Bienvenue à l’IUT de Belfort-Montbéliard

1 Bienvenue l IUT de Belfort-Montb liardLes syst mes lectroniques embarqu s dans l automobileSommaire-D finition d un syst me embarqu -Les syst mes embarqu s et l automobile-Le multiplexage-Les volutions-ConclusionsSources : Syst mes embarqu s et automobile , G rard Duchene Syst mes embarqu s Enjeux Perspectives , Fran oise Simonot-Lion Les Syst mes lectroniques Embarqu s un enjeu majeur pour l automobile , Joseph Beretta Tout CAN ,Beno t SansonD finition d un syst me embarqu D finition d un syst me embarqu D finition-Un syst me embarqu est un appareillage remplissant une mission sp cifique en utilisant un ou plusieurs microprocesseurs (bo te noire).-Electronique num rique, microprocesseurs, de communication entre les syst me embarqu n cessite de l autonomie :-De fonctionnement (processeur+entr es/sorties+logiciel).

2 -D finition d un syst me embarqu Les volutions-De 1990 2000 :-Applications industrielles, militaires et a veloppement d applications grand partir de 2004 :-March des syst mes embarqu s > march clients/serveurs+ veloppement d applications grand citoyen d un pays d velopp utilise quotidiennement et de mani re transparente en moyenne 100 finition d un syst me embarqu Quelques exemples :D finition d un syst me embarqu Classification6 mois1 an1 2 ans3 5 ans30 ..ans-Syst mes collectifs (large communaut d individus).-Centrale nucl aire, avion, de 1, 10, es de vie et de d veloppement t lev .-Syst mes personnels (individus ou petits groupes).-Automobile, t l phone, de 1000 es de vie et de d veloppement t accessible un syst mes embarqu s et l automobileLes syst mes embarqu s et l automobileContexte-Explosion du nombre de fonctions dans une automobile (second utilisateur de syst mes embarqu s (31%) derri re l a ronautique (38%)):MOTEUR ET TRANSMISSION(injection, commande de bo tes de vitesses)SECURITEACTIVE (ABS, ESP,AFU)SECURITEPASSIVE(airbags, ceintures, radars de recul)VIEA BORD (ordinateur de bord, navigation)Les syst mes embarqu s et l automobileLa part de l lectronique-En 2015, l lectronique repr sentera environ 40 % de la valeur d une automobile (30 % en 2010).

3 051015202519202000198019602010 Lampes,radio,d marreur,dynamoAllumage lectroniqueAlternateurInjection lectroniqueR gulateur de vitesseMultim dia, Soupapes lectromagn tiques% du co t de l lectroniqueMultiplexage, ABS30351940T l matique, alternod marreurGestiond nergieLes syst mes embarqu s et l automobileLe nombre de calculateurs-Chaque fonction est assur e par un calculateur dans lequel sont implant es des lignes de : Citro n type A : Aucun !-Citro n C4 Picasso : 30 508 RXH : 50 v hicules poss dent jusqu 80 calculateurs avec pr s de 1 million de lignes de syst mes embarqu s et l automobileLe nombre de lignes de codes-Une voiture grand public actuelle renferme plus de lignes de code qu un Airbus de la premi re g n ration.

4 19701980199020002010CX Citro n = 1,1 = 5 MoAirbus1Mo10Mo100Ko10Ko1 KoA300 = 23 KoA340 = ??A330 = 12 Mo607 Peugeot = 2 m moireCX Citro n : 1,1 Ko607 Peugeot : 2 MoA300 : 23 KoA320 : 5 MoA330 : 12 MoA340 ?Les syst mes embarqu s et l automobileProbl matique-L augmentation du nombre de calculateurs et de capteurs entraine une hausse du nombre de connexions et de longueur de c bles (et donc de pannes). 1960199519851960199519850400800120016002 000 Longueur de c blage (m)040080012001600 Nombre d interconnexions-Au d but de l lectronique automobile, les faisceaux doublaient de volume et de complexit tous les 10 syst mes embarqu s et l automobileSolutions-Regrouper plusieurs fonctions au sein d un m me calculateur :-R duit le nombre de r duit pas suffisamment le volume des circuler plusieurs informations entre divers calculateurssur un seul canal de transmission.

5 -Simplification du c d informations entre les duction du nombre de capteurs par le partage des informations d livr derni re solution est appel e multiplexage (40% de r duction de c bles entre les Peugeot 306 et 307).Le multiplexageLe multiplexagePrincipe-Les donn es circulent en s rie sur deux fils (bus de donn es) sous formes de trames (suites de 0 et de 1).Calculateur ACalculateur BCalculateur Cn fils pour n informationsInfo. fournirInfo. recevoirInfo. fournirInfo. recevoirInfo. fournirInfo. recevoirCalculateur ACalculateur BCalculateur CBus de donn esInfo. fournirInfo. recevoirInfo. fournirInfo. recevoirInfo. fournirInfo. recevoir-Chaque calculateur poss de un identifiant permettant de le multiplexageLe bus CAN-Le bus CAN (Controller Area Network) est le r seau le plus utilis dans l automobile:-1980 : Naissance du bus CAN (Bosch).

6 -Vitesses : 125 kbits/s, 250 kbits/s, 500 kbits/s, 1 CANH-CANL-Si Udiff> 2V D0-Si Udiff= 0V D1 Messages : 1 0 1tt1,5 V min3,5 V max5 V2,5 VCAN HCAN LUdiffLe multiplexageLe bus CAN-Structures d un calculateur et d une trame :Envoie ou r ceptionne de l informationCodage ou d codage de la trameEmission ou r ception des tramesBusSynchronise les horlogesIdentifie la trameInforme les calculateurs r cepteurs du nombre d octets de donn esLes volutionsLes volutionsLes th mes-Nouvelles fonctions articul es autour de 4 th mes (informations en temps r el, localisation et guidage, s curit , nergie) :-D veloppement des liaisons sans fils intra et extra v hicules (probl me de s curit !)

7 -D veloppement des structures urbaines (gestion des parkings).-Guidage autonome (convois de v hicules, limitation automatique de la vitesse selon la position).-Gestion de l nergie (hybridation des sources).-Nouveau r seaux de communications (FlexRay).-Smart connecteurs (courants porteurs).Les volutionsX by Wire-Le multiplexage en remplacement de la m canique (Break by wire, Drive by wire,..) :Moteur sans courroie1 Steerby wireR seauxCalculateursCalculateursCapteursAct ionneurs-Besoin de ma triser la s ret de automobile : un syst me communiquantIPArchitecture interne des v hiculesDonn esTrafficGPST l phoneStructures urbainesInter v hiculeConclusionsLes m tiers associ assist e par de peu de publicit 19 et 20 octobre 2013 JPO le samedi 15 janvier 2014