Architecture d’un organe de survie pour la conception de véhicules autonomes agiles et sûrs

Safety System Architecture for the Design of Dependable and Adaptable Autonomous Vehicles

• Auteur / Autrice : Yrvann Emzivat
• Direction : Olivier-Henri Roux, Philippe Martinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, productique et robotique
• Date : Soutenance le 30/05/2018
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Philippe Bonnifait
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier-Henri Roux, Philippe Martinet, Philippe Bonnifait, Fawzi Nashashibi, Javier Ibanez-Guzman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Pagetti, Fawzi Nashashibi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sécurité routière

Automobiles -- Systèmes de guidage

Commande prédictive

Systèmes de transport intelligent

Véhicules autonomes

Mots clés libres

Véhicules autonomes

Sûreté de fonctionnement

Architecture

Modes dégradés

Échappatoire

Capacités d’adaptation

Autonomous vehicles

Safety

Architecture

Graceful degradation

Fallback strategy

Adaptability

Résumé

L’automatisation de la tâche de conduite s’inscrit dans un contexte de développement d’une mobilité durable. Il s’agit d’une solution prometteuse qui pourrait bien contribuer à la création de nouveaux moyens de transports sûrs et respectueux de l’environnement. Cependant, concevoir un véhicule autonome reste un défi majeur. C’est pour cette raison qu’il incombe aujourd’hui à l’utilisateur de reprendre le contrôle du véhicule à chaque fois que les circonstances s’y prêtent. Il semble pourtant peu judicieux de confier une telle responsabilité à un être humain dont l’implication dans la tâche de conduite est moindre. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse portent sur la conception de véhicules autonomes agiles et sûrs. C’est plus précisément le développement d’un système capable de gérer de potentielles défaillances seul, d’élaborer des stratégies de repli par lui-même et de s’adapter à un environnement complexe qui est abordé ici.

Driving automation is often presented as a viable solution to the prevailing challenges of sustainable mobility. It has the potential to create a paradigm shift in transportation technology, by providing a medium for cleaner, safer and more efficient means of transportation, while providing a better user experience overall. However, designing a dependable Automated Driving System is a challenge in itself. Current systems lack common sense and have trouble behaving in a truly cautionary manner, which is why a fallback-ready user is expected to take over in the event of a performance-relevant system failure affecting the dynamic driving task. Yet it seems unwise to rely on human drivers to act as a safety net for the purpose of offsetting the lack of maturity of Automated Driving Systems, for automation changes their active involvement into a monitoring role and creates new challenges, such as complacency, automation dependency, lack of understanding and misuse. The work places emphasis on the design of dependable and adaptable Automated Driving Systems. In particular, the thesis addresses the problem of designing a new ADS primary subsystem, whose role it is to monitor the state of the ADS, supervise its actions and respond as needed to guarantee the safety of its occupants and of others.