SHIFT

La Nissan LEAF « SHIFT » - est un démonstrateur doté d’un système Steer-by-Wire, utilisé pour étudier les interactions homme-machine dans la conduite partagée et la téléconduite.

Intégré au plateau Mobilité Autonome du LAMIH, il est valorisé au sein de l’AV LAB dans le cadre du programme régional CPER RITMEA.

Présentation générale

Le véhicule prototype SHIFT – Steer-by-wire Human Interface For co-driving Technology – est une plateforme expérimentale dédiée au prototypage et à l’évaluation de solutions technologiques pour la mobilité autonome, la conduite partagée et la téléconduite.

Cette plateforme permet de :

Expérimenter la téléopération et la prise de contrôle à distance du véhicule,
Développer et tester des interfaces de pilotage innovantes,
Concevoir et évaluer des stratégies de commande tolérantes aux défauts en situation de conduite partagée,
Etudier la coopération entre le conducteur humain et le véhicule autonome,
Développer et tester des solutions adaptées à la mobilité des personnes à mobilité réduite (PMR).

Le véhicule SHIFT repose sur une architecture matérielle et logicielle similaire à celle du véhicule PRIVAC et du simulateur de conduite SHERPA, facilitant ainsi l’interconnexion et l’interopérabilité entre les différentes plateformes expérimentales.

Les tests sont réalisés sur la piste d’essai Gyrovia, située sur le campus du Mont Houy et opérée par l’IMTD : Institut des Mobilités et Transports Durables.

Mots-clés

Véhicule autonome, conduite automatisée, téléconduite, direction découplée, gestion de l’autorité, commande tolérante aux défauts, coopération Homme-machine, système d’aide coopératif, contrôle partagé direct/indirect, assistance à la mobilité des PMR.

Fonctionnalités de la plateforme

Robotisation complète du véhicule (contrôle longitudinal et contrôle latéral)
Direction découplée à commande filaire 100% électrique
Interaction avec le conducteur et possibilités de « contrôle partagé » direct ou indirect
Possibilité d’interaction en téléconduite avec un poste de conduite à distance (téléconductreur)
Communication V2V et V2I
Gestion énergétique, écoconduite et optimisation de l’état de santé du pack batteries

Compétences

Prototypage et test de systèmes d’avancés d’aide à la conduite sur véhicule réel
Conception et validation de lois de commande avancées pour véhicules à architecture steer-by-wire
Développement de stratégies de commande robustes et tolérantes aux défauts
Développement et test de scénarios de conduite partagée en conditions normales et dégradées
Expérimentation de la téléopération et de la prise de contrôle à distance
Gestion des transitions de contrôle entre conducteur, téléopérateur et système autonome
Développement de solutions de conduite adaptées aux PMR (solutions de conduite adaptées, assistance personnalisée)

Exemples de travaux

Tolérance aux fautes de la coopération Homme Machine pour la conduite autonome
Coopération entre conducteur, véhicule automatisé et infrastructure pour la gestion des situations complexes : application au cas du rond-point
Contrôle partagé haptique pour la téléconduite sécurisée et collaborative de véhicules autonomes dans des environnements urbains complexes

Projets de recherche représentatifs réalisés sur la plateforme

CPER RITMEA (Coopération conducteur-véhicule automatisé)
ANR Battl-EU (Gestion énergétique personnalisée pour l’optimisation de l’état de santé batterie)
ANR VolHand

Collaborations représentatives

Equipements de la plateforme

Nom de l'équipement	Modèle	Marque	Informations spécifiques
Véhicule 100% électrique robotisé, avec spécificité Steer-By-Wire	LEAF (ZE0)	Nissan	Véhicule de série robotisé et instrumenté par le LAMIH UMR CNRS 8201 Double commande : conduite locale / téléopérée
Boîtier Télématique de décodage réseau CAN, d’autopartage et de gestion des flottes	DCar-S (personnalisé Nissan LEAF ZE0)	DUNASYS	Collecte des données véhicule à distance, depuis une autre plateforme
Boîtier VCU (Vehicle Control Unit)	Nissan Leaf ZE0 Controller	RESOLVE-EV	ECU pour la prise en main du groupe motopropulseur (moteur + inverter + charger + BMS)
Power Steering Controller	QG6-A01-20	Mitsubishi JTEKT Corp. Japan	Calculateur ouvert pour la gestion des actionneurs de la crémaillère de direction
Steer-By-Wire Controller	Engineering Sample	Mitsubishi JTEKT Corp. Japan	Calculateur ouvert pour la gestion du volant à retour d’effort (Steer-By-Wire) Interface Homme-Machine adaptable (retour haptique volant, Joystic, IHM)
Couplemètre en ligne (derrière le volant)	SM2300 (+/- 50Nm)	Sensel Measurement	Instrumentation du volant pour l’acquisition du couple conducteur et détection des mains sur le volant
Colonne de direction motorisée personnalisable	Engineering Sample	Nissan - Infiniti	Colonne de direction à retour d’effort découplable (réalisation LAMIH)
Crémaillère de direction motorisée	Q50 / 4HK 1AGE	Infiniti	Crémaillère spécifique Steer-By-Wire à double actionneur
Système temps réel + PC embarqué	Micro Autobox III + embedded PC (Ethernet, CAN, CAN FD, I/O)	dSPACE	Contrôle/commande de l’ensemble du véhicule via Matlab-Simulink
IMU/GPS-RTK	Ellipse 2G	SBG	Position RTK GNSS centimétrique Double antenne pour un cap à 0.2° Filtre de Kalmann étendu
Lidar	XT32	Hensai	+15° / -16° en vertical 120 m de portée 640000 points par seconde

Financeurs

La plateforme a été développée et financée dans le cadre d’un Contrat de collaboration avec Nexteer Automotive. Elle s’inscrit par ailleurs dans le dispositif du Contrat de Plan État-Région (CPER) RITMEA, cofinancé par l’Union Européenne au titre du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), ainsi que par l’État et la Région Hauts-de-France.