Le bus CAN dans les automobiles
Qu'est-ce que le CAN ?
Le bus CAN (Controller Area Network) a été développé par Bosch en 1983 pour réduire le poids des faisceaux de câbles dans les véhicules. Grâce à la robustesse de la technologie CAN, CAN a conquis, en dehors de l'industrie automobile, d'autres industries qui exigent une grande sécurité des données. Qu'il s'agisse de la technologie d'automatisation, des ascenseurs, de la technologie médicale, de la technologie aéronautique, de la technologie spatiale, de la technologie de sonorisation, des véhicules ferroviaires ou de la construction navale, le nombre d'applications ne cesse d'augmenter.
Comment fonctionne le bus CAN ?
En utilisant le système CAN-Bus, les appareils de commande ou les capteurs sont mis en réseau et la communication entre eux est assurée sur une plateforme uniforme. les messages sont échangés entre les composants du véhicule via deux lignes de données torsadées ensemble, à une vitesse pouvant atteindre 1Mbit par seconde.
Pourquoi le bus CAN est-il nécessaire ?
Grâce à cette forme de communication, il est possible de contrôler des processus complexes dans le véhicule. L'utilisation du bus CAN est avant tout économique :
- Grâce au bus CAN, il est possible de réaliser une communication globale dans le véhicule de manière économique et simple, chaque capteur peut parler à chaque unité de contrôle
- les "mises à jour" et les extensions de système sont très faciles à résoudre
- La communication via le bus CAN est extrêmement sûre et peu sensible aux crises grâce à une gestion interne des erreurs.
- Moins de câblage
- Meilleure détection des erreurs, meilleures possibilités de diagnostic
- Après la réparation d'un court-circuit, le système continue de fonctionner immédiatement
Possibilités et limites du bus CAN
Le système de bus permet la synchronisation réciproque et la communication de jusqu'à 50 appareils de commande. Chacun de ces appareils dispose d'une interface commune qui est connectée au bus. Toutes les données sont transmises via une ligne commune, ce qui permet une communication entre les différents appareils. Comme la capacité de transmission de données du bus CAN est limitée, il existe deux lignes de données. Dans le bus CAN, les priorités sont fixées en fonction de l'importance et donc de l'ordre des données. Les "identificateurs" veillent à ce que les informations soient finalement traitées par les bons appareils. Comme chaque commande n'a pas la même importance dans la voiture (les données du moteur sont par exemple beaucoup plus importantes que la climatisation), différentes vitesses sont utilisées pour la transmission des données. Le bus CAN n'est donc pas multitâche, il gère tout dans l'ordre. Avec les derniers développements dans la construction automobile (et les nouvelles exigences de la technologie vidéo), il atteint donc peu à peu ses limites. Un développement récent qui permet un débit de données simulé plus élevé est le bus Ethernet automobile.
Quel est le problème du bus CAN ?
Étant donné que le bus CAN dans les voitures est constitué d'un ensemble de calculateurs, il est très difficile d'identifier une erreur en raison de cette complexité. Chaque contrôleur testé individuellement fonctionne généralement sans erreur et conformément aux spécifications. Les responsables d'un quelconque comportement erroné sont plutôt difficiles à localiser lorsque les signaux sont altérés (en général difficilement reproductibles) ou que des problèmes de timing surviennent. C'est pourquoi le développement nécessite généralement des outils de test supplémentaires afin d'identifier et d'isoler l'erreur plus rapidement.
Outils pour bus CAN
Parmi les outils les plus utiles pour le débogage des bus CAN, on trouve les analyseurs de protocole, qui permettent de décoder les données du bus CAN et de les enregistrer avec un horodatage.
Komodo CAN Duo est un adaptateur et un analyseur USB vers CAN très performant. C'est un outil "tout en un" qui permet la transmission active de données CAN ainsi que la surveillance sans distorsion du bus CAN. L'interface portable s'intègre facilement dans les systèmes des utilisateurs finaux et constitue ainsi une solution flexible et évolutive pour une multitude d'applications dans le domaine de l'automobile, de l'automatisation, de la domotique, de l'armée ou encore de l'électronique médicale. Le Komodo Duo peut stimuler ou surveiller jusqu'à 2 bus différents.