Brevet FR3094324A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : Procédé de pilotage autonome d'unorgane de commande de trajectoired'un appareil Domaine technique de l'invention [0001] La présente invention concerne de manière générale l'automatisation du suivi de tra- jectoire d'appareils automobiles. [0002] Elle trouve une application particulièrement avantageuse dans le cadre des aides à la conduite de véhicules automobiles, mais elle peut également s'appliquer au domaine de l'aéronautique ou de la robotique. [0003] Elle concerne plus particulièrement un procédé de pilotage autonome d'un organe de commande de trajectoire d'un appareil automobile, comportant des étapes de : - acquisition de paramètres relatifs à la trajectoire de l'appareil dans son environnement, et de - calcul d'une consigne de pilotage dudit organe de commande en fonction desdits paramètres. [0004] Elle concerne aussi un appareil équipé d'un calculateur adapté à mettre en oeuvre ce procédé. Etat de la technique [0005] Dans un souci de sécurisation des véhicules automobiles, on équipe actuellement ces derniers de systèmes d'aide à la conduite ou de système de conduite autonome. [0006] Parmi ces systèmes, on connait notamment les systèmes de freinage d'urgence au- tomatique (plus connu sous l'abréviation AEB, de l'anglais « Automatic Emergency Braking »), conçus pour éviter toute collision avec des obstacles situés dans la voie empruntée par le véhicule, en agissant simplement sur le système de freinage conventionnel du véhicule automobile. [0007] Il existe toutefois des situations dans lesquelles ces systèmes de freinage d'urgence ne permettent pas d'éviter la collision ou ne sont pas utilisables (par exemple si un engin suit de près le véhicule automobile). [0008] Pour ces situations, il a été développé des systèmes d'évitement automatique (plus connu sous l'abréviation AES, de l'anglais « Automatic Evasive Steering » ou « Automatic Emergency Steering ») qui permettent d'éviter l'obstacle en déviant le véhicule de sa trajectoire, soit en agissant. sur la direction du véhicule, soit en agissant sur le système de freinage différentiel du véhicule. [0009] Ces systèmes définissent une trajectoire d'évitement de l'obstacle, puis pilotent les organes de commande du véhicule de façon à suivre au mieux cette trajectoire d'évitement. 2 100101 Pour cela, on considère généralement une « distance de visée » prédéterminée qui est la distance séparant le véhicule (par exemple son centre de gravité) d'un plan vertical situé à l'avant du véhicule et dans lequel est mesuré un écart latéral entre l'axe longitudinal du véhicule et la trajectoire d'évitement. Cet écart latéral est en effet un paramètre important permettant de déterminer vers quelle direction il faut braquer les roues du véhicule afin de suivre au mieux la trajectoire d'évitement. [0011] On observe toutefois que la trajectoire d'évitement est généralement mal suivie par le véhicule, soit du fait d'un retard (qui décale la trajectoire réelle du véhicule en direction de l'obstacle), soit du fait d'un trop grand écart fait par le véhicule (qui décale la trajectoire réelle du véhicule latéralement par rapport à l'obstacle). Ces deux situations s'avèrent dangereuse. Présentation de l'invention [0012] Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose de faire varier la distance dc visée de façon à caler au mieux la trajectoire du véhicule sur la trajectoire d'évitement. [0013] Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé tel que défini dans l'introduction, dans lequel la consigne de pilotage est calculée au moyen de deux contrôleurs différents, lesquels contrôleurs sont adaptés chacun à réduire une variable d'erreur de trajectoire dudit appareil à des distances de visée à l'avant de l'appareil qui sont distinctes. [0014] Ainsi, grâce à l'invention, la consigne de pilotage peut basculer d'une stratégie associée à un premier contrôleur (dans laquelle la distance dc visée est nulle ou réduite), à une autre stratégie associée à l'autre contrôleur (dans laquelle la distance de visée est plus grande). [0015] Faire varier la distance de visée permet en effet d'influencer la trajectoire du véhicule. Comme cela apparaîtra clairement à la lecture de la description, rinvention permet alors d'assurer un suivi de trajectoire toujours optimal. [0016] D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - l'appareil est un véhicule automobile qui est adapté à rouler sur route et qui comprend au moins une roue directrice ; - ledit organe de commande est adapté à faire braquer chaque roue directrice ; - la consigne de pilotage est une consigne d'angle de braquage de chaque roue directrice ; - ladite trajectoire étant déterminée de façon à ce que le véhicule automobile évite un obstacle, la contribution de chaque contrôleur dans le calcul de la consigne de pilotage 3 varie en fonction de la position du véhicule automobile par rapport à l'obstacle ; - les paramètres comprennent au moins une vitesse de lacet de l'appareil et/ou un angle relatif de cap entre l'axe longitudinal de l'appareil et une tangente à la trajectoire. [0017] L'invention propose également une méthode d'élaboration de deux contrôleurs et de pilotage autonome d'un organe de commande de trajectoire d'un appareil automobile à l'aide des deux contrôleurs. [0018] La partie de cette méthode permettant d'élaborer les contrôleurs comporte des étapes consistant à : - acquérir un modèle matriciel comportemental de l'appareil, - déterminer une partie au moins des coefficients des matrices du modèle matriciel comportemental, - en déduire les deux contrôleurs qui assurent un suivi de trajectoire à emprunter et qui sont chacun adaptés à réduire une variable d'erreur de trajectoire dudit appareil à des distances de visée distinctes à l'avant de l'appareil. [0019] La partie de pilotage autonome est quant à elle mise en oeuvre de la façon précitée. [0020] Préférentiellement, la variable d'erreur de trajectoire est calculée en fonction de la distance de visée associée au contrôleur considéré et d'un angle relatif de cap entre un axe longitudinal dudit appareil et la tangente à la trajectoire à emprunter. [0021] Préférentiellement, la variable d'erreur de trajectoire est calculée à l'aide de la formulce e - 1 i"(1-1 L où c , n'est la variable d'erreur de tra- L _C tri yE jectoire, l, est la distance de visée associée au contrôleur considéré, 11-1L est l'angle relatif de cap entre Faxe longitudinal dudit appareil et la tangente à la trajectoire à emprunter, et CyL est une erreur de suivi de trajectoire, égale à la différence entre, d'une part, un écart latéral entre l'axe longitudinal dudit appareil et la trajectoire à emprunter à une distance de visée fixe, et, d'autre part, une consigne d'écart latéral. 100221 Préférentiellement, la distance de visée associée à l'un des contrôleurs est nulle. 100231 Préférentiellement, chaque contrôleur est déterminé à partir de critères d'optimisation convexe sous contraintes d'inégalités matricielles linéaires. 100241 L'invention concerne enfin un appareil automobile comprenant au moins un organe de commande de trajectoire, et un calculateur pour piloter ledit organe, qui est programmé pour mettre en oeuvre un procédé tel que précité. [0025] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Description détaillée de l'invention 100261 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. [0027] Sur les dessins annexés : [0028] [fig.1] est une vue schématique de dessus d'un véhicule automobile circulant sur une route, sur laquelle la trajectoire que ce véhicule doit emprunter est représentée ; [0029] [fig.2] est une vue schématique de dessus du véhicule automobile de la figure 1, re- présenté dans sept positions successives situées le long d'une première trajectoire d'évitement d'un ohstacle ; [0030] [fig.3] est une vue schématique de dessus du véhicule automobile de la figure 1, re- présenté dans neuf positions successives situées le long d'une seconde trajectoire d'évitement d'un ohstacle ; [0031] [fig.4] est un schéma illustrant une fonction de transfert en boucle fermée utilisée pour piloter le véhicule automobile ; [0032] [fig.5] est un graphique illustrant les paramètres permettant de stabiliser la boucle fermée illustrée sur la figure 4 ; [0033] [fig.6] est un graphique illustrant un algorithme de détermination d'un contrôleur permettant de piloter le véhicule. [0034] Sur la figure 1, on a représenté un véhicule automobile 10 comprenant classiquement un châssis qui délimite un habitacle, deux roues avant 11 directrices, et deux roues arrière 12 non directrices. En variante, ces deux roues arrière pourraient également être directrices. [0035] Ce véhicule automobile 10 comporte un système de direction conventionnel permettant d'agir sur l'orientation des roues avant 11 de façon à pouvoir faire tourner le véhicule. Ce système de direction conventionnel comprend notamment un volant connecté à des biellettes afin de faire pivoter les roues avant 11. Dans l'exemple considéré, il comporte également un organe de commande, et plus précisément un actionneur permettant d'agir sur l'orientation (c'est-à-dire le braquage) des roues avant en fonction de l'orientation du volant et/ou en fonction d'une requête reçue d'un calculateur 13. [0036] En complément, on pourra éventuellement prévoir que ce véhicule automobile comporte un système de freinage différentiel permettant d'agir différemment sur les vitesses de rotation des roues avant 11 (et sur celles des roues arrière 12) de façon à ralentir le véhicule automobile en le faisant tourner. Ce système de freinage différentiel comprend par exemple un différentiel piloté ou des moteurs électriques placés au niveau des roues du véhicule. [0037] D'autres configurations sont également envisageables, tels qu'un système de direction électrique (plus connu sous l'expression anglaise « steer by wire »). [0038] Dans la suite de cet exposé, le système de direction considéré sera formé par le seul système de direction conventionnel. En variante, il pourrait être formé par la com- binaison du système de direction conventionnel et du système de freinage différentiel. [0039] Le calculateur 13 est alors programmé pour piloter l'actionneur de direction assistée. Il comporte à cet effet au moins un processeur, au moins une mémoire et différentes interfaces d'entrée et de sortie. [0040] Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur 13 est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs. [0041] Parmi ces capteurs, il est par exemple prévu : - un dispositif tel qu'une caméra frontale, permettant de repérer la position du véhicule par rapport à sa voie de circulation, - un dispositif tel qu'un télédétectcur RADAR ou LTDAR, permettant de détecter un obstacle 20 se trouvant sur la trajectoire du véhicule automobile 10 (figure 2), - un système permettant d'observer l'environnement de chaque côté du véhicule (caméras...), - un dispositif tel qu'un gyromètre, permettant de déterminer la vitesse de rotation en lacet (autour d'un axe vertical) du véhicule automobile 10, et - un capteur de position et de vitesse angulaire du volant. [0042] Grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 13 est adapté à transmettre une consigne à l'actionneur de direction assistée. [0043] Il permet ainsi de forcer le véhicule à suivre au mieux une trajectoire d'évitement TO de l'obstacle 20. [0044] Grâce à sa mémoire, le calculateur 13 mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous. [0045] Il mémorise notamment une application informatique, constituée de programmes d'ordinateur comprenant des instructions dont l'exécution par le processeur permet la mise en oeuvre par le calculateur du procédé décrit ci-après. [0046] Avant de décrire ce procédé, on peut introduire les différents paramètres qui seront utilisés, dont certains sont illustrés sur la figure 1. [0047] La masse totale du véhicule automobile sera notée « m » et sera exprimée en kg. [0048] L'inertie du véhicule automobile autour d'un axe vertical passant par son centre de gravité CG sera notée « J » et sera exprimée en N.m. [0049] La distance entre le centre de gravité CG et l'essieu avant du véhicule sera notée « lf » et sera exprimée en mètres. [0050] La distance entre le centre de gravité CG et l'essieu arrière sera notée «1, » et sera exprimée en mètres. [0051] Le coefficient de rigidité de dérive des roues avant sera noté « Cf » et sera exprimé en N/rad. [0052] Le coefficient de rigidité de dérive des roues arrière sera noté « G » et sera exprimé en N/rad. 6 [0053] Ces coefficients de rigidité de dérive des roues sont des notions bien connues de l'homme du métier. A titre d'exemple, le coefficient de rigidité de dérive des roues avant est ainsi celui qui permet d'écrire l'équation Ff= 2.Cf.af, avec Fr la force latérale de glissement des roues avant et ar l'angle de dérive des roues avant. [0054] L'angle de braquage que font les roues avant directrices avec l'axe longitudinal Aldu véhicule automobile 10 sera noté « 8 » et sera exprimé en rad. [0055] La variable bief, exprimée en rad, désignera la consigne d'angle de braquage, telle qu'elle sera transmise à l'actionneur de direction assistée. [0056] La vitesse de lacet du véhicule (autour de l'axe vertical passant par son centre de gravité CG) sera notée « r» et sera exprimée en rad/s. [0057] L'angle relatif de cap entre l'axe longitudinal Al du véhicule et la tangente à la tra- jectoire d'évitement TO (trajectoire souhaitée du véhicule) au niveau du centre de gravité du véhicule sera noté « iL» et sera exprimé en rad. [0058] Le fait de travailler en cap relatif permet de s'adapter à toute courbure de route. [0059] L'écart latéral entre l'axe longitudinal Al du véhicule automobile 10 (passant par le centre de gravité CG) et la trajectoire d'évitement TO, à une distance de visée fixe « Is » située à l'avant du véhicule, sera noté « y, » et sera exprimé en mètres. [0060] La consigne d'écart latéral entre l'axe longitudinal Al du véhicule automobile 10 (passant par le centre de gravité CG) et la trajectoire d'évitement TO, à une distance de visée fixe « Is » située à l'avant du véhicule, sera notée « y, Jef » et sera exprimée en mètres. [0061] L'erreur de suivi de trajectoire sera noté « e,, » et sera exprimé en mètres. Elle sera égale à la différence entre l'écart latéral y, et la consigne d'écart latéral y,, 'L.f. [0062] La distance de visée fixe « ls » précitée sera mesurée à partir du centre de gravité CG, vers l'avant du véhicule, le long de l'axe longitudinal du véhicule, et s'exprimera en mètres. [0063] Dans cet exposé, on considérera également une distance de visée variable «LI », mesurée à partir du centre de gravité CG, vers l'avant du véhicule, le long de l'axe longitudinal du véhicule, et s'exprimant en mètres. [0064] On considérera aussi une distance de visée «1. », égale à la différence entre la distance de visée fixe ls et la distance de visée variable [0065] L'angle de dérive du véhicule automobile 10 (angle que fait le vecteur vitesse du véhicule automobile avec son axe longitudinal AI) sera noté « r3 » et sera exprimé en rad. [0066] La vitesse du véhicule automobile selon l'axe longitudinal Al sera noté « V » et s'exprimera en m/s. [0067] Kp est un vecteur réel de dimension appropriée, ci-après appelé contrôleur. P et Q seront des matrices de dimensions appropriées, positives et symétriques, telles que Q = 7 P-l. L'expression exacte de cc vecteur Kp et de ces matrices P et Q apparaitra plus clairement à la lecture de la suite de cet exposé. [0068] Les facteurs sa et o) représenteront des caractéristiques dynamiques de l'angle de braquage des roues avant du véhicule. [0069] Le facteur (of représentera quant à lui une caractéristique dynamique d'une per- turbation arbitraire w bornée appliquée au véhicule. [0070] Dans le mode dc réalisation ici considéré, le facteur a est choisi strictement supérieur à 0,7, de préférence égal à 0,8. Le facteur o) est choisi strictement supérieur à 4.Pi, de préférence égal à 12.Pi. Enfin, le facteur for est choisi strictement supérieur à 0,02.Pi, de préférence compris entre 0,6.Pi et 2.Pi pur l'application ici considéré. [0071] Avant de décrire le procédé qui sera exécuté par le calculateur pour mettre en oeuvre l'invention dans un véhicule de série, on pourra dans une première partie de cet exposé décrire les calculs qui ont permis d'aboutir à l'invention, dc façon à bien comprendre d'où proviennent ces calculs et sur quels ressorts ils s'appuient. [0072] L'objectif dc l'invention est de définir un contrôleur Kp qui permette de définir la consigne d'angle de braquage ii'f à utiliser de façon à suivre le mieux possible la trajectoire d'évitement TO de l'obstacle. [0073] A cc sujet, on considérera ici que cette trajectoire d'évitement TO a déjà été calculée et est connue. [0074] On notera que cette trajectoire d'évitement TO sera ici considérée comme statique mais qu'en variante, une trajectoire dynamique (recalculée en fonction de nouveaux obstacles détectés ou en fonction de la trajectoire effective du véhicule) pourrait être employée. [0075] Un bon suivi de la trajectoire d'évitement TO pourra se traduire par les trois conditions suivantes : - un écart faible entre la trajectoire de référence TO et la trajectoire du centre de gravité du véhicule, - un faible dépassement latéral AY de la trajectoire de référence TO (voir figure 3), et - un faible dépassement longitudinal AX de la trajectoire de référence TO (voir figure 2). [0076] Avant d'entrer dans les détails des calculs ayant permis d'aboutir à l'invention, on peut à ce stade expliquer brièvement que deux stratégies de contrôle de trajectoire sont envisageables. [0077] Sur la figure 2, on a représenté une première stratégie consistant à réguler la position du véhicule automobile 10 à une distance visée ls non nulle. [0078] L'avantage de cette stratégie est d'offrir une commande en avance de phase qui permet d'anticiper un changement dans la trajectoire et permet de compenser les retards liés aux mesures et aux actionneurs. Cette stratégie permet donc d'obtenir un 8 dépassement latéral AY nul (la trajectoire Ti du centre de gravité CG du véhicule automobile 10 ne déborde pas de la trajectoire d'évitement TO du côté opposé à l'obstacle). On observe en revanche un retard de réaction du véhicule, ce qui produit un dépassement longitudinal AX de la trajectoire T1 par rapport à la trajectoire d'évitement T0. [0079] Sur la figure 3, on a représenté une seconde stratégie consistant à réguler la position du véhicule automobile 10 au niveau de son centre de gravité CG (la distance visée 1s est donc considérée égale à zéro). [0080] Cette stratégie permet donc de réduire le temps de réaction du véhicule et d'obtenir un dépassement longitudinal AX nul. On constate en revanche que cette stratégie produit un dépassement latéral AY de la trajectoire T2 du centre de gravité CG du véhicule automobile 10 par rapport à la trajectoire d'évitement TO. [0081] L'idée de l'invention consiste à trouver un contrôleur Kp qui puisse combiner les deux stratégies, en utilisant la seconde stratégie tant que le véhicule est en phase d'évitement du véhicule (ce qui correspond, sur les figures 2 et 3, aux positions du véhicule à droite de la droite YO), puis à progressivement utiliser la première stratégie ensuite. [0082] La phase d'évitement pourra être considérée comme la phase pendant laquelle le cap et la dérivée de la trajectoire d'évitement (en valeur absolue) augmentent, c'est-à-dire la phase pendant laquelle l'accélération latérale est positive. [0083] L'autre phase, appelée phase de stabilisation (ou «phase d'annulation de la vitesse latérale ») est considérée comme la phase pendant laquelle le cap et la dérivée de la trajectoire d'évitement (en valeur absolue) diminuent, c'est-à-dire la phase pendant laquelle l'accélération latérale est négative. [0084] On peut maintenant détailler les calculs ayant permis d'aboutir à l'invention. [0085] Le braquage des roues avant 11 du véhicule peut être modélisé simplement par la formule mathématique : [0086] [Math.1] ( [ -W-I (a (0 W2)6 "I' [0087] On fait ici l'hypothèse selon laquelle la courbure de la route empruntée est nulle (dans le cas contraire, un contrôleur de type « feed-forward » peut être facilement calculé pour éliminer l'effet de la courbure sur le suivi de trajectoire du véhicule). [0088] On considère alors ici que le comportement dynamique du véhicule peut être modélisé au moyen de l'équation suivante. [0089] 9 [Math.2] C . + Cr Cri,- C 1. C. f3 r -/ . 1 , I 0 () 0 m v- tif L Y L m V m 1 / - qlf 6 Cr 1 f r - C 1, C rl. + C .1 00 .1 1/ o 0 0 0 0 1 0 0 / Is v o - 2e (A) - to 2 O 0 0 o 1 0 O 0 0 o 0 r WL 5 [0090] Par définition, l'erreur de suivi de trajectoire ey, est égale à la différence entre l'écart latéral y, et la consigne d'écart latéral y, ref. On peut alors écrire : [0091] [Math.3] [0092] Dans cette équation, la dérivée par rapport au temps de la consigne d'écart latéral ref apparait. Cette entrée est considérée comme une perturbation du système. La dynamique de cette perturbation est à priori connue puisqu'elle correspond à ce que l'on peut appeler la vitesse de la trajectoire d'évitement TO. Dans ce mode de réalisation de l'invention, pour la modéliser, on utilise un filtre passe-bas du premier ordre, de sorte qu'on peut écrire : [0093] [Math.41 Lil-f -(4 ry w rw 100941 On peut alors écrire sur la base de ces deux dernières équations : IMath.51 L f i.r 0 0 _J 0 - 0 G 0 0 [0095] Cette équation constituera alors le modèle matriciel enrichi modélisant le com- portement dynamique du véhicule automobile 10, que l'on pourra utiliser pour déterminer le contrôleur Kp approprié. [0096] Comme cela a été expliqué supra, l'objectif est de trouver une loi de commande qui garantisse un bon suivi de la trajectoire d'évitement TO, c'est-à-dire qui garantisse que la consigne d'écart latéral YL _re f au centre de gravité CG du véhicule soit bien suivie. 100971 La solution ici adoptée consiste à utiliser un schéma de commande tel que représenté sur la figure 4 sous la forme d'une boucle fermée. 100981 Ainsi, la solution consiste à trouver un contrôleur Kp qui minimise l'impact de la perturbation w (qui est l'image de la dérivée par rapport au temps de la consigne d'écart latéral yi__ref) sur la sortie z. 100991 La sortie z utilisée est ici une variable d'erreur de trajectoire, appelée erreur de suivi fictive eyLcul. 101001 Cette erreur de suivi fictive eyrculest calculée à l'aide de la formule suivante : 101011 IMath.61 - + (Ln-, -184 [0102] Comme cela a été expliqué supra, dans cette formule, l'erreur de suivi de trajectoire e L est égale à la différence entre l'écart latéral yL et la consigne d'écart latéral yi,_'f, une distance égale à la distance de visée fixe ls. Il s'agit d'une variable mesurable. [0103] L'erreur de suivi fictive e'L_cwl est au contraire une variable que l'on calcule et qui correspond à une erreur de suivi à une distance à l'avant du véhicule qui varie en fonction d'une distance de visée variable LI. [0104] On comprend donc que l'erreur de suivi fictive e',__ctri est égale à l'erreur de suivi de trajectoire eyL lorsque la distance de visée variable Li est égale à la distance de visée fixe ls. [0105] On peut. alors noter que la distance de visée variable le,d joue un rôle important dans la détermination du contrôleur Kp : - lorsqu'on fixe la distance de visée variable Ln, égale à zéro, on se trouvera dans la seconde stratégie consistant à réguler le centre de gravité du véhicule le long de la trajectoire d'évitement TO (figure 3), - lorsqu'on fixe la distance de visée variable Ln, égale à la distance de visée fixe ls, on se trouvera dans la première stratégie (figure 2). [0106] On peut alors considérer que la distance de visée 1. effectivement prise en compte est la différence entre la distance de visée variable lctri et la distance de visée fixe ls. On comprend ainsi que cette distance de visée 1, est variable et est différente selon la stratégie employée. [0107] En partant de l'équation Math 5 et du schéma de commande représenté sur la figure 4, on peut écrire : [0108] 11 [Math.7] = Ax + Bull + gwW Z CzX y C3,x [0109] Dans cette représentation, x est le vecteur d'état du système et s'exprime sous la forme : [0110] [Math.8] X (f3 r '. 6 Ô y I._ref) [0111] u est l'entrée de commande, qui est ici formée par la consigne d'angle de braquage [0112] z est la sortie à minimiser, formée ici par l'erreur de suivi fictive [0113] y est le vecteur de mesure, qu'on considère ici égal au vecteur d'état x. [0114] Dans cette équation, C, est alors la matrice identité, Cz est une matrice de sortie, A est une matrice de dynamique du système, B,, est une matrice de commande et B,', est une matrice de perturbation, que l'on peut écrire sous la forme : [0115] [Math.9] Cf+C, Crir-CM, 0 0 0 Cr. 0 - rnV 1+ " in V 1 9 C ri (-- Cri, C 1.1; + 9.1 7 C il f J - JV 0 0 0 J 0 0 1 0 0 0 0 0 V I, V 0 0 0 0 0 0 0 0 -2ew , 0 -w- 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -to f [0116] [Math. 10] 0 0 0 BU 0 0 [0117] 12 [Math.11] --17Q 0 o o 0 o o W t [0118] [Math.12] C7 [131 lctri s 1 0 o 0] [0119] Le contrôleur Kp peut alors être défini par l'équation : [0120] [Math.l3] u = Kp.x [0121] 11 s'agit en effet du vecteur qui permet de calculer la consigne d'angle de braquage ,er sur la hase du vecteur de mesure y (lequel est égal au vecteur d'état x). [0122] Pour garantir un très bon suivi de la trajectoire d'évitement TO, il faut trouver un contrôleur Kp qui satisfait des critères de stabilité (le système en boucle fermé doit être stable), de performance (le suivi de la trajectoire d'évitement TO et l'impact de la perturbation w sur l'erreur de suivi fictive e,,,_CH doit être minimisé) et réaliste (la consigne d'angle 6,,, doit être raisonnable en cc sens qu'un conducteur aux compétences moyennes doit pouvoir reprendre la main en toute sécurité). [0123] Pour trouver un contrôleur Kp optimal, on peut utiliser différentes méthodes. [0124] La méthode utilisée ici est celle des inégalités matricielles linéaires. Elle est réalisée à partir de critères d'optimisation convexe sous contraintes d'inégalités matricielles linéaires. [0125] L'objectif est plus précisément d'optimiser les gains de la boucle fermée définie par le contrôleur Kp en jouant sur le choix des pôles. [0126] Les inéquations matricielles utilisées sont au nombre de quatre et sont définies par les inéquations suivantes. [0127] [Math.14] A Q + BR + (A Q -H BR) Q.- 0 and kyL XSafé elle [0155] Dans cette équation, t',,, une constante de temps supérieure à zéro (de préférence égale à 0,25 seconde) qui permet d'anticiper le changement de cap de la trajectoire d'évitement TO et ys,,f,' qui correspond à la distance latérale initiale (au moment de la détection de l'obstacle) entre le véhicule et l'axe Y0. [0156] Le paramètre asw pennet donc d'utiliser seulement le premier contrôleur Kpl (régulant la position au centre de gravité) tant que l'axe Yo n'est pas atteint. Ce premier contrôleur aide à suivre la trajectoire de référence avec un retard réduit. Quand l'axe Y 0 est atteint et quand le changement anticipé de cap est détecté, le calculateur opte automatiquement pour un basculement progressif du premier au second contrôleur Kp2 (qui régule la position à la distance de visée fixe ls de façon à réduire le dépassement latéral du véhicule par rapport à la trajectoire d'évitement TO). Plus généralement, l'objectif du contrôleur est d'annuler le cap relatif 'ML à la fin de l'évitement, c'est-à-dire de faire en sorte que le cap du véhicule rejoigne celui de la route. En virage, le cap du véhicule est donc le cap nécessaire pour tenir ce virage. 10157] A ce stade, il est utile de vérifier si le contrôleur K,, (a ) stabilise toujours le système décrit par l'équation Math 7. Pour cela, on vérifie simplement s'il existe une matrice P de dimension appropriée qui satisfait les conditions suivantes : [0158] [Math.24] P 0 [0159] [Math.25] P(A +BKp(a )) + (A + .13Kp(a ))1i13 0 [0160] Cc qui revient à vérifier les deux conditions suivantes [0161] [Math.26] P(A +BKpl) (A + BKpi)TP - REVENDICATIONSProcédé de pilotage autonome d'un organe de commande de trajectoire d'un appareil (10) automobile, comportant des étapes de : - acquisition de paramètres (3, r, ô) relatifs à la trajectoire de l'appareil (10) dans son environnement, et de - calcul par un calculateur (13) d'une consigne de pilotage (ârer) dudit organe de commande en fonction desdits paramètres (p, b), caractérisé en ce que la consigne de pilotage (ôrer) est calculée au moyen de deux contrôleurs (Kpl, Kp2) différents, lesdits contrôleurs (Kpl, Kp2) étant adaptés chacun à réduire une variable d'erreur de trajectoire dudit appareil (10) à des distances de visée (1,) à l'avant de l'appareil (10) qui sont distinctes. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'appareil (10) est un véhicule automobile qui est adapté à rouler sur route et qui comprend au moins une roue directrice (11), dans lequel ledit organe de commande est adapté à faire braquer chaque roue directrice (11), et dans lequel la consigne de pilotage (3,,f) est une consigne d'angle de braquage de chaque roue directrice (11). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, ladite trajectoire étant déterminée de façon à ce que le véhicule automobile évite un obstacle (20), la contribution de chaque contrôleur (Kpl, Kp2) dans le calcul de la consigne de pilotage (ôrer) varie en fonction de la position du véhicule automobile par rapport à l'obstacle (20). Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les paramètres ([3, r, 1FL, ey1_, ô) comprennent au moins une vitesse de lacet (r) de l'appareil (10) et/ ou un angle relatif de cap (WL) entre l'axe longitudinal de l'appareil (10) et une tangente à la trajectoire. Méthode d'élaboration de deux contrôleurs (Kpl, Kp2) et de pilotage autonome d'un organe de commande de trajectoire d'un appareil (10) automobile à l'aide des deux contrôleurs (Kpl, Kp2), clans laquelle il est prévu de : - acquérir un modèle matriciel comportemental de l'appareil (10), - déterminer une partie au moins des coefficients des matrices (A1, B', B ',) du modèle matriciel comportemental, - en déduire les deux contrôleurs (Kpl, Kp2) qui assurent un suivi de trajectoire à emprunter et qui sont chacun adaptés à réduire une variable d'erreur de trajectoire (e,t_ctri) dudit appareil (10) à des distances de 18 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 81 [Revendication 9] [Revendication 10] visée (I') distinctes à l'avant de l'appareil (10), et - mettre en oeuvre un procédé de pilotage conforme à l'une des revendications précédentes. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle la variable d'erreur de trajectoire (c,L_L est calculée en fonction de la distance de visée (I') associée au contrôleur (Kpl. Kp2) considéré et d'un angle relatif de cap (411,) entre un axe longitudinal (A1) dudit appareil (10) et la tangente à la trajectoire à emprunter. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle la variable d'erreur de trajectoire (c,L_L est calculée à l'aide de la formule suivante : E -11-çu )1L_Ctrl L - e>.L_c'i est la variable d'erreur de trajectoire, - I. est la distance de visée associée au contrôleur (Kpl, Kp2) considéré, - kliL est l'angle relatif de cap entre l'axe longitudinal (A 1) dudit appareil (10) et la tangente à la trajectoire à emprunter, et - e>.L est une erreur de suivi de trajectoire, égale à la différence entre, d'une part, un écart latéral (yL) entre l'axe longitudinal (A 1) dudit appareil (10) et la trajectoire à emprunter à une distance de visée fixe (ls), et, d'autre part, une consigne d'écart latéral (},L_,f). Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle la distance de visée (1,) associée à l'un des contrôleurs est nulle. Méthode selon l'une des revendications 5 à 8, dans laquelle chaque contrôleur (Kpl, Kp2) est déterminé à partir de critères d'optimisation convexe sous contraintes d'inégalités matricielles linéaires. Appareil (10) automobile comprenant au moins un organe de commande de trajectoire, et un calculateur pour piloter ledit organe, caractérisé en ce que le calculateur est programmé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 4.