Esquema de control para conducción autónoma: aplicación al vehículo FOX

Abstract

La industria automovilística se encuentra en una carrera por hacer realidad la conducción autónoma. En este trabajo fin de máster, se ha querido presentar y validar un esquema de control para conducción autónoma que podría ser implementado en el vehículo FOX, propiedad de la Universidad de Sevilla. En concreto, se centra en el desarrollo de dos capas de control en un esquema jerárquico: capa de planificación de trayectorias y capa de seguimiento de trayectorias. En la capa de seguimiento de trayectorias, es necesario lidiar con las dinámicas longitudinal y lateral del vehículo para las cuales se combinan esquemas de control predictivo junto con esquemas de control cinemático, como el pure pursuit. Varios ensayos han sido propuestos para evaluar la funcionalidad del esquema de control, como un circuito skidpad o un ensayo de carretera. Los resultados obtenidos son prometedores y muestran la capacidad del esquema para un seguimiento de trayectorias seguro, esto es evitando obstáculos estáticos, y estable, esto es asegurando un ángulo de deslizamiento lateral inferior a 1.5º.

Automotive industry is on a race to make self-driving a reality on our daily lives. In this thesis, a control scheme is presented for FOX vehicle, property of University of Sevilla, and validated through different tests. More concretely, this proposal is based on two main control layers, part of a hieralchical architecture: path planning layer and path following layer. To achieve an effective control, path following layer deals with longitudinal and lateral dynamics by means of a combination of model predictive control and cinematic control based on pure pursuit. The control scheme has been validated through a set of several tests, such as skidpad circuit or a road test. Results are promising and show a capacity for safe and stable path following, i.e. avoiding static obstacles and achieving sideslip angle below 1.5º.