motorizada Q50 / 4HK 1AGE Infiniti Cremallera de doble actuador específica para dirección por cable. Sistema en tiempo real + PC a bordo Micro Autobox III + PC embarcado (Ethernet, CAN, CAN FD, E/S) dSPACE Control/mando de todo el vehículo a través de Matlab-Simulink. IMU/GPS-RTK Ellipse 2G SBG Centímetro de posición GNSS RTK Antena doble para rumbo de 0,2º Filtro de Kalmann ampliado Lidar XT32 Hensai

+15° / -16° de alcance vertical 120 m 640000 puntos por segundo

Financiación

La plataforma ha sido desarrollada y financiada en el marco de un Contrato de Colaboración con Nexteer Automotive. También forma parte del Contrato Plan Estado-Región (CPER) RITMEA, cofinanciado por la Unión Europea en el marco del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), así como por el Estado y la Región de Hauts-de-France.