Le SIRD accompagne LeddarTech dans la mise en œuvre des capteurs de nouvelles générations pour les véhicules autonomes.

LeddarTech dispose de sa propre technologie LiDAR qui repose sur l’éclairage complet du champ de vue LiDAR contrairement aux LiDAR conventionnels qui échantillonnent la scène. En clair, la technologie LeddarTech permet de voir beaucoup plus de détails dans la scène que les LiDAR du marché comme les objets fins (câbles, poteaux de support de signalisation, …).

Cette particularité est très importante pour les fonctions de sécurité de véhicule et notamment la détection d’obstacles. La technologie de LeddarTech permet de créer un véritable cocon autour du véhicule. Cette particularité engendre une limitation : la distance de perception du LiDAR qui est limitée à une vingtaine de mètres. Ce point était considéré comme limitant pour les partenaires de LeddarTech qui souhaitaient adresser la problématique de la localisation sans GPS pour le véhicule autonome avec le même capteur.

Le laboratoire a développé une expertise en localisation sans GPS en environnements sévères avec le projet ARGOS et l’accompagnement de la Division Systèmes de Transports Autonomes de Transdev. LeddarTech, confiant dans notre expertise sur la problématique de la localisation et de son intégration en environnement complexes, nous a missionnés pour réaliser l’évaluation de son capteur pour la tâche de localisation. Cet accompagnement nous a amenés à travailler dans des environnements routiers ou encore des carrières pour tester la robustesse de la localisation. L’ensemble des compétences du SIRD ont été mobilisées notamment en algorithmique, perception, intégration mais également évaluation. Cette réalisation n’aurait pas été possible sans la forte mobilisation de l’ensemble des personnels. En effet, la gestion de projet avec un partenaire industriel en environnement international demande la mobilisation de chacun. Je tiens notamment à remercier Jérémy Fourre et Pascal Falla qui ont réalisé entre autres la gestion de projet.

La vidéo du partenariat :

LeddarTech a récemment interrogé Yohan Dupuis, responsable du SIRD à l'ESIGELEC pour discuter de la façon dont l'équipe utilise le Leddar Pixell pour les tests avancés de localisation, et quelles sont certaines des principales différences entre les LiDAR flash et LiDAR à balayage mécanique.

LeddarTech : Yohan, parlez-nous un peu des projets dans lesquels vous et votre équipe êtes actuellement impliqués.
YD : Notre équipe a une grande expérience dans l'utilisation des données LiDAR pour des applications de terrain telles que la robotique ou les véhicules autonomes. Nous avons conçu avec succès plusieurs systèmes pour les principaux acteurs de ces industries.
Lorsque nous concevons un système basé sur un LiDAR, nous examinons généralement trois spécifications pour le LiDAR: son champ de vision, le nombre de couches et le nombre de points par couche. Nous voulons généralement un grand nombre de points de l'ordre de plusieurs milliers pour pouvoir saisir un grand nombre de détails dans la scène, car les LiDAR à balayage ont généralement des zones d'angle mort entre les couches.

LeddarTech : Qu'est-ce qui différencie le Leddar Pixell des autres modèles que vous connaissez ?
YD : Il faut avouer que regarder la fiche technique Pixell était au début assez surprenant. Si nous gardons à l'esprit les indicateurs de performance clés du LiDAR à balayage, on peut être déçu car il produit 96 points sur chacune des 8 couches, ce qui est faible par rapport aux LiDAR à balayage mécanique.
Si vous conservez la perspective des LiDAR à balayage, vous manquez tout simplement le point clé du Leddar Pixell. Il repose sur la technologie flash LeddarTech et non sur la technologie à balayage. Il faut maintenant se concentrer sur le champ de vision et ne pas scanner les KPI LiDAR car tout le champ de vision est en fait échantillonné. Nous n'avons plus d’angles morts, ce qui apporte un éclairage important. Nous sommes dorénavant capables de détecter des objets étroits et petits tels que des cordes ou des câbles. Nos expériences en laboratoire ont confirmé cet avantage majeur comparés aux LiDAR à balayage standard disponibles sur le marché.

LeddarTech : Quelles conclusions tirez-vous de vos résultats de recherche concernant le Leddar Pixell ?
YD : Les caractéristiques du Leddar Pixell en font un excellent candidat pour les applications de détection d'objets et d'obstacles.
LeddarTech nous a mis au défis de pousser l’expérience plus loin et mener des expérimentations dans notre domaine d'expertise : la localisation. Nous avons conçu avec succès un algorithme de localisation léger à 6 DoF capable de fonctionner en temps réel sur des plates-formes mobiles telles que des robots de patrouille ou des véhicules autonomes. Cependant, notre algorithme utilisait la numérisation des données LiDAR, il a donc fallu être ingénieux et repenser l'algorithme pour pouvoir traiter des milliards de points en temps réel afin de fournir des informations de localisation à la fonction de contrôle autonome.

LeddarTech : Comment avez-vous étayé vos conclusions ?
YD : Eh bien, nous avons relevé le défi d'utiliser le Pixell au lieu d'un LiDAR à balayage d'un grand fournisseur. Pour parvenir à une comparaison équitable, nous avons placé chaque LiDAR les uns sur les autres devant la voiture. Nous avons enregistré les données LiDAR et les données de vérité terrain de notre GPS Septentrio couplé à une IMU FOG d'iXblue. Nos tests ont été réalisés dans plusieurs environnements: urbain, résidentiel et urbain avec de hauts immeubles.
Lorsque les résultats sont sortis, nous avons été vraiment surpris. L'algorithme de localisation a donné les mêmes performances exactes avec le Leddar Pixell et le LiDAR à balayage que nous utilisions auparavant. Notre précision est arrivée à 5 cm avec des avantages majeurs pour le Leddar Pixell dans d'autres aspects. Premièrement, le Leddar Pixell a généré moins de données, ce qui réduit fortement les ressources informatiques allouées à la tâche de localisation. Il permet au matériel informatique de fournir plus d'accès simultanés pour d'autres tâches telles que la reconnaissance d'objets depuis la caméra. Dans l'ensemble, il augmente la précision de la plate-forme de détection pour permettre des performances de navigation plus robustes.
En outre, la bande passante de communication utilisée par le Leddar Pixell est considérablement inférieure. Ce point est vraiment important car le système peut avoir plusieurs périphériques sur le réseau. Il est toujours difficile d'avoir plusieurs LiDAR à balayage sur le même réseau car cela nécessite beaucoup de bande passante pour chacun d'eux. Vous finissez souvent par perdre des secteurs angulaires horizontaux car votre réseau est complètement saturé. Cela se traduit directement par des problèmes de sécurité car les objets de scène peuvent ne pas être détectés. De plus, les algorithmes de suivi peuvent être affectés si un objet d'intérêt est perdu entre deux images. L'intégrité des données de perception est cruciale pour de nombreux domaines d'exploitation. Vous pouvez également perdre des informations des autres appareils.
Dans mon point de vue, utiliser plusieurs Leddar Pixell sur le même système pour couvrir tout le périmètre d'un véhicule peut être plus facile à intégrer et plus sûr. En réalité, nous n'avons pas besoin de revoir toute l'architecture du système pour permettre plus de bande passante sur le réseau ou ajouter une puissance de calcul supplémentaire pour traiter des données LiDAR supplémentaires. L'architecture de votre système conçue pour scanner les LiDAR devrait probablement faire un très bon travail pour gérer plusieurs Leddar Pixell.

LeddarTech : Et quel est le principal atout ?
YD : Pour résumer, je dirais que le Leddar Pixell résout plusieurs problèmes à la fois du point de vue de la perception et de l'application. Nous pensons que la technologie flash LeddarTech est une technologie clé que les ingénieurs ADAS / AD et en automatisation robotique devraient examiner pour les tâches de perception basées sur LiDAR.

RDV sur le site de LeddarTech pour en savoir plus