Ett prisvärt alternativ för global visuell lokalisering och styrning av autonoma fordon

Abstract

En prisvärd arkitektur för global visuell lokalisering och autonom styrning av fordon har utvecklats. Arkitekturens syfte att vara ett lättillgängligt alternativ för testning av autonoma fordon på liten skala eller som grund för billigare implementation av autonoma system i kommersiella lösningar. Rapporten behandlar huvudsakligen två områden: lokalisering och styrning. Lokaliseringssystemet använder en uppsättning kameror, som övervakar ett visst område i ett rum. Kamerorna är kopplade till ett datorsystem som detekterar utplacerade visuella markörer inom området och beräknar deras position i rummet. Positioneringsdatan strömmas över ett lokalt nätverk, så att fordonet (eller andra datorer på nätverket) får del av informationen. Systemet är alltså inte begränsat till att enbart lokalisera fordon, utan kan med lätthet anpassas för positionsbestämning av andra objekt. Delsystemet som sköter den autonoma styrningen av fordonet jämför positionsdatan från lokaliseringssystemet med en förplanerad bana, som finns lagrad i form av koordinater i en databas på fordonet. Med hjälp av den aktuella positionsdatan och banans koordinater kan fordonet i realtid beräkna aktuell avvikelse från banan samt vilka styrsignaler som krävs för att minimera avvikelsen och sätta bilen på rätt kurs. Tack vare att systemen för styrning och lokalisering är separerade kan andra system implementeras och testas med arkitekturen som grund. För positionsbestämning av stationära objekt uppvisar lokaliseringssystemet en genomsnittlig mätavvikelse på 15 mm, jämfört med reell position. Mätresultat från upprepade testkörningar på en cirkulär bana (2,4 m i diameter) visar att fordonet hade en genomsnittlig medelavvikelse från banan på 57 mm (inklusive mätavvikelsen på 15 mm).