Étude et réalisation d'un système temps réel de fusion et gestion de données

Design and implementation of a data fusion and management in a real time system

• Auteur / Autrice : Bassam El-Eter
• Direction : Michèle Rombaut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Contrôle des systèmes
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Perception géographique

Kalman, Filtrage de

Systèmes embarqués (informatique)

Temps réel (informatique)

Fusion multicapteurs

Automobiles -- Systèmes d'aide à la conduite

Véhicules autonomes

Mots clés libres

Véhicules intelligents

Représentation de l'environnement

Résumé

Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre du programme Eurêka Prometheus, et en particulier dans celui de l'étude et la réalisation d'un démonstrateur mettant en œuvre un système embarqué d'aide à la conduite. Il se situe dans le contexte de systèmes complexes et dynamiques. La première partie de notre travail a consisté en la spécification et la réalisation de l'architecture logicielle du démonstrateur. Après l'étude des besoins logiciels pour cette application, et les outils existants (systèmes temps réel), nous avons décomposé l'application en tâches, puis défini la communication et la synchronisation entre tâches. Ce travail est relativement classique dans le sens où l'on trouve des architectures semblables sur de nombreux systèmes embarqués. L'originalité vient essentiellement du fait de l'ampleur du projet et du grand nombre d'intervenants (9 laboratoires de recherche, 2 constructeurs automobiles). Nous nous sommes aussi intéressés à la gestion des données provenant des nombreux capteurs installés sur le véhicule prototype. Nous avons donc conçu un module de gestion de données dont le rôle est de réaliser une fusion temporelle multicapteurs des données, puis d'associer aux éléments des concepts symboliques afin de réaliser un filtrage efficace et de proposer au module d'analyse de situation des données sous une forme directement assimilable. La fusion numérique est basée sur la méthode classique utilisant le filtrage de Kalman, adaptée de façon à réaliser un recalage temporel des données. L'originalité du travail provient de l'association des systèmes de fusion numérique et symbolique, ce dernier permettant de filtrer les données par une connaissance du contexte, du type des obstacles et de la géométrie des systèmes de perception. Ceci nous a permis de définir un indice de fiabilité qui permet de quantifier la certitude que l'on a sur l'existence réelle des objets dans l'environnement. Tous ces travaux ont pu être validés aussi bien en simulation que sur le prototype réel, ce dernier ayant été présenté au public au BMM'94 (Board Members Meeting). Les résultats sont très encourageants, ouvrant de nombreuses voies aussi bien dans le domaine de la spécification logicielle d'application temps réel, que dans celui de la fusion multicapteurs.