FR 3099450 A1 20210205 FR 1908826 A 20190801 Description Titre de l'invention : Procédé de pilotage autonome d'un actionneur d'un appareil automobile 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 actionneur d'un appareil automobile qui est adapté à influer sur la trajectoire dudit appareil, comportant des étapes de : - acquisition de paramètres relatifs à la trajectoire de l'appareil, et de - calcul par un calculateur d'une nouvelle consigne de pilotage dudit actionneur en fonction (lesdits 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 systèmes 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] Il arrive toutefois que ce système AES impose au véhicule une trajectoire limite en termes de contrôlabilité, qui ne permet pas au conducteur de reprendre la main sur la conduite du véhicule en toute maîtrise. 2 Présentation de l'invention [0010] Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose d'utiliser un contrôleur adapté à élaborer une consigne de pilotage qui limite l'amplitude et la vitesse du changement de direction imposé à l'appareil automobile. [0011] Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de pilotage tel que défini dans l'introduction, dans lequel la nouvelle consigne de pilotage est déterminée au moyen d'un contrôleur qui satisfait un modèle limiteur d'amplitude de consigne (le pilotage et un modèle limiteur de variation de consigne de pilotage. [0012] Ainsi, grâce à l'invention, la consigne de pilotage est déterminée de façon native pour restreindre l'amplitude et la vitesse de variation de la consigne de pilotage. [0013] Préférentiellement, l'appareil est un véhicule automobile qui est adapté à rouler sur route et qui comprend au moins une roue directrice ; ledit actionneur est adapté à commander le braquage de chaque roue directrice ; la nouvelle consigne de pilotage est une consigne saturée d'angle de braquage de chaque roue directrice. [0014] Dans ce cas particulier, l'angle de braquage est donc directement calculé de façon à ne pas pouvoir varier trop vite et de façon à ne pas dépasser un seuil d'amplitude, ce qui permettra au conducteur du véhicule de pouvoir reprendre la main sur la conduite du véhicule en toute sécurité et qui permettra de ne pas dépasser les capacités de suivi de trajectoire du véhicule. [0015] L'invention s'applique particulièrement au cas où la trajectoire du véhicule est une trajectoire d'évitement d'un obstacle situé sur la route empruntée par le véhicule. Dans ce cas particulier, il faut que le véhicule réagisse rapidement et en toute sécurité, en suivant la trajectoire souhaitée avec un faible délai de réponse. [0016] D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de pilotage conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - le contrôleur satisfait un modèle matriciel comportemental de l'appareil qui tient compte du devers de la route ; - le modèle matriciel comportemental de l'appareil considère le devers comme une perturbation de valeur inconnue ; - il est prévu de déterminer une consigne non saturée d'angle de braquage de chaque roue directrice qui ne satisfaisait ni le modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage, ni le modèle limiteur de variation de consigne de pilotage ; - le modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage est défini par un contrôleur subsidiaire en boucle fermée qui fournit en sortie une consigne serai-saturée d'angle de braquage et dont la fonction de transfert en chaîne directe comprend une fonction 3 tangente hyperbolique de l'écart entre la consigne non saturée d'angle de braquage et la consigne semi-saturée d'angle de braquage ; - le modèle limiteur de variation de consigne de pilotage est défini par un contrôleur subsidiaire en boucle fermée qui fournit en sortie ladite nouvelle consigne de pilotage et dont la fonction dc transfert en chaîne directe comprend une fonction tangente hyperbolique de l'écart entre la consigne semi-saturée d'angle dc braquage et ladite nouvelle consigne dc pilotage ; - il est prévu de calculer la valeur d'un premier paramètre à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart entre la consigne non saturée d'angle de braquage et la consigne set-ni-saturée d'angle dc braquage, de calculer la valeur d'un second paramètre à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart entre la consigne semi-saturée d'angle de braquage et la nouvelle consigne dc pilotage, de comparer les valeurs des premier et second paramètres avec des seuils prédéterminés et, selon le résultat de ladite comparaison, de poursuivre ou interrompre ledit procédé ; - il est prévu de déterminer si le couple formé par les valeurs des premier et second paramètres est compris dans une zone prédéterminée et, selon le résultat de ladite comparaison, de poursuivre ou interrompre ledit procédé ; - les valeurs des premier et second paramètres sont calculées au moyen des expressions mathématiques suivantes : _ p , avec tanh(ot ,(6 K-6, t)) et q + a sp P a s(5 K ô sot Y tann (a a-J-(5 sa( ô rer) - Tl est un seuil d'angle de braquage, - ça et a, sont des constantes de réglage prédéterminées, - bic. est la consigne non saturée de l'angle de braquage, - eisa, est la consigne semi-saturée de l'angle de braquage, et - bref est la nouvelle consigne de pilotage ; 100171 L'invention propose aussi un méthode d'élaboration d'un contrôleur en vue de son utilisation dans un procédé de pilotage autonome tel que précité, dans lequel il est prévu de : - acquérir un modèle matriciel comportemental de l'appareil, - déterminer une partie au moins des coefficients des matrices du modèle matriciel comportemental, - en déduire un contrôleur qui satisfait le suivi d'une trajectoire à emprunter, un modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage et un modèle limiteur de variation de consigne de pilotage. e r 6 sat relu 100181 Préférentiellement, le contrôleur est déterminé en tenant compte de l'influence du dévers sur la trajectoire de l'appareil. [0019] L'invention porte également sur un appareil automobile comprenant au moins un ac- tionneur qui est adapté à influer sur la trajectoire dudit appareil et un calculateur pour piloter ledit actionneur, programmé pour mettre en oeuvre un procédé tel que précité. [0020] 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 [0021] 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. [0022] Sur les dessins annexés : [0023] [fig.1] est une vue schématique de dessus d'un véhicule automobile circulant sur une route, sur laquelle la trajectoire que cc véhicule doit emprunter est représentée ; [0024] W8.21 est une vue schématique en perspective du véhicule automobile de la figure 1, représenté dans quatre positions successives situées le long d'une trajectoire d'évitement d'un obstacle ; [0025] [fig.3] représente des vues en coupe transversale de deux routes présentant un dévers ; [0026] [fig.4] est un graphique illustrant les variations d'une fonction de saturation d'un angle de braquage ; [0027] W8.51 est un graphique illustrant les variations d'une fonction de saturation d'une vitesse de braquage ; [0028] [fig.6] est un schéma illustrant les fonctions de transfert en boucle fermée utilisées pour mettre en oeuvre les fonctions de saturation des figures 4 et 5 ; [0029] [fig.7] est un schéma illustrant la fonction de transfert en boucle fermée utilisée pour piloter le véhicule automobile de la figure 1 ; [0030] [fig.8] est un graphique illustrant les paramètres permettant de stabiliser la boucle fermée illustrée sur la figure 7 ; [0031] [fig.9] est un graphique illustrant, dans un premier cas de figure, les zones de stabilité et de performance d'un paramètre Oui utilisé pour piloter le véhicule automobile ; [0032] [fig.10] est un graphique illustrant, dans un second cas de figure, les zones de stabilité et de performance d'un paramètre Oui utilisé pour piloter le véhicule automobile ; [0033] [fig.11] est un graphique illustrant un algorithme de pilotage du véhicule selon un procédé conforme à l'invention. [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 avec une adaptation de la loi de commande. [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. Cc 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 actionneur permettant d'agir sur l'orientation 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] 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 combinaison du système de direction conventionnel et du système de freinage différentiel. [0038] Le calculateur 13 est alors prévu 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. [0039] Grâce à ses interfaces d'entrée, le calculateur 13 est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs. [0040] 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 télédétecteur RADAR ou LIDAR, permettant de détecter un obstacle 20 se trouvant sur la trajectoire du véhicule automobile 10 (figure 2), - au moins un dispositif latéral tel qu'un télédétecteur RADAR ou LIDAR, permettant d'observer l'environnement sur les côtés du véhicule, - 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. [0041] Grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 13 est adapté à transmettre une consigne à l'actionneur de direction assistée. [0042] Il permet ainsi de forcer le véhicule à suivre une trajectoire d'évitement TO de 6 l'obstacle 20. [0043] Grâce à sa mémoire, le calculateur 13 mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous. [0044] Tl 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. [0045] Avant de décrire ce procédé, on peut introduire les différentes variables qui seront utilisées, dont certaines sont illustrées sur la figure 1. [0046] La masse totale du véhicule automobile sera notée « m » et sera exprimée en kg. [0047] 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. [0048] La distance entre le centre de gravité CG et l'essieu avant du véhicule sera notée « If et sera exprimée en mètres. [0049] La distance entre le centre de gravité CG et l'essieu arrière sera notée « I,» et sera exprimée en mètres. [0050] Le coefficient de rigidité de dérive des roues avant sera noté « Cf » et sera exprimé en N/rad. [0051] Le coefficient de rigidité de dérive des roues arrière sera noté « C, » et sera exprimé en N/rad. [0052] 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.ccf, avec Ff la force latérale de glissement des roues avant et af l'angle de dérive des roues avant. [0053] L'angle de braquage que font les roues avant directrices avec l'axe longitudinal A Idu véhicule automobile 10 sera noté « S » et sera exprimé en rad. [0054] La variable sicf, exprimée en rad, désignera la consigne saturée d'angle de braquage, telle qu'elle sera transmise à l'actionneur de direction assistée. [0055] La variable SK, exprimée en rad, désignera la consigne non saturée d'angle de braquage. A ce stade, on pourra seulement préciser que le concept de saturation sera lié à des limites d'angle de braquage et de vitesse de braquage qui ne seraient pas nécessairement respectées avec la variable bic, mais qui le seraient avec la variable &cf. [0056] La variable S,'' exprimée en rad, désignera la consigne servi-saturée d'angle de braquage. Elle est issue de la consigne non saturée SK été st saturée en angle de braquage uniquement. La consigne saturée bref sera calculée sur la base de cette consigne servi-saturée Scat. [0057] 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. [0058] L'angle relatif de cap entre l'axe longitudinal Al du véhicule et la tangente à la tra- 7 jectoire d'évitement TO (trajectoire souhaitée du véhicule) sera noté « » et sera exprimé en rad. [0059] L'écart latéral entre l'axe longitudinal Al du véhicule automohile 10 (passant par le centre de gravité CG) et la trajectoire d'évitement TO, à une distance de visée « 1s » 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 automohile 10 (passant par le centre de gravité CG) et la trajectoire d'évitement TO, à une distance de visée « 1s » située à l'avant du véhicule, sera notée « » et sera exprimée en mètres. [0061] L'erreur de suivi de trajectoire sera notée « e' » et sera exprimée en mètres. Elle sera égale à la différence entre la consigne d'écart latéral yUI, et l'écart latéral y,. [0062] La distance de visée « Is » précitée sera mesurée à partir du centre de gravité CG et s'exprimera en mètres. [0063] L'angle de dérive du véhicule automobile 10 (angle que fait le vecteur vitesse du véhicule automobile avec son axe longitudinal Al) sera noté « » et sera exprimé en rad. [0064] La vitesse du véhicule automohile selon l'axe longitudinal Al sera notée « V » et s'exprimera en m/s. [0065] P et Q seront des matrices de dimensions appropriées, positives et symétriques, telles que Q = Pi. L'expression exacte de ces matrices apparaitra plus clairement à la lecture de la suite de cet exposé. [0066] Les constantes « É » et « w » représenteront des caractéristiques dynamiques de l'angle de braquage des roues avant du véhicule. [0067] La constante « cof » représentera quant à elle une caractéristique dynamique d'une perturbation arbitraire « w » bornée appliquée au véhicule. [0068] La constante « g » sera l'accélération de la pesanteur, exprimée en m.s2. [0069] La vitesse de braquage désignera la vitesse angulaire de braquage des roues avant di- rectrices. [0070] Enfin, la variable « (1), » correspondra à l'angle de dévers de la route, exprimé en pourcentage. Pour bien illustrer cet angle, on a représenté sur la figure 3 deux vues en coupe de deux routes 31, 32. [0071] A titre d'hypothèse, ces routes sont supposées rectilignes et notamment plates. Elles s'étendent selon un axe principal. Les vues en coupe sont alors représentées dans un plan de section orthogonal à cet axe longitudinal. L'angle de dévers permet donc de caractériser l'amplitude selon laquelle la route 31, 32 est penchée d'un côté ou de l'autre. Cet angle est négatif lorsque la route 31 est penchée vers la gauche. Il est positif lorsque la route 32 est penchée vers la droite. [0072] Avant de décrire le procédé qui sera exécuté par le calculateur 13 pour mettre en oeuvre l'invention, on pourra dans une première partie de cet exposé décrire les calculs 8 [0073] inconnue lièrement qui ont ces calculs au moyen Math.1] Ce modèle 11 permet On considérera comprendre du véhicule mesurable forme s'avère particulièrement d'où proviennent ou calculable. suivante particumodélisé perturbation [0074] /3 permis p d'être Math2 peut être 0 W g [0075] 1- d'aboutir à l'invention, de façon à bien et sur quels ressorts ils s'appuient. Ô 0 a' + 0 de de v [0076] 5 ici que le comportement dynamique de l'équation Mathl suivante. 5 et d'une 0 : 0 [0077] avantageux Il ne braquage C i - C .1 V la vitesse en mesure 0 0 [0078] reprendre De telles ,.., , ,, , , r r _ 0 0 [0079] [Math.2] Ainsi _ lm V 1 + ' 00 0 o sous la qui s'avère 0 [0080] in 0. m V braquage limitation 0 [0081] [Math.3] C tif-Cri, C,T,7 +C11.7 c,.1(. permet qu'à ./- [V 0 0 0 j 0 o 1 0 0 0 0 0 V /, 0 0 0 -1 0 0 0 0 .gw 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -w est un modèle bicyclette amélioré. de prendre en compte l'angle de dévers d-D, qui influence la dynamique du véhicule, ce dans la mesure où cet angle est difficilement toutefois pas en soit de limiter l'angle de des roues avant 11 du véhicule. Or une telle importante pour assurer au conducteur du véhicule le contrôle du véhicule à tout moment. limitations peuvent s'exprimer à l'aide de l'équation l'aide de l'équation Math3 suivante : rel 100821 Dans l'équation Math 2, le coefficient u est une constante qui représente la vitesse de braquage à ne pas dépasser. Cette constante est définie soit par calcul, soit à l'issue d'une campagne d'essais réalisés sur un véhicule test. Elle est par exemple égale à 0,0491 Rad/s, ce qui correspond à 0,785 Rad/s au niveau du volant (c'est-à-dire 45°/s) si le coefficient de démultiplication de la direction est égale à 16. 100831 Dans l'équation Math 3, le coefficient 11 est une constante qui représente l'angle de braquage à ne pas dépasser. Cette constante est définie soit par calcul, soit à l'issue d'une campagne d'essais réalisés sur un véhicule test. Elle est par exemple égale à 0,0328 Rad, ce qui correspond dans notre exemple à 0,524 Rad au niveau du volant (c'est-à-dire 30°). 100841 En pratique, plus l'angle de braquage est grand, plus l'effort appliqué par l'actionneur de la direction assistée sera grand. Cette limitation assurera à l'usager de 9 pouvoir reprendre le contrôle du véhicule sans avoir à contrer un effort trop important. Cet angle dépendra alors de l'effort appliqué par le type d'actionneur choisi. [0085] Les valeurs précitées pourraient en variante être plus réduites (par exemple 259s et 20° pour assurer un confort plus grand). [0086] Selon l'invention, on souhaite limiter l'angle et la vitesse de braquage des roues di- rectrices 11 non pas en imposant un seuil brutal, niais plutôt en utilisant un limiteur d'amplitude de consigne et un limiteur de variation de consigne. [0087] En référence à la figure 6, on peut tout d'abord décrire le limiteur d'angle Ll qui sera ici utilisé pour modifier la consigne non saturée d'angle de braquage à,' afin de générer la consigne semi-saturée d'angle de braquage [0088] Ce limiteur d'angle Ll est particulier en ce sens qu'il forme un contrôleur subsidiaire en boucle fermée qui comporte : - une fonction de transfert en chaîne directe égale au produit de la constante ri (pour respecter la condition édictée par l'équation Math 3) et d'un correcteur qui est une fonction tangente hyperbolique de Al.a, - une fonction de transfert en chaîne indirecte (ou « chaîne de rétroaction ») égale à un. [0089] Sur cette figure 6, le coefficient A, correspond à l'écart entre les variables ii'' et tK. Le coefficient a, est une constante comprise entre 0 et l'infini, qui est le seul et unique paramètre permettant de jouer sur le caractère rapide ou souple du limiteur d'angle Ll . [0090] Comme le montre la figure 4, l'utilisation d'un tel contrôleur subsidiaire permet non seulement de bien limiter l'angle de braquage S dans le temps, mais en outre d'assurer une continuité de la variation de la consigne semi-saturée d'angle de braquage b''. [0091] La courbe Dl montre ainsi que cette variation de consigne peut être lisse et souple (avec un coefficient a, faible), ou plus rapide comme le montre la courbe D2 (la courbe D3 correspond à un coefficient a, infini). [0092] Ce limiteur d'angle de braquage Ll a pour avantage d'être simple à mettre au point puisqu'il suffit de régler le coefficient as. 11 permet d'assurer une commande continue et lisse (infiniment dérivable). Surtout, il peut être directement pris en compte dans le modèle de comportement dynamique du véhicule défini par l'équation Math 1, en vue de calculer une consigne d'angle de braquage du véhicule. [0093] Un exemple de valeur pour le coefficient as est de 3000 Rad '. [0094] Compte tenu de la forme de ce limiteur d'angle de braquage Ll, on peut écrire l'équation Math4 : [0095] [Math.4] [0096] Comme le montre la figure 6, le limiteur de vitesse de braquage L2 est également particulier en ce sens qu'il forme un contrôleur subsidiaire en boucle fermée qui comporte : - une fonction de transfert en chaîne directe égale au produit de la constante v (pour respecter la condition édictée par l'équation Math 2), d'un intégrateur en Us, et d'un correcteur qui est une fonction tangente hyperbolique de 42.a' - une fonction de transfert en chaîne indirecte (ou « chaîne de rétroaction ») égale à un. [0097] Il reçoit en entrée la consigne semi-saturée d'angle dc braquagesa[et transmet en sortie la consigne saturée d'angle de braquage bief. [0098] Sur cette figure, le coefficient A2 correspond à l'écart entre les variables bief et Le coefficient a, est une constante comprise entre 0 et l'infini, qui est le seul paramètre permettant de jouer sur le caractère rapide ou souple du limiteur de vitesse de braquage L2. [0099] Comme le montre la figure 5, l'utilisation d'un tel correcteur permet non seulement de bien limiter les variations d'angle de braquage dans le temps, mais en outre d'assurer une continuité de la variation de la consigne saturée d'angle dc braquage big. [0100] La courbe Cl montre ainsi que cette variation de consigne peut être lisse et souple (avec un coefficient a, faible), ou plus rapide comme le montre la courbe C2 (la courbe C3 correspond à un coefficient a, infini). [0101] Cc limiteur de vitesse dc braquage L2 a pour avantage d'être simple à mettre au point puisqu'il suffit de régler le coefficient a,. Il permet d'assurer une commande continue et lisse (infiniment dérivable). Surtout, il peut être directement pris en compte dans le modèle de comportement dynamique du véhicule défini par l'équation Math 1, en vue de calculer une consigne d'angle de braquage du véhicule. [0102] Pour cela, compte tenu de la forme de ce limiteur de vitesse de braquage L2, on peut écrire l'équation MathS : [0103] [Math.5] rer = u tanh (a ,(6 'il- 6 ref)) [0104] On obtient ainsi un modèle de contrôlabilité du véhicule qui est pscudo-linéaire. [0105] On peut maintenant introduire quelques variables pour simplifier les expressions des équations Math 4 et Math 5 afin de représenter le modèle complet de façon quasi-linéaire (c'est-à-dire de façon LPV, de l'anglais « Linear Panuneter Varying »), sous une forme de représentation d'état. [0106] L'équation Math 4 peut s'écrire sous la forme d'une équation Math6 : [0107] [Math.6] 5sat =n0es(5K-15s )P [0108] avec [0109] [Math.7] P - h tan a, (5K-6,,,i)) ce s (5 K sa r) 11 [0110] On peut alors introduire le paramètre 0,i suivant : [0111] [Math.8] e _ n 1+ r] a sp [0112] Puis réécrire l'équation Math 6 sous la forme de l'équation Math9 suivante : [0113] [Math.9] 6sar-nasen6K [0114] De son côté, l'équation Math 5 peut s'écrire sous la forme d'une équation Math10 : [0115] [Math.10] tanh(ar(5s, $5,,t)) 1-0 u a r(6 sat -45 rer) a ~~sG7t 6 ,f) [0116] On peut alors introduire le paramètre 0' suivant : [0117] [Math.11] e u - a r(5 sat-5 Kef) [0118] Puis réécrire l'équation Math 10, c'est-à-cire le modèle de contrôlabilité, sous la forme de l'équation Math12 suivante : [0119] [Math.12] r et. - var0,15,,r-Hua va ut 5 s'1 [0120] Les équations Math 9 et Math 12 permettent d'écrire : [0121] [Math.13] bref = - a re ua ref u a rri a s0,0 K [0122] On peut alors introduire le paramètre ()',, suivant : [0123] [Math.14] = n q [0124] Et alors peut-on écrire l'équation MathlS suivante : [0125] 1Math.151 6,,,f=-uar6,6,,,,f-i-uarnaseun6K [0126] Cette équation Math 15 est caractéristique d'une représentation d'état et elle montre que le modèle complet de limiteur d'angle et de vitesse de braquage est quasi-linéaire en fonction des paramètres exogènes 0 et 0 (lesquels paramètres sont calculables lorsque le véhicule roule). [0127] On peut alors enrichir le modèle bicyclette de l'équation Math 1 avec cette repré- sentation d'état pour obtenir un nouveau modèle qui s'écrit sous la forme de l'équation Math 16 suivante : tanh(ar(5.9at-6 ) 10128] 12 [Math.16] Cr I C. C , Ir -Cri/ C, e un,. 1 + ,ips7 o o 0 enT 0 0 , , ! 0 V, c.,1f Cd. C,G-Ecit, 0 0 0 c.,/, 0 0 w, 1 0 - 1 O i 0 0 o o 0 ; 0 -E1 u 0 w+ ?)o ô r -E /, 1' 0 0 0 -1 0 6 ! 0 0 O 0 0 0 -2-eir -tad 0 eu- 6 I 0 0 co, 0 O 0 0 0 1 0 0 0 1 r. f 0 Rase, 0 O fi 0 0 0 Ô -tuf. Il .5 orla O 0 0 0 0 0 0 ua .eu [0129] Sur la figure 7, on a représenté sous la forme d'une boucle fermée le modèle compor- temental du véhicule, où P représente le modèle du véhicule donné par l'équation Math 16. [0130] Dans cette boucle, les modèles Ll et L2 sont représentés sous la forme d'un unique modèle L3. [0131] Le modèle P du véhicule reçoit en entrée la consigne d'angle de braquage saturée à'f- et les perturbations notées w et 0,L,,in et la figure 10 correspondant au cas de figure dans lequel 01,111, Ou_min et la figure 10 correspondant au cas de figure dans lequel Oi_min REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé dc pilotage autonome d'un actionneur d'un appareil (10) au- tomobile qui est adapté à influer sur la trajectoire dudit appareil (10), comportant des étapes de : - acquisition de paramètres (13, r, 411., ô, ômr) relatifs à la trajectoire de l'appareil (10), et dc - calcul par un calculateur (13) d'une nouvelle consigne dc pilotage (Brrr) dudit actionneur en fonction desdits paramètres (13, r, h, Suer), caractérisé en cc que la nouvelle consigne de pilotage (ôr,r) est déterminée au moyen d'un contrôleur qui satisfait un modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage (L1) et un modèle limiteur de variation de consigne de pilotage (L2). [Revendication 2] 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 actionneur est adapté à commander le braquage de ladite roue directrice (11), et dans lequel la nouvelle consigne de pilotage (43,er) est une consigne saturée d'angle de braquage de ladite roue directrice (11). [Revendication 3] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le contrôleur satisfait un modèle matriciel comportemental de l'appareil (10) qui tient compte du devers de la route. [Revendication 4] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le modèle matriciel comportemental de l'appareil (10) considère le devers comme une perturbation de valeur inconnue. [Revendication 5] Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel il est prévu de déterminer une consigne non saturée d'angle de braquage (bic) de chaque roue directrice (11) qui ne satisfaisait ni le modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage (L1), ni le modèle limiteur de variation de consigne de pilotage (L2), et dans lequel le modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage (LI) est défini par un contrôleur subsidiaire en boucle fermée qui fournit en sortie une consigne semisaturée d'angle de braquage (bsat) et dont la fonction de transfert en chaîne directe comprend une fonction tangente hyperbolique de l'écart (A1) entre la consigne non saturée d'angle de braquage (Sic) et la consigne semi-saturée d'angle de braquage (e),''). [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel le modèle limiteur de variation de consigne de pilotage (L2) est défini par un contrôleur sub- 24 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] sidiaire en boucle fermée qui fournit en sortie ladite nouvelle consigne de pilotage (i'),,f) et dont la fonction de transfert en chaîne directe comprend une fonction tangente hyperbolique de l'écart (42) entre la consigne semi-saturée d'angle de braquage (à'',) et ladite nouvelle consigne de pilotage (tin.f). Procédé selon la revendication 6, dans lequel il est prévu de : - calculer la valeur d'un premier paramètre (00 à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart (41) entre la consigne non saturée d'angle de braquage (b},) et la consigne semi-saturée d'angle de braquage (&,,,), - calculer la valeur d'un second paramètre (0,,) à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart (42) entre la consigne scmi-saturée d'angle de braquage (tL') et la nouvelle consigne de pilotage (i)'f), - comparer les valeurs des premier et second paramètres (0,,, Ou) avec des seuils prédéterminés 0,,_,'in) et - selon le résultat de ladite comparaison, poursuivre ou interrompre ledit procédé. Procédé selon la revendication 6, dans lequel il est prévu de : - calculer la valeur d'un premier paramètre (0,,) à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart (41) entre la consigne non saturée d'angle de braquage (&) et la consigne servi-saturée d'angle de braquage (6','), - calculer la valeur d'un second paramètre (0,,) à l'aide de la fonction tangente hyperbolique de l'écart (42) entre la consigne serai-saturée d'angle de braquage (bs',) et la nouvelle consigne de pilotage (43,,,f), - déterminer si le couple formé par les valeurs des premier et second paramètres (0,,, 0,,) est compris dans une zone prédéterminée (Cs,'bilité, C perfrfi mance) et - selon le résultat de ladite comparaison, poursuivre ou interrompre ledit procédé. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les valeurs des premier et second paramètres (0,,, 0,,) sont calculées au moyen des expressions mathématiques suivantes : - , avec tanh (or 8(6 K-6 at)), q 1+rjasp p a s(5 K-6 sui et anh (a ,(6 - 6 ,,f)) a r(5 sat 6 NI.) 25 [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] où : - ri est un seuil d'angle de braquage, - n, et a', sont des constantes de réglage prédéterminées, - est la consigne non saturée de l'angle de braquage, - est la consigne semi-saturée de de braquage, et - tin{ est la nouvelle consigne de pilotage. Méthode d'élaboration d'un contrôleur en vue de son utilisation dans un procédé de pilotage autonome conforme à l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu de : - acquérir un modèle matriciel comportemental de l'appareil (10), - déterminer une partie au moins des coefficients des matrices (Ai, Bi) du modèle matriciel comportemental, - en déduire un contrôleur qui satisfait le suivi d'une trajectoire à emprunter, un modèle limiteur d'amplitude de consigne de pilotage (L1) et un modèle limiteur de variation de consigne de pilotage (L2). Méthode d'élaboration selon la revendication précédente, dans laquelle le contrôleur est déterminé en tenant compte de l'influence du dévers sur la trajectoire de l'appareil (10). Appareil (10) automobile comprenant au moins un actionneur qui est adapté à influer sur la trajectoire dudit appareil (10) et un calculateur (13) pour piloter ledit actionneur, caractérisé en ce que le calculateur (13) est programmé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 9.