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Título: Back Lane Marking Registry: uma abordagem de localização e seguimento de caminho por veículos autônomos em via sinalizada
Autor(es): Vivacqua, Rafael Peixoto Derenzi
Orientador: Vassallo, Raquel Frizera
Coorientador: Martins, Felipe Nascimento
Data do documento: 23-Nov-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Esta tese teve o objetivo de contribuir para o desenvolvimento da tecnologia de direção autônoma. Mais especificamente, o objetivo desse trabalho foi projetar, construir e testar todo o hardware e software necessários à adaptação de um veículo comercial de modo que ele seja capaz de realizar com sucesso, repetidas vezes, uma missão de transporte pré-determinada, como se fosse um trem percorrendo uma ferrovia virtual. A questão dos obstáculos dinâmicos, igualmente importante e complexa, não foi tratada neste trabalho. Três abordagens amplamente utilizadas na literatura foram estudadas: (i) o seguimento de caminho direto por detecção das marcações de pista, (ii) o seguimento de caminho por localização global (GNSS), e (iii) o seguimento de caminho por mapas de marcadores de pista. Um veículo protótipo foi construído, respeitando a filosofia de baixo custo do projeto, para realização dos testes experimentais. As duas primeiras abordagens serviram de base para o desenvolvimento da abordagem final, baseada em mapas visuais de marcadores de pista. Esta abordagem produziu os resultados mais positivos do trabalho e contém a maior contribuição desta tese: o método denominado Back Lane Marking Registry ou BLMR. O BLMR permite construir uma percepção precisa, confiável e extensa das marcações de pista na vizinhança do veículo a partir de um arranjo de sensores de baixo custo. Esta extensa percepção combinada com o algoritmo rápido de filtragem e técnicas de map matching levou a uma precisão de localização alta o suficiente para aplicação em direção autônoma, o que foi demonstrado em testes realizados na Itália.
This thesis aimed to contribute with the development of autonomous driving technology. More specifically, the aim of this work was to design, build and test all the hardware and software needed to adapt a commercial vehicle so that it is able to successfully perform a predetermined transport mission repeatedly, as if it was a train traveling on a virtual railway. The issue of dynamic obstacles was not addressed in this research. Three approaches widely used in the literature were studied: (i) direct path tracking by detection of lane markings, (ii) global localization tracking (GNSS), and (iii) path tracking by lane marking maps. A prototype vehicle was built, respecting the low cost philosophy of the project, to carry out the experimental tests. The first two approaches served as the basis for the development of the final approach, based on visual track marker maps. This approach has produced the most positive results of the work and represents the greatest contribution of this thesis: the method called Back Lane Marking Registry or BLMR. The BLMR allows the construction of accurate, reliable and extensive perception of lane markings in the vicinity of the vehicle from low-cost sensors. This extensive perception combined with a fast filtering algorithm and map matching techniques led to localization accuracy which is high enough for autonomous application, as demonstrated in tests conducted in Italy.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9691
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