Accélération vers le tableau de bord entièrement numérique
Nous savons tous que les tableaux de bord jouent un rôle essentiel dans notre expérience de conduite. À mesure que de plus en plus de fonctionnalités numériques sont ajoutées, certaines personnes désignent le tableau de bord comme un cockpit virtuel. Et, sans aucun doute, le tableau de bord jouera un rôle encore plus important à mesure que les véhicules autonomes entreront sur le marché.
Une variété de technologies est utilisée derrière le tableau de bord avec l'évolution des technologies de connecteurs à mesure que les écrans plus grands et les entrées de contrôle supplémentaires deviennent courants dans les voitures.
Les tableaux de bord évoluent
L'avenir des tableaux de bord et ce qui les sous-tend peut être résumé par Elon Musk, PDG de Tesla. Il a pris la parole lors du lancement de la Model 3 cette année et a déclaré : « Nous avons visé un design très simple et épuré, car à l'avenir—en réalité, l'avenir étant maintenant—les voitures seront de plus en plus autonomes. Vous n'aurez donc pas vraiment besoin de regarder le tableau de bord très souvent. Vous pourrez faire ce que vous voulez ; vous pourrez regarder un film, parler à des amis, dormir. »
À mesure que les tableaux de bord s'intègrent davantage aux écrans numériques et aux panneaux tactiles, ils commenceront à ressembler davantage à une extension d'un smartphone ou d'une tablette. L'interface homme-machine deviendra le « cockpit du futur ». Elle inclura des surfaces fonctionnelles tactiles, sera connectée aux appareils mobiles dans la voiture et surveillera le comportement du conducteur grâce à l'utilisation de capteurs intégrés et de dispositifs optiques. Elle aura la capacité de contrer la somnolence ou le stress et de préparer le conducteur à se réengager avec le véhicule après avoir quitté le mode autonome.
Les connecteurs jouent un rôle clé
Connecteurs vont également changer pour répondre aux nouvelles exigences du tableau de bord. Il y aura plus de connecteurs de circuits flexibles pour gérer le panneau tactile. Des connecteurs carte-à-carte supplémentaires seront intégrés pour des solutions embarquées et des besoins informatiques supplémentaires. Des interconnexions de données à haute vitesse géreront l'exigence de vitesse/densité de signal pour prendre en charge l'augmentation des données générées par les applications de capteurs.
Tableaux de bord Concept Faurecia exposés au salon de l'automobile de Paris 2016.
Impacts du tableau de bord
Du point de vue des interconnexions, les tableaux de bord changent très rapidement. Tellement rapidement, en fait, que les fabricants d'équipements d'origine ne peuvent pas se standardiser sur un type de connecteur spécifique. Au lieu de cela, les OEM sont motivés par la sécurité, la durabilité et la fiabilité.
Les architectures de câblage et de réseau impactent également les connecteurs de tableau de bord. Les réseaux de véhicules fonctionnent de manière similaire aux réseaux informatiques avec une combinaison de rapidité et de performance. Selon l'emplacement physique du connecteur dans le véhicule, les exigences en matière de processeur et de capteur varient. Il pourrait y avoir un bus LIN complétant un bus CAN. Les types de connecteurs correspondront à la complexité requise. Le tableau ci-dessous montre les différences des applications actuelles. L'Ethernet automobile sera utilisé dans les réseaux de véhicules pour gérer les rôles de vitesse et de performance plus élevés, coexistants avec tous les autres réseaux.
LIN vs CAN vs FlexRay vs MOST
| Spécifications | LIN | CAN | FlexRay | MOST |
|---|---|---|---|---|
| Débit de données | 20 Kbps | 1 Mbps | 10 Mbps | 24 Mbps |
| Contrôle d'accès | Interrogation | CSMA/CA | TDMA | TDMA CSMA/CA |
| Couche physique | Monofil | Double fil | Double fil, fibre optique | Basé sur double fil, fibre optique |
| Architecture | Maître unique, typiquement 2 à 10 esclaves | Multi-maître, typiquement 10 à 30 nœuds | Multi-maître, jusqu'à 64 nœuds | Multi-maître, jusqu'à 64 nœuds |
| Style de transmission des messages | Synchrone | Asynchrone | Synchrone et Asynchrone | Synchrone et Asynchrone |
| Identification des messages | Identificateur | Identificateur 20 Kbps | Créneau temporel | - |
| Utilisation | Sous-réseaux | Temps réel souple | Temps réel strict | Multimédia |
| Latence | Constante | Dépend de la charge | Constante | Flux de données |
Source : Amphenol ICC
Le rôle des connecteurs dans l'éclairage
Les connecteurs aident les designers d'intérieur à placer des LEDs compactes à l'intérieur des véhicules. Les solutions de connecteurs pour les LED utilisées pour l'intérieur sont devenues plus miniaturisées. Elles consomment relativement peu d'énergie, de taille et de pas, ce qui fait qu'elles ne sont pas des obstacles significatifs. Cependant, la taille est importante. Un profil bas, mais avec un nombre de broches plus élevé, aide à gérer la complexité des schémas d'éclairage.
La plupart des applications LED sont des solutions de câble à carte. Le câblage est le même pour tous les modèles et toutes les options ont la même interface de connecteur. Cela permet aux OEM de modifier les ensembles d'éclairage dans divers modèles automobiles.
Gestion de la puissance essentielle pour l'éclairage intérieur
La plupart des véhicules d'aujourd'hui fonctionnent dans un système électrique de 12 volts, ce qui rend les besoins en énergie pour l'éclairage intérieur assez faibles. Les pilotes LED nécessitent rarement une puissance d'entrée supérieure à 1,0 ampère pour fonctionner.
Cependant, avec la croissance des véhicules hybrides et électriques alimentés par des batteries au lithium, de nombreuses voitures auront bientôt des systèmes électriques de 48 volts. Ces systèmes alimenteront les moteurs hybrides et les turbocompresseurs. Ils géreront également les accessoires allant de la puissance mécanique ou hydraulique à la puissance électrique, tels que la direction assistée, les freins assistés, la pompe à eau, le refroidissement du radiateur et la climatisation.
Il y aura plusieurs convertisseurs DC-DC par véhicule générant une combinaison de systèmes de 12 et 48 volts à l'intérieur du véhicule. 12 volts seront utilisés pour l'éclairage traditionnel et l'infodivertissement, et 48 volts pour les composants plus gourmands en énergie.
Le futur est ici aujourd'hui
Les tableaux de bord vont certainement changer de manière spectaculaire à un rythme très rapide. Les connecteurs suivent le rythme de la nouvelle technologie afin que de nouvelles fonctionnalités puissent être incorporées. Les tableaux de bord et les connecteurs seront à la pointe du cockpit virtuel.
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