Visible Light and Radio Communication for Cooperative Autonomous Driving: applied to vehicle convoy
Communications par Lumière Visible et Radio pour la Conduite Coopéraive Autonome: application à la conduite en convois.
Résumé
By realizing both low-cost implementation
and dual functionality, VLC has become
an outstanding intriguing supportive
technology by using the vehicular existed
infrastructure.
This thesis aims to contribute to the
autonomous vehicular communication
and urban mobility improvements. The
work addresses the main radio-based
V2V communication limitations and challenges
for ITS hard-safety applications
and intends to deploy the vehicular lighting
system as a supportive communication
solution for platooning of IVCenabled
autonomous vehicles. The ultimate
objectives of this Ph.D. research
are to integrate the VLC system within
the existing C-ITS architecture by developing
a VLC prototype, together with
sufficient hand-over algorithms enabling
VLC, RF, and perception-based solutions
in order to ensure the maximum
safety requirements and the continuous
information exchange between vehicles.
The feasibility and efficiency of the
system implementation and hand-over
algorithms were subjects to deep investigations
using computer simulators and
test-bed that considers applications of
automated driving. In addition to the improvement
in road capacity when platoon
formations are used. The carried out
simulations followed-up by experimental
results proved that the integration of VLC
with the existed RF solutions lead to a
definite benefit in the communication
channel quality and safety requirements
of a platooning system when a proper
hand-over algorithm is used.
La communication par lumière visible
VLC est devenue une technologie attractive
vu qu’elle assure une implémentation
à faible coût et une double
fonctionnalité. En effet, elle permet
d’utiliser l’infrastructure déjà existante
sur le véhicule à savoir les lampes
d’arrière et frontales comme des unités
de transmission. Cette thèse s’intéresse
à rendre plus efficace les communications
des véhicules autonomes ainsi que
la gestion de la mobilité urbaine. Nous
nous intéressons tout d’abord aux principales
limitations des communications
radio sans fil dans le contexte des applications
de sécurité routière à hautes exigences.
Nous nous concentrons ensuite
au déploiement d’un système d’éclairage
sur les véhicules dans le but de fournir un
moyen de communication de soutien aux
communications radio pour l’application
de peloton. L’objectif primordial de
cette thèse est d’intégrer la technologie
VLC dans l’architecture de communication
ITS en implémentant un prototype
de communication VLC et en concevant
de nouveaux algorithmes de handover
permettant une transition transparente
entre différents moyens de communication
inter-véhiculaires (VLC, communication
sans fil et techniques de perception).
Le but est d’assurer les exigences
de sécurité requises par les applications
et l’échange continue de l’information
entre véhicules. L’efficacité de ces algorithmes
a été validée à travers de nombreuses
simulations et test-bed réels au
cours desquels nous avons considéré
l’application de conduite automatisée.
Ces différentes méthodes de validation
ont démontré que l’intégration de la technologie
VLC avec les solutions de communications
radio permet d’améliorer la
qualité du canal de transmission ainsi
que la satisfaction des exigences de sécurité
relatives à l’application de peloton.
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