Integration of the planning, global localization and path execution in autonomous cars

Abstract

Atlascar is a project developed in the Automation and Robotics laboratory at the Mechanical Department of the University of Aveiro, Portugal. It is used for research in autonomous navigation and for advanced driver assistance systems. The aim of this thesis is to develop a navigation system for path planning, which includes a graphical interface that allows the user to input a nal destination, with possible via points if needed. The application should be able to track the vehicle in real-time and output sequences of high level maneuvers along the mission. New hardware is also to be installed and con gured, namely a new server and a new GPS receiver, which requires an intervention on the previous setup of the Atlascar. The whole system is divided into three parts: Planner, Navigator and User interface. The planner module will be responsible for calculating the path and the instructions. The navigator module will be responsible for processing the data from the planner module ; communicating with a database, read and write values and acquiring data from the GPS. The user interface allows the user to input the desired destination by clicking on a map, this module also allows the user to: monitor the current location of the vehicle; view the path to the destination and it shows the instruction that needs to be done. This module also establishes a communication with the database. This module is optional because the system also works without a user interface, it simply allows the user to do it interactively and it allows motorization. If a wrong decision is made and the user follows a wrong path, the system will recalculate the mission and show a new path.

O Atlascar é um projeto desenvolvido no laboratório de automação e robótica, no departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro. Este veículo é utilizado para investigação em condução autónoma e sistemas avançados de apoio ao condutor. O objetivo desta dissertação é desenvolver um sistema de navegação para planeamento de rotas. Este sistema inclui uma interface gráfica que permite ao utilizador selecionar um destino, com pontos de passagem intermédios se assim for pretendido. A aplicação deve permitir monitorizar em tempo real o veículo e indicar as manobras que devem ser realizadas ao longo do percurso. Novo hardware ter a de ser instalado e configurado, nomeadamente um novo servidor e recetor GPS. Isto requer uma intervenção na configuração atual do Atlascar. O sistema está dividido em três partes: Planeador, Navegador e Interface Gráfica. O módulo do planeador é responsável por calcular os percursos e as manobras a realizar. O navegador é responsável pelo processamento dos dados vindos do planeador. Estabelece uma comunicação com uma base de dados de onde vai ler e escrever valores. Este módulo também será responsável por ler os valores vindos do GPS. A interface gráfica permite ao utilizador selecionar o destino pretendido, o que é feito clicando num mapa. Este módulo também permite monitorizar a localização do veículo, ver o percurso que irá ser realizado e apresenta a instrução a realizar. Este módulo também estabelece uma comunicação com uma base de dados. Este módulo é opcional porque o sistema também funciona sem uma interface visual, esta simplesmente permite ao utilizador fazê-lo de forma interactiva e também permite monitorização. Caso o utilizador escolha um percurso errado durante a viagem, o sistema recalcula a missão e apresenta um novo caminho.