Le multiplexage.

Introduction
Les véhicules d'aujourd'hui comportent de plus en plus de calculateurs. L'électronique, omniprésente, fiabilise et miniaturise les systèmes. Elle permet une gestion avancée de n'importe quel système embarqué.

Pour des raisons de confort, de sécurité, de pollution... les besoins en boîtiers électroniques se sont multipliés.
Il y a quelques années, seuls deux ou trois calculateurs étaient présents sur une voiture, aujourd'hui, c'est un nombre inquiétant de boîtiers électroniques qui sont implantés sur une automobile.
On pourrait même citer des chiffres : 45 calculateurs sur une Audi A8 en version "de base" et jusqu'à 70 en version "Full option"...



Et les fils dans tout ça ?
Plus fort, les boîtiers électronique ne se contentent pas de gérer un grand nombre d’informations, ils travaillent aussi entre eux. Une information connue et gérée par un boîtier sera « mis en ligne » au service d’autres calculateurs qui pourraient en avoir besoin.

Si PSA utilise un « BSI » (Boîtier de servitude intelligent), son nom n’est pas qu’une « appellation commerciale ». Non seulement il gère les servitudes mais il est aussi suffisamment « intelligent » pour comparer le kilométrage du véhicule et « flasher » le compteur si celui-ci est remplacé. C’est le kilométrage supérieur qui l’emporte !

BSI est l’appellation de PSA, mais tous les constructeurs ont leur « boîtier intelligent » même si leur nom diffère.

Pour comprendre tous les avantages de ce nouveau « réseau de communication » qu’est le multiplexage, prenons pour exemple le capteur de vitesse véhicule.

Celui est utilisé pour l’indicateur de vitesse du tableau de bord : le compteur.

Mais pas seulement, il est aussi nécessaire aux calculateurs :

de gestion moteur (injection/allumage)
d’ABS, ESP…
à l’autoradio (augmentation du volume sonore fonction de la vitesse pour couvrir les bruits parasites)
de la boite de vitesse automatique
de gestion de la transmission intégrale
de climatisation…etc selon les équipements


Que faire ?
Multiplier les capteurs par 4, 6, ou 10 alors qu’ils auront la même fonction ?

Et les fils ? Des faisceaux seraient montés dans tous les sens créant une complexité démesurée, des champs magnétiques perturbateurs sans compter le nombre d’interconnections diminuant la fiabilité, le tout pour une masse de cuivre importante.

Exemple 1 : Reprenons l’exemple du capteur de vitesse véhicule.

Aujourd’hui, non seulement il n’est pas multiplié sur un véhicule multiplexé mais il est tout simplement supprimé !

La vitesse véhicule est transmise par les capteurs indispensables qui sont les capteurs de vitesse que chaque roue utilise pour l’ABS.

Le calculateur reçoit ces informations (pas forcément celui d’ABS d’ailleurs) et envoie l’information sur un réseau (que nous verrons plus loin)

Cette information est ainsi à disposition de tous les calculateurs en ayant besoin.

Exemple 2 : Prenons l’exemple d’une portière conducteur avec un équipement standard sur nos véhicules modernes.

Elle comporte les fonctions suivantes :

Verrouillage centralisé
Lève-glace avant et arrière
Rétroviseur réglage et dégivrant

Et bien il faut environ 33 fils pour faire fonctionner tout cela dans une portière conducteur !
Pour la même portière, si le véhicule est multiplexé, il n’en faut plus que 5.

Cette solution a un nom, elle s’appelle : le multiplexage.

Le principe du multiplexage réside la circulation en réseau des informations nécessaires à plusieurs calculateurs.

Les informations sont codées numériquement et envoyées sur le réseau. Ces informations sont appelées « le message » ou plus couramment « la trame ».

Ces informations seront analysées, puis traitées en fonction des besoins, de la programmation du calculateur ou ne seront jamais utilisées par certains calculateurs.

Pour faire transiter ces informations il faut un réseau que l’on appelle : le BUS de données.



Le principe du multiplexage n’est pas nouveau, chaque abonné de France Télécom ne peut pas avoir des fils rien que pour lui, il faudrait une architecture impossible à mettre en place et les coût d’utilisation seraient trop important. Le réseau téléphonique est donc multiplexé depuis très longtemps : le système n’est pas nouveau.

Les radios aussi ! Vous avez le RDS dans votre voiture ? Et bien sachez que c’est aussi du multiplexage, comme la stéréophonie. Dans le message envoyé d’un émetteur hertzien, nous avons les informations du canal droit, du canal gauche, du nom de la station, la fréquence des émetteurs et de tous messages utiles que votre autoradio peut décoder comme l’info trafic. Lorsque vous achetez un autoradio avec RDS, vous payez le programme de « décodage » du message RDS.

Le multiplexage n’est donc pas que filaire et il peut y avoir plusieurs réseaux différents sur une même automobile.



Il existe plusieurs type de réseaux multiplexés en automobile, les plus connus sont les réseaux :
VAN
CAN

Mais se développe très vite des nouveaux réseaux avec d’autres avantages :
LIN
MOST
Bluetooth

Le BUS est la partie « porteuse » du message, il peut être de différents types :

Electrique filaire, à l’aide de fil de cuivre classique (VAN, CAN, LIN)
Optique, avec un réseau de fibre optique (MOST)
Hertzien, donc par ondes (Bluetooth)


Les différents types de communications (VAN, CAN, LIN, MOST, Bluetooth…) sont écrits différemment, ce langage est appelé : le protocole.


Exemple et signification de différents protocoles :



Mais chaque constructeur peut utiliser un protocole différent pour ses propres produits et essayé d’imposer sa propre norme.