Un pilote automatique est un dispositif de conduite automatique d'un véhicule sans intervention humaine, mais dans le domaine automobile l'expression est également utilisée pour des systèmes conduits par des humains.
Il s'agit plus précisément d’un système utilisé pour contrôler la trajectoire d'un véhicule sans qu’un contrôle constant par un opérateur humain soit nécessaire. Les pilotes automatiques ne remplacent pas un opérateur humain, mais permettent de les aider à contrôler le véhicule, ce qui leur permet de se concentrer sur des aspects plus généraux de fonctionnement, comme la surveillance de la trajectoire, de la météo ou des systèmes. Les pilotes automatiques sont utilisés dans les avions, les bateaux, les véhicules spatiaux, les missiles et plus récemment les automobiles. Les pilotes automatiques ont considérablement évolué au fil du temps : les plus anciens ne réalisaient qu’un maintien de trajectoire tandis que les plus récents sont capables d'effectuer des atterrissages automatiques sous la supervision d'un pilote humain. Le pilote automatique est souvent désigné sous le prénom de Georges (George en anglais).
La conduite d’un véhicule exige l'attention continue d'un pilote afin de permettre un déplacement avec un niveau de sécurité admissible. L’amélioration des techniques de construction aéronautique et navale a conduit à une inévitable augmentation de la durée des trajets. L'attention constante induisait ainsi une fatigue grave chez les pilotes. Au-delà de certaines durées de trajets, les limites humaines ne permettent pas de maintenir cette attention constante. Un pilote automatique est ainsi conçu pour effectuer certaines tâches du pilote, et le soulager.
Le premier pilote automatique, qui permettait à l'avion de voler à cap constant et altitude constante sans requérir l'attention du pilote, a été développé par Lawrence Sperry, fils du célèbre inventeur Elmer Ambrose Sperry), en 1912. Il en fit la démonstration en 1914 à un concours de sécurité de l'aviation tenu à Paris. En 1918, Sperry fonda la société « Sperry Corporation » qui produisait des composants pour les systèmes de navigation et de pilotage et qui commercialisait son pilote automatique. Elmer Sperry Jr., le fils de Lawrence Sperry poursuivit les travaux après la guerre sur le même pilote automatique. Il en résulta en 1930 un pilote automatique plus compact et fiable qui garda un avion de l'armée américaine sur la bonne trajectoire pendant trois heures.
Au début des années 1920, un pétrolier de la Standard Oil est devenu le premier navire à utiliser un pilote automatique. En 1930, le Royal Aircraft Establishment en Angleterre a développé un « assistant de pilotage » utilisant un gyroscope pneumatique agissant sur les commandes de vol.
Le 23 août 1937, a lieu le premier atterrissage en mode automatique, le pilote ingénieur Carl Joseph Crane ayant expérimenté ce mode opératoire aux États-Unis, avec un Fokker Y1C-14B, remportant pour cette avancée notable le Trophy Mackay.
Le développement des pilotes automatiques a été poursuivi, notamment en ce qui concerne l'amélioration des algorithmes de contrôle et les servomécanismes hydrauliques. En outre, l'inclusion d'instruments supplémentaires, comme les aides de radionavigation, a permis le vol de nuit et par mauvais temps. En 1947, un Douglas C-54 Skymaster de l'US Air Force a effectué un vol transatlantique, y compris le décollage et l'atterrissage, complètement sous le contrôle d'un pilote automatique.
Les systèmes de composants sont automatisés pendant les années 1960 : « Avec ces nouveaux tableaux de bord, chaque pièce communique avec l'autre, afin de déterminer quelle information doit être donnée aux pilotes et à quel moment. Pièce-clé, l'ordinateur de gestion de vol est principalement programmé au sol à partir des critères fournis par un responsable : il guidera le pilote automatique tout au long du trajet ». Pendant les années 1970, les appareils d'Airbus et Boeing équipent les compagnies mondiales, « transformant le pilote en simple observateur de la machine ». En 1987, Airbus présente l'A320, le premier avion à commandes de vol électrique, l'ordinateur interprétant les mouvements du pilote sur le manche et les transmettant ensuite aux ailes et à la queue de l'engin.
Dans le domaine automobile, on utilise le terme « autonomie » pour mettre en parallèle la notion de pilote automatique du domaine aéronautique.
Le niveau d'autonomie d'un véhicule automobile marque une différence entre la conduite partiellement autonome (niveau 2) qui se réalise sous l'autorité du conducteur d'une part et la conduite conditionnellement autonome qui se réalise sous la responsabilité de la conduite autonome tant que les conditions le permettent (niveau 3) d'autre part.
Des constructeurs tels que Volkswagen, Audi et Tesla élaborent des pilotes automatiques pouvant conduire une voiture en autonomie partielle, cette part visant à être augmentée jusqu'à l'autonomie totale (niveau 5). Ces logiciels — de niveau 2+ — nécessitent que le conducteur tienne le volant des deux mains, encore au premier semestre 2021 pour l'autopilote Tesla.
En 2018, Nissan a déjà commercialisé à plus de 120 000 unités un système semi-autonome sous la marque ProPilot. Cette fonction est dotée d'un régulateur de vitesse « intelligent » et un ensemble de caméras capables de repérer le marquage au sol. Le système se désengage lorsque le conducteur agit sur la direction, accélère ou freine. Toutefois, pour que le conducteur reste en contrôle du véhicule, il doit conserver un contact direct avec le volant.
En 2019, la clause 70 du code de la route japonais exige du conducteur d’avoir le contrôle de la direction du véhicule, de son accélération, et du freinage à tout moment. Nissan utilise un logiciel de reconnaissance faciale pour respecter cette réglementation et le conducteur peut retirer ses mains du volant.
En octobre 2020, ce développement est encore à ses balbutiements lorsque Tesla devient la première entreprise à déployer progressivement auprès d’un nombre restreint de clients une version bêta-test du FSD (Full Self-Driving ou capacité de conduite entièrement autonome). Cette fonction Full Self-Driving n'est pas une fonction de conduite complètement autonome. L'accès de ces fonctionnalités au grand public est encore loin compte tenu du coût (environ 7 000 $ chez Tesla pour les premières versions encore très limitées), et surtout de la prudence des instances légales liée aux problèmes de responsabilité en cas d'accident.
En 2021, différents constructeurs proposent des systèmes de pilotage autoroutier semi-automatiques, de niveau 2 ou 2+ comme Volvo, Mercedes, BMW, Nissan ou Hyundai. Parmi les véhicules que l'on classe en niveau 2 (ou « 2+ ») se trouvent les assistances Nissan Pro Pilot, Tesla Auto Pilot, Toyota/Lexus Assisted Drive et Genesis/Hyundai/Kia Highway Driving Assist et Highway Drive Assist II. Mitsubishi Mi-Pilot est également de niveau 2.
Ces assistances de niveau 2 réalisent différentes taches de conduite comme le maintien dans la voie et l'adaptation de la vitesse mais nécessitent encore la responsabilité et la supervision du conducteur.
En 2021 est adopté le règlement sur le système automatisé de maintien dans la voie.
Nissan envisage la commercialisation d'un million de systèmes ProPilot dans les années à venir.
Mercedes-Benz lance une voiture dotée d'une fonction Drive Pilot de niveau 3 capable d'opérer sans les mains sur les routes jusqu'à des limitations de vitesse de 80 mph (soit environ 129 km/h).
Volvo prépare le développement d'un produit « Sentinel » basé sur le logiciel OnePilot.
En juillet 2021, Tesla commence à commercialiser dans certaines zones des États-Unis un service mensuel d'assistance à la conduite sous l’appellation full self-driving (FSD) pour un montant de 199 dollars américains mensuels, sous la responsabilité du conducteur.
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