Les systèmes avancés d'assistance à la conduite automobile ont comme objectif d'apporter de l'intelligence au véhicule en l'équipant d'un ensemble de capteurs extéroceptifs et proprioceptifs. L'approche classique consiste à doter le véhicule de capacités de perception pour lui permettre de connaître son environnement sans interaction intelligente avec cet environnement. Cette approche dite autonome a montré cependant des limites liées à la portée et à la précision des capteurs utilisés. Le grand développement et l'évolution rapide dans le domaine des télécommunications sans fil ont rendu possible de re-penser le modèle de conduite automobile en introduisant la notion de coopération entre les véhicules. Le travail de standardisation d'un protocole de communication est en cours d'élaboration mais le succès de l'introduction de cette technologie dans le domaine véhiculaire est fortement corrélé à la mise en oeuvre de services et d'applications réalistes et à forte valeur ajoutée pour l'utilisateur final. L'établissement d'une liste d'applications réalistes requiert un soin particulier surtout que les applications proposées dans la littérature ne sont pas actuellement réalisables techniquement et leur acceptabilité par le grand public n'est pas encore établie ni garantie. Pour combler ce manque, nous avons essayé à travers cette thèse de nous focaliser sur la conception de nouveaux systèmes coopératifs d'assistance à la conduite pour l'amélioration de la sécurité routière. Le but de la thèse est de prouver la faisabilité des applications coopératives avec le matériel de communication existant et d'étudier l'apport de cette technologie dans la prévention des collisions entre les véhicules. Le travail réalisé pendant la thèse couvre un domaine très large. D'abord, nous proposons une architecture de communication sans fil basée sur la norme 802.11 et nous étudions à travers des campagnes de test l'adéquation de cette architecture avec les exigences des applications coopératives en termes de portée, de débit et de latence. Sur la base de cette architecture et après une étude statistique des accidents sur les routes, nous avons expérimenté notre système dans deux types d'applications dans lesquelles la coopération peut avoir une valeur ajoutée par rapport au système autonome : - La prévention de risque à l'approche d'une intersection - L'assistance lors d'un changement de voie Pour chacun de ces deux scénarios, nous avons mis en application un système de prédiction et de prévention de risque de collision entre les véhicules à travers des tests réels sur la plateforme expérimentale de véhicules intelligents LaRA.

Thèse de doctorat : SCIENCES APPLIQUEES : INP GRENOBLE : 1995. / 1 microfiche de 392 images ; 105x148 mm. Microed. du texte dactylogr. 1995INPG0116. 83 REF.

Le thème de la « navigation bas-coût », caractérisé par le transfert de performance des capteurs vers les algorithmes de fusion de données et de commande, est un thème central dans de nombreuses applications militaires liées en particulier aux besoins nouveaux des troupes légères. L'utilisation de capteurs inertiels ou magnétométriques type MEMS et de GPS civils (notamment), optimise les critères d'encombrement, de masse et de consommation. Mais elle requiert, en compensation des performances relativement médiocres des capteurs, des algorithmes de guidage-navigation-pilotage spécifiques aux applications considérées. Dans ce mémoire, nous considérons trois scénarios d'utilisation et exposons des techniques innovantes pour la localisation et le contrôle. Nous considérons d'abord le cas d'un robot terrestre équipé de capteurs de proximité, d'un gyroscope, d'odomètres et d'un GPS. Nous implémentons expérimentalement avec succès un algorithme d'évitement d'obstacles dont nous établissons une preuve de convergence, ainsi qu'un algorithme de planification de trajectoires hors ligne dont nous utilisons les résultats en temps réel pour réaliser, via un estimateur non linéaire, un bouclage par retour dynamique. Nous étudions ensuite le cas du vol autonome d'une plate-forme aérienne instable de type hélicoptère. Nous développons et implémentons, à bord sur un système de mesure et de calcul temps-réel de notre conception, un estimateur d'état incluant un modèle de la dynamique du vol de l'engin, recalé par les capteurs inertiels, barométriques, et GPS ainsi qu'un bouclage par retour d'état. En utilisant les résultats de filtrage sur les vols effectués, les paramètres du modèle sont précisément identifiés : la qualité et la robustesse de l'estimation obtenues grâce au modèle permettent de réaliser un vol stationnaire autonome en extérieur. Enfin nous considérons le problème d'un piéton évoluant à l'intérieur de bâtiments. Les erreurs d'estimation du cap lors de l'utilisation des différentes plate-formes (terrestre comme aérienne) nous guident vers une utilisation nouvelle du champ magnétique par l'inspection de ses gradients. Par une technique que nous exposons, nous montrons comment utiliser les perturbations (inconnues) du champ magnétique pour améliorer considérablement l'estimation de position d'une centrale inertielle bas-coût au point qu'elle devienne un instrument de localisation.