Controlo de trajetórias em simuladores de condução autónoma: teste e melhoria de interfaces

1CCG

Sobre o algoritmo de controlo de trajetória (condução autónoma)para simulador

Atualmente o CCG conta entre os seus espaços laboratoriais com um simulador de condução de base fixa. O simulador, controlado pelo software SILAB foi desenvolvido no âmbito do projeto HMIEXCEL e sofreu melhoramentos durante o projeto INNOVCAR. Para dar resposta aos desafios deste último foi necessário dotar o software com capacidades de condução autónoma para permitir o teste e validação de novos conceitos HMI voltados para o novo paradigma de mobilidade.

Assim, foi desenvolvido um algoritmo de controlo de trajetória em paralelo a um sistema de tomada de decisão simples que permite tomar opções de comportamento (e.g. ultrapassar vs. não ultrapassar)-

O Algoritmo é construído à base de sistemas dinâmicos não lineares [1], uma abordagem vinda da área da robótica móvel, típica de paradigmas “Behaviour based” [2] que se carateriza pela possibilidade de obter comportamentos complexos com base na conjugação de regras comportamentais simples. O algoritmo implementa tanto o controlo lateral, mantendo o veículo alinhado com a estrada como longitudinal, ajustando a velocidade em função dos veículos circundantes. É também capaz de executar manobras de ultrapassagem, o que o torna capaz de lidar com a generalidade das situações de estrada. O algoritmo sofreu e continua a sofrer diversos melhoramentos, sendo que ao longo das suas versões foi já usado em tarefas de validação de conceitos HMI para o projeto BOSCH.

Atualmente o desenvolvimento continua tendo em vista aumentar a capacidade de lidar com situações anómalas da estrada. Também se pretende tornar o algoritmo parametrizável, permitindo a adoção de diferentes estilos de condução, entre o continuo defensivo –agressivo. Espera-se a sua publicação em revista ou conferência cientifica relevante nos próximos meses.


[1]Schöner, G., Dose, M., & Engels, C. (1995). Dynamics of behaviour: Theory and applications for autonomous robot architectures. Robotics and Autonomous Systems, 16(2–4), 213–245. https://doi.org/10.1016/0921-8890(95)00049-6
[2] Bicho, E. (2000). Dynamic approach to behaviour-based robotics: design, specification, analysis, simulation and implementation. Shaker Verlag, Aachen.

Impacto/Benefício

Do ponto de vista da simulação, o algoritmo é uma ferramenta importante para estudos de condução autónoma. Trata-se de uma área que apenas há poucos anos começou a ser trabalhada e onde nem sempre é fácil fazer trabalho em carros reais. O trabalho em simulador é muitas vezes a única forma de testar situações limite garantindo a segurança durante o teste.

Apesar de se tratar de um algoritmo desenvolvido para simulador, não há, á partida, impedimento á sua utilização em veículos reais, assumindo que há informação sensorial disponível semelhante àquela que o simulador disponibiliza. Tal necessitaria de grandes desenvolvimentos e um extensivo trabalho de validação. O controlo de tomada de decisão é embrionário e deverá sofrer grandes desenvolvimentos antes da inclusão em veículos de estrada.