Interview with Marc, a PhD in signal processing at VEDECOM, who dreams of helping seniors maintain their mobility even if they no longer have the capacity to drive. For him, the autonomous vehicle is not just a technical product, it’s a conviction that has informed his work for over 12 years. His line of attack? Helping vehicles stay on course by detecting lane markings!

Signal processing: from snowpacks to lane markings
I’ve been passionate about robotics since childhood and obtained my engineering degree at the University of Technology of Belfort-Montbéliard (UTBM), where I specialised in signal processing. That’s when I became interested in autonomous vehicles. My first professional experiences, however, were in other fields such as the simulation of theatres of operations for the military and modelling snowpacks in Switzerland. I then wanted to work on road safety and joined IFSTTAR, the French Institute of Science and Technology for Transport, Development and Networks, where I began my research on the detection of lane markings to guide vehicles. When VEDECOM, which was then only Mov’eo Tech, launched a call for submissions of thesis projects, I presented my subject: a mix between my work on lane marker detection at IFSTTAR and the multi-agent system inspired by my research on snowpacks. It was chosen and I was recruited by VEDECOM.

Vehicle relocalisation using lane marker edge detection
Today, my main mission is vehicle relocalisation in lanes by detecting a constellation of lane markers. In 2018, I developed an initial version of the software for this purpose. A second version is currently underway, which integrates 3D detection maps and new sources of information: a camera at the back of the vehicle is used with one placed at the front. This allows us to solve the problems caused by the sun at a low angle or glare in tunnels. This requires a lot of work integrating various sensors to ensure accurate calibration: time stamping and data recording, synchronising sensors and studying their operation so their use can be optimised.

I also give an “Introduction to the Autonomous Vehicle” training as part of the Institute’s training programme. I’m versatile in terms of autonomous vehicles and it seemed obvious to me to pass on my knowledge.

Adapting roads to autonomous vehicles: an essential precondition at no extra cost
One of the biggest challenges I have at the moment is being able to convince decision-makers that roads should be adapted to autonomous vehicles. It’s not asking much: only slight changes, at no additional cost. For example, changing the configuration of lane markings, which involves bringing marker edges closer together, changing their colour from white to green to avoid the marker artefacts that create shadows on the ground. This would already solve one of the two major problems associated with autonomous vehicles: centimetric localisation of vehicles. Technically speaking, we will still need to overcome the difficulties of detection caused by shadows on the ground and heavy rain, not to mention the snow that’s likely to make us switch back to manual mode.

Building a strong team at VEDECOM around the autonomous vehicle
VEDECOM has a unique position as a knowledge-sharing centre for all French players in the autonomous vehicle sector. That’s very motivating, as is the great flexibility it offers researchers. We feel invested in what we do. I’m one of the first people who joined VEDECOM and my reason for being here has always been to try to create a strong team around the autonomous vehicle. It’s a field where all the skills are interdependent and the notion of team is essential. Basically, when obstacle detection doesn’t work, it has a negative effect on marker detection.

Exciting projects with loads of potential
The contactless dynamic charging demonstrations of the European FABRIC project, conducted with all our partners, were clearly very motivating. Our system was used concretely to help the vehicle localise itself as precisely as possible on the induction charging coil integrated into the road in order to optimise coupling with the vehicle’s coil as it moves forward. And it worked! We’re going to continue working on this project within the framework of the European INCIT-EV project and this time we’ll even try and control the steering wheel to automate vehicle guidance!

Another highlight for me happened at the end of a presentation to partners, one of whom told me: “At first, I didn’t believe what you explained to me. You kept going despite everything and finally today you’ve shown us something that has us convinced. We’ll continue next year, as we’re making a V2 and we’d like you to come and integrate it into our vehicles.” This kind of recognition from manufacturers is incredibly encouraging!

 

Interview de Marc, docteur en traitement du signal chez VEDECOM, qui rêve de permettre aux personnes âgées de conserver leur mobilité même si elles ne sont plus en capacité de conduire… Pour lui, le véhicule autonome n’est pas seulement un produit technique, c’est une conviction pour laquelle il travaille depuis plus de 12 ans ! Son angle d’attaque ? Aider le véhicule à garder le cap grâce à la détection des marquages routiers…

Traitement du signal : des manteaux neigeux aux marquages routiers
Passionné par la robotique depuis toujours, j’ai obtenu mon diplôme d’ingénieur à l’Université Technique de Belfort-Montbéliard (UTBM), où je me suis spécialisé en traitement du signal. Dès cette époque, je m’intéressais au véhicule autonome. Mes premières expériences professionnelles se sont pourtant tournées vers d’autres domaines : simulation de théâtres d’opérations dans le domaine militaire, ou encore modélisation du manteau neigeux en Suisse. Puis j’ai voulu travailler pour la sécurité routière et c’est à l’IFSTTAR, l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux, que j’ai commencé mes recherches sur la détection des marquages routiers afin de guider le véhicule. Lorsque VEDECOM, qui n’était alors que Mov’eo Tech, a lancé un appel à projets de thèses, j’ai présenté mon sujet : un mixte entre mes travaux sur la détection de marquage à l’IFSTTAR et le système multi-agents inspiré de mes recherches sur le manteau neigeux. Il a été retenu et j’ai été recruté chez VEDECOM.

Relocaliser le véhicule grâce à la détection des tirets de marquage
Aujourd’hui, ma mission principale est la relocalisation d’un véhicule sur la voie grâce à la détection d’une constellation de marquages routiers. En 2018, j’ai développé une première version de logiciel en ce sens. Une seconde version est en cours qui intègre des cartographies de détection 3D et de nouvelles sources d’information : une caméra à l’arrière du véhicule complète ainsi celle placée à l’avant. Elle nous permet de résoudre les problèmes de soleil rasant ou d’éblouissement dans les tunnels. Cela nécessite un gros travail de fusion de capteurs pour assurer leur calibrage précis : horodatage et enregistrement des données, synchronisation des capteurs, étude de leur fonctionnement pour les utiliser de manière optimale…

J’assure également la formation « Initiation au Véhicule Autonome » dans le cadre du programme Formation de l’Institut : je suis polyvalent en matière de véhicule autonome et il m’apparaissait comme une évidence de transmettre mes connaissances.

Adapter les routes au véhicule autonome : une condition sine qua none, sans coût additionnels
Mon grand défi actuellement, c’est de réussir à convaincre les décideurs de la nécessité d’adapter les routes au véhicule autonome. On ne demande pas grand-chose : seulement de légers changements, sans coûts additionnels. Par exemple, changer la configuration des marquages routiers : rapprocher les tirets au sol, changer la couleur des marquages en les faisant passer du blanc au vert afin d’éviter les artefacts de marquage que peuvent occasionner les ombres au sol. Ce faisant, on aura déjà résolu un des deux gros problèmes du véhicule autonome : la localisation centimétrique des véhicules. Techniquement, il restera à surmonter les difficultés de détection que représentent les ombres au sol, les fortes pluies… sans parler de la neige qui risque bien de nous faire repasser en mode manuel !

Constituer chez VEDECOM une équipe solide et soudée autour du véhicule autonome
VEDECOM a une place unique de centre de mutualisation de tous les acteurs français du véhicule autonome. C’est très motivant, tout comme la grande flexibilité qui y est offerte aux chercheurs. On se sent investis. Je fais partie des premiers arrivés chez VEDECOM, et ma raison d’être ici a toujours été d’essayer de créer une équipe solide et soudée autour du véhicule autonome. C’est un domaine où toutes les compétences sont très dépendantes les unes des autres et la notion d’équipe y est primordiale : si la détection d’obstacles ne fonctionne pas, la détection de marquage peut en pâtir…

Des projets motivants et prometteurs
Les démonstrations de recharge dynamique sans contact du projet européen FABRIC, réalisées avec tous nos partenaires, ont incontestablement été très motivantes : notre système était utilisé concrètement afin d’aider le véhicule à se localiser le plus précisément possible sur la bobine de recharge par induction intégrée à la route afin d’optimiser le couplage avec la bobine du véhicule au fur et à mesure qu’il avance. Et cela fonctionnait ! Nous allons poursuivre ce travail dans le cadre du projet européen INCIT-EV : cette fois-ci nous essaierons même de contrôler le volant pour automatiser le guidage du véhicule !

Autre moment fort : à la fin d’une présentation devant des partenaires, l’un d’entre eux m’a dit : « Au début, je ne croyais pas à ce que tu m’avais expliqué. Tu as persévéré malgré tout et finalement tu nous montres aujourd’hui quelque chose qui nous a convaincus. On continue l’an prochain, on fait une V2 et on aimerait que tu viennes l’intégrer dans nos véhicules. » La reconnaissance des industriels est vraiment encourageante !