Créé le : 03/08/2009
Les ventes japonaises à l'étranger ont cru de manière spectaculaire, stimulées en partie par la demande chinoise. Les constructeurs et équipementiers continuent à déconcentrer leur production afin de bénéficier des marchés en croissance, tout en maintenant les sites et les emplois au Japon. Certains équipementiers français dynamisent leurs activités au Japon : coentreprise Faurecia et NHK Spring, partenariats entre Valeo et Unisia ou Ichikoh. Les bénéfices réalisés permettent d'investir massivement dans le développement de technologie : systèmes de navigation, de sécurité, motorisations alternatives (hybride et pile à combustible). Dans ces domaines, il convient de souligner à nouveau l'avance des constructeurs japonais, Toyota en tête. Toyota et Honda ont commercialisé des véhicules à pile à combustible, destinés actuellement aux seules administrations. Toyota et Nissan s'associent pour harmoniser les normes sur la télécommunication et la spécification de base pour les logiciels. ELECTRIFICATION EMBARQUEE : PRESENTATION GENERALE L'électrification de l'automobile remonte aux années 1960, date à laquelle le semi-conducteur a été appliqué à ce secteur. La commande électronique remplaça dès lors progressivement la commande mécanique. Le développement de logiciels destinés aux unités de contrôle électronique embarquées dans les véhicules est devenu indispensable, chaque système embarqué étant connecté au réseau local. Dans le passé, les fabricants de micro-ordinateurs développaient ces logiciels et les livraient aux équipementiers et constructeurs automobiles. Aujourd'hui, le développement des logiciels se fait de plus en plus par les fabricants de composants électroniques spécialisés dans les systèmes embarqués pour automobiles. Il convient de souligner que les logiciels constituent désormais une pièce détachée à part entière conditionnant la performance et l'attractivité d'un véhicule. Les constructeurs pensent toutefois reprendre le contrôle du développement des logiciels afin de maîtriser à terme le secteur. Les réglementations sur les gaz d'échappement et la consommation entrées en vigueur entre les années 1970 et 1980 ont intégralement transformé le système de commande des véhicules. La commande électronique par micro ordinateur (Electronic Control Unit - ECU) a fait son apparition. De plus, la commande de fonctions sophistiquées et précises nécessitant une grande quantité d'informations, les constructeurs ont commencé à utiliser de nombreux harnais de câble. Le développement et la généralisation du micro ordinateur ont renforcé la commande de différentes parties du véhicule et lui ont permis de s'équiper d'équipements variés tels l'airbag, l'ABS, la climatisation automatique, etc. Tous ces équipements disposent de leur propre unité de contrôle électronique et nécessitent autant de harnais de câble, ce qui augmente forcément la quantité de fils électriques, alourdit le véhicule et accroît les coûts de production. Les constructeurs automobiles ont donc mis en place le réseau local et harmonisé les informations en fusionnant les unités de contrôle électroniques embarquées, le nombre d'unités de contrôle électronique pouvant s'élever à une cinquantaine pour un véhicule moyen de gamme et à une centaine pour un véhicule haut de gamme. De surcroît, les nouveaux systèmes - tels le contrôle du parcours actif (ACC) ou le nombre croissant d'airbags incorporés - augmentent plus encore les unités de contrôle électronique. Le réseau local est ainsi devenu indispensable et doit se conformer à la norme CAN. Le réseau local embarqué dans les véhicules s'est donc rapidement généralisé afin de mieux faire fonctionner la commande des pièces détachées et le traitement informatique tel la télématique. Le réseau se répartit suivant les applications sur la vitesse de communication : faible (jusqu'à 125 Kb/s), moyenne (entre 125 et 500 Kb/s) et grande vitesse (au-delà de 500 Kb/s). Le réseau local embarqué dans les véhicules est en général constitué du principal réseau utilisant le CAN (Controller Area Network) et de réseaux secondaires utilisant des protocoles de communication tels le D2B, IEBus, MOST/MOST II, FlexRay. Les protocoles et les vitesses de communication diffèrent en fonction des applications (cf. tableau ci-dessous). Le réseau concernant la sécurité utilise à la fois le CAN à moyenne et à grande vitesse afin d'accroître la fiabilité par exemple, alors que le réseau concernant la carrosserie utilise le CAN à vitesse faible ou le LIN (Local Interconnect Network). Avec des composants électroniques de plus en plus nombreux, les harnais de câble installés dans les véhicules sont de plus en plus épais. Il est donc nécessaire de réduire leur nombre en utilisant le multiplexage. On utilise alors le protocole « Safe-by-Wire » qui pourra répondre à ces besoins : ce dernier peut détecter la distance avec le véhicule précédent à l'aide du système de contrôle de parcours (Adaptive Cruise Control - ACC) ou du capteur avant pour contrôler la puissance du moteur et la proportion du changement de vitesse de la boîte de vitesses sans rapport. Il peut également détecter les obstacles ou les piétons qui se trouvent à proximité du véhicule et en avertit le conducteur par une indication visuelle ou sonore. Il est également utilisé pour déclencher les airbags. Le CAN restera le noyau du réseau local encore pour un certain temps, mais à long terme, les protocoles TTCAN (Time Triggeered CAN), TTP/C, Safe-by-Wire, FlexRay et MOST devraient se généraliser, ce qui nécessitera l'utilisation de micro ordinateur encore plus puissant. La technologie de finesse de gravure passe de 90 à 65 nm. Le rapprochement avec la nanotechnologie semble désormais imminent. Protocoles de communication Application Carrosserie Sécurité Transmission informatique Application principale Portes, sièges, climatisation, lampes Airbags, capteurs de collision Moteurs, freins, boîtes de vitesses Navigation, appareils audio Protocole CAN (vitesse faible), BEAN, LIN CAN (moyenne et grande vitesse), Safe-by-Wire, BST CAN (grande vitesse), FrexRay CAN (moyenne vitesse), IEBus, MOST, IEEE1394 Vitesse de communication LAN à vitesse faible (moins de 125 Kb/s) LAN à moyenne vitesse (jusqu'à 500 Kb/s) LAN à moyenne vitesse (de 500 Kb/s à 10 Mb/s) LAN à grande vitesse (jusqu'à plusieurs centaines de Mb/s) Caractéristiques Coût faible Intervalle de temps, haute fiabilité Intervalle de temps, haute fiabilité, communication optique Communication en temps réel, communication optique, traitement des images Source : Nikkei Mechanical, 2004 Tous les constructeurs automobiles japonais font appel au CAN, ce qui leur permet notamment de : 1. réduire la quantité de harnais de câble, 2. atteindre une vitesse maximale de transmission de donnée de 1Mb/s, 3. répondre à la réglementation. C'est l'augmentation du nombre de harnais de câble qui les a notamment incité à utiliser le CAN. Les véhicules compacts telles la Honda Fit, la Nissan March ou la Toyota Vitz peuvent ainsi disposer d'un vaste espace intérieur bien qu'ils soient équipés des derniers systèmes tels l'ouverture sans clé, l'airbag et l'ABS. Jusqu'ici, les constructeurs automobiles développaient indépendamment une norme d'interface pour le réseau local automobile. Toutefois, la vitesse de transmission des données n'était que de 10kb/s. En revanche, celle du CAN peut atteindre 1 Mb/s. De surcroît, la réglementation (OBD-II), qui entrera en vigueur aux Etats-Unis en 2007, a incité les constructeurs à utiliser le CAN. Cette réglementation impose le contrôle de l'émission des gaz d'échappement, ce qui incite à utiliser le CAN pour la transmission de données pour les véhicules qui seront commercialisés dès 2007. Cependant, le CAN n'est pas la solution universelle. Au fur et à mesure de son utilisation, sa vitesse et son coût sont remis en cause. Différentes normes sont ainsi envisagées afin de compenser les points faibles du CAN. La norme d'interface du réseau local, qui pourra remplacer le CAN, aura deux objectifs : - le premier consiste à accroître la fiabilité : les FlexRay, TTCAN et TTP/C sont ainsi à l'étude. Leur vitesse maximale de transmission de données se situe entre 1 et 25 Mb/s. - Le second objectif porte sur le coût d'implantation le plus faible possible. Il s'agit du LIN, dont la vitesse maximale de transmission de données s'élève à 20 Kb/s et qui est actuellement considéré comme un réseau secondaire du CAN. Un micro ordinateur standard incorporant l'interface UART est utilisé pour le LIN qui s'applique essentiellement aux systèmes de carrosserie tels le verrouillage des portes, l'ouverture/fermeture des vitres et les rétroviseurs à commande électronique. Au Japon, Daihatsu en a déjà équipé ses Move et Mira, véhicules légers de moins de 660 cm³ lancés en 2002. Le LIN a l'avantage d'être applicable à davantage de systèmes que le CAN. MODULES ET UNITES L'électrification de l'automobile accroît également la demande en modules et en unités électroniques embarqués dans les véhicules. En effet, dans les usines automobiles, les pièces détachées sont produites de plus en plus sous la forme de modules, ce qui exerce nécessairement une influence sur les composants et technologies électroniques. Les équipementiers automobiles mettent donc l'accent sur le développement et la fabrication de modules et unités embarqués à haute valeur ajoutée au détriment de chaque composant. Le module de cockpit regroupe toutes les fonctions de manipulation affichées sur la planche de bord ou encore sur le système de navigation afin que le conducteur puisse rouler en toute sécurité et dans le confort. De ce fait, les interrupteurs sont de plus en plus centralisés autour du volant et un écran tactile est souvent proposé. Le réseau local est appliqué en standard afin d'assurer l'interface entre le conducteur et ces appareils. Le module de cockpit comporte de nombreuses unités de contrôle électronique qui commandent les compteurs, la climatisation, le système audio, de navigation, etc. Une implantation optimale de tous ces systèmes peut être envisageable en fonction de leur fonction dans le cadre du module de cockpit. PRINCIPAUX COMPOSANTS ET SYSTEMES ELECTRONIQUES SYSTEME DE COMMANDE DU MOTEUR Le système de commande du moteur détecte les caractéristiques de conduite à l'aide des signaux de chaque capteur embarqué et centralise à l'aide de l'unité de contrôle électronique les commandes de l'injection de carburant, du réglage de l'allumage et du nombre de tours/minute à l'arrêt afin de faire fonctionner le moteur de manière optimale. Si le véhicule accélère, le système arrête instantanément la climatisation afin de faciliter l'accélération. Il contrôle également les points de transition de la boîte de vitesses à commande électronique et l'épuration du gaz d'échappement. Ce système de commande du moteur est en général équipé de capteurs de température de l'eau, de l'angle de vilebrequin, d'émission de CO2, de vitesse, de température du gaz d'échappement, de climatisation et de point mort. FREINAGE Le système le plus connu est l'ABS, qui commande soit quatre freins hydrauliques en même temps soit les roues avants indépendamment et les roues arrières simultanément. L'EBD (Electronic Brake Force Distribution) détecte la différence de vitesse de chaque roue et commande chaque frein pour maintenir le coefficient de rotation à un niveau optimal. Pour la commande de ce système, sont utilisés l'actionneur pour l'ABS et le capteur de rotation des roues, contribuant ainsi à la réduction du nombre de composants embarqués. Le système de commande de traction, quant à lui, réduit le patinage des roues. Enfin, le frein assisté complète le freinage, lorsque le conducteur n'exerce pas une pression suffisante sur la pédale de frein. CONNECTEURS / INTERRUPTEURS L'électrification de l'automobile, la télématique et les ITS permettent d'accroître la demande de composants tels les connecteurs, les interrupteurs, les moteurs électroniques, etc. Les fabricants de ce type de composants se lancent véritablement dans l'électrification de l'automobile au lieu de se contenter du marché plus classique des appareils audio pour automobiles. Actuellement, une voiture peut utiliser environ 800 panneaux de circuit imprimé, ce qui accroît largement la demande en connecteurs. La demande en connecteur en fibre optique plastique, qui pourra répondre aux protocoles « MOST », « IEEE1394b », etc. devrait désormais connaître une hausse. Le taux croissant d'équipement en airbags et ABS contribue également à la progression de la demande en connecteurs. En ce qui concerne les interrupteurs, les fabricants mènent notamment des recherches sur un interrupteur qui permettra au conducteur de le manipuler sans baisser les yeux. Désormais, la centralisation d'interrupteurs sur un endroit déterminé ou l'installation d'interrupteurs sur le volant est à l'étude. L'écran tactile comme les moteurs électroniques devraient également constituer un marché important à l'avenir. Le nombre de petits moteurs électroniques embarqués dans une voiture est compris entre 40 et 50 unités pour un modèle moyen de gamme et entre 50 et 60 unités pour un modèle haut de gamme. Ce nombre progressera indubitablement. OUVERTURE A DISTANCE L'un des produits dont la demande ne cesse de croître est l'ouverture à distance (Remote Keyless Entry System - RKE), système qui ouvre et ferme à distance les portes et le coffre d'un véhicule ou qui démarre le moteur d'une manipulation extérieure. Ce système, développé depuis les années 1980, est de plus en plus utilisé pour les véhicules particuliers de tous les segments. À long terme, le système fonctionnera sans clé, car il identifiera le conducteur. TMPS (SURVEILLANCE DE LA PRESSION PNEUMATIQUE) Le système de surveillance de la pression des pneumatiques devrait aussi enregistrer une croissance de la demande. Ce système contribue à la fois à la stabilité du véhicule et à la réduction de la consommation. ANTIVOL Selon la Police, le nombre de véhicules volés en 2003 s'élève à 6 423 unités. Les véhicules âgés de deux à trois ans représentent deux tiers du nombre total de véhicules volés. Les propriétaires de véhicules prennent de plus en plus conscience du risque de vol mais le taux d'équipement en antivols n'atteint qu'environ 10 % des véhicules, selon l'association japonaise des fabricants d'équipements de prévention criminelle. Autrefois, seuls les véhicules haut de gamme en étaient équipés. Certains constructeurs automobiles prévoient désormais d'équiper en standard tous leurs véhicules de systèmes d'immobilisation dès 2005. Les professionnels estiment que le marché quadruplera en 2010 pour atteindre 71,8 Md JPY (environ 577 M ) dont 15 Md JPY (environ 110 M ) pour le marché de la deuxième monte. Outre le système d'immobilisation, le « Pager System » avertit à distance le propriétaire si son véhicule est entrain d'être volé. AIRBAG Le nombre d'airbags dans les véhicules ne cesse d'augmenter (entre 10 et 14 pour les véhicules haut de gamme). Les véhicules devraient de plus être équipés, à l'horizon 2007 ou 2008, de deux pare-chocs et de deux pare-brise spéciaux afin de protéger les piétons en cas de choc, ce qui nécessitera un système fédérant l'ensemble des airbags. Afin de répondre à ce besoin, le consortium « SAFE by WIRE » créé par Philips Semiconductor, Delphi Automotive et Special Devices et Autoliv a mis en place une norme. Pour le Japon, Mitsubishi Electric y participe. La vitesse de transmission s'élève à 150 Kb/s et un circuit imprimé adapté devra être lancé sur le marché en 2006. Le consortium « AUTOSAR » est l'organisme chargé de la normalisation du logiciel du réseau local embarqué dans les véhicules. QUALITES DES CAPTEURS Le capteur soutenait constamment les progrès technologiques automobiles et certains modèles hauts de gamme sont équipés de plusieurs dizaines de capteurs. Les exigences portent sur la sensibilité et la précision de détection, la vitesse de réponse, etc. mais également sur la maintenance de ces fonctions en environnement difficile : la résistance à la chaleur et à la vibration - en somme la fiabilité - sont indispensables. Outre les métaux et la céramique, le semi-conducteur est de plus en plus utilisé en tant que matériau. Pour le capteur d'accélération, détectant le changement de vitesse du véhicule, la résistance métallique est remplacée par le semi-conducteur de silicium, ce qui contribue largement à l'amélioration de la précision de détection du capteur. BATTERIE POUR VEHICULES A PILE A COMBUSTIBLE C'est en décembre 2002 que Toyota et Honda ont commercialisé pour la première fois au monde leurs véhicules à pile à combustible. La batterie généralement utilisée est le PEFC. En utilisant la membrane échangeuse d'ions à haut polymère pour l'électrolyte, le PEFC offre une température d'entrée faible et réduit sa dimension et son poids par rapport aux autres types de pile à combustible. Il va de soi que les véhicules à pile à combustible dépendent largement de la technologie électronique. Ils se répartissent en deux catégories différentes : une méthode directe qui utilise uniquement la puissance de la pile à combustible et une méthode hybride qui dispose d'une structure d'assistance par une pile secondaire ou un condensateur. Tous les véhicules développés au Japon appliquent la seconde méthode. En effet, la pile à combustible nécessite plus de temps pour démarrer et s'adapte moins à la circulation en ville que le système hybride. En revanche, le véhicule hybride est plus lourd en raison d'une batterie secondaire ou d'un condensateur, s'adaptant sans doute moins à un parcours de longue distance. STRATEGIE DES CONSTRUCTEURS AUTOMOBILES : JASPAR Le nombre d'unités de contrôle électroniques embarquées dans un véhicule ne cesse d'augmenter et le développement de logiciel représente plus de 80 % des procédés totaux de développement de ces unités. Les constructeurs automobiles japonais ont l'intention de poursuivre l'électrification de leurs véhicules, mais craignent de ne pas avoir suffisamment de connaissance. Ils ont ainsi créé la JASPAR afin d'optimiser la composition des unités de contrôle électronique dans l'ensemble du véhicule et multiplier leur choix de fournisseurs. L'association de normalisation « JASPAR Japan Automotive Software Platform and Architecture» a donc été créé en septembre 2004 sous l'initiative de Toyota Tsusho, société de commerce du groupe Toyota, et de Toyotsu Electronics, filiale à 100 % de Toyota Tsusho. Si une société de commerce a pris cette initiative, c'est pour faciliter la participation d'autres constructeurs automobiles. En effet, Nissan et Honda s'y affilient déjà en tant que constructeurs automobiles et Renesas Technology (société née suite à la fusion des divisions semi-conducteurs de Mitsubishi Electric et de Hitachi) et NEC Electronics sont prêts à y adhérer. La JASPAR a pour objectif de proposer des solutions techniques à l'AUTOSAR, association européenne créée en juillet 2003. En modulant les logiciels d'unités de contrôle électronique et en réutilisant les parties communes, les entreprises affiliées espèrent enrayer la hausse du coût de développement. Jusqu'ici, les Allemands prenaient l'initiative en ce qui concerne la technologie de commande. Les entreprises japonaises regroupées au sein de la JASPAR visent à normaliser leurs propositions techniques sur le plan international et à prendre ainsi le leadership aux Allemands. Dans le même temps, si Toyota et Nissan s'associent pour la normalisation des logiciels de commande électronique embarqués dans les véhicules, c'est qu'ils désirent prendre la direction du développement de la technologie de base pour automobiles. Certains grands fabricants de matériels électriques - tel Hitachi - envisagent de se lancer dans ce domaine, mais les constructeurs ne veulent pas leur céder le leadership. La JASPAR met notamment l'accent sur la standardisation des normes sur l'interface du réseau local. La technologie hybride, que symbolise la Toyota Prius, a été possible uniquement grâce aux commandes fédérées du moteur, des freins et du moteur électrique. La liaison des unités de contrôle électronique s'avère plus que jamais nécessaire pour renforcer la sécurité, le confort et la contribution à la protection de l'environnement. C'est la norme sur l'interface du réseau local qui constitue l'infrastructure pour les relier les unes aux autres. En effet, il existe déjà le CAN, constituant la norme réelle, et le FlexRay, norme internationale en cours de développement. Malgré toutes ces normes, les constructeurs japonais essaient de standardiser une norme en particulier. Dans un premier temps, les entreprises adhérentes comptent standardiser le FlexRay en étudiant notamment la règle sur l'évaluation de la connectabilité réciproque, le circuit de contrôle de la communication, la spécification du logiciel de communication, etc. Les fabricants de semi-conducteurs tels NEC Electronics et Renesas Technology, annoncent quant à eux leur intention de lancer dès 2005 des contrôleurs applicables à la norme FlexRay. Assurer la connexion avec cette norme constitue désormais une priorité. DERNIERES TECHNOLOGIES DES TROIS PRINCIPAUX CONSTRUCTEURS JAPONAIS TOYOTA La Prius, véhicule hybride et 'voiture de l'année 2004'' en France, connaît un grand succès. En ce sens, Toyota projette d'en vendre cette année 47 000 unités au Japon et 130 000 unités dans le monde. Le premier constructeur automobile domestique entend accélérer l'électrification du véhicule et de ses véhicules en général. La part de composants électroniques dans les véhicules hybrides de Toyota atteint déjà 47 % du coût de fabrication. L'une des particularités de la Toyota Prius réside dans le fait qu'elle est équipée d'un système de guidage arrière pour le stationnement grâce à la technologie CAN (Controller Area Network). D'ailleurs, pour ce modèle, le CAN relie ce système de guidage à d'autres unités de commande telle celle de la direction, pour la transmission d'informations. La Crown Majesta, lancée en juillet dernier, est équipée de nombreux capteurs renforçant la sécurité du véhicule. Le VDIM (Vehicle Dynamic Integrated Management), qui fédère les commandes du moteur, des freins et de la direction, est à mettre en valeur. C'est le condensateur électrique à double couche qui a permis la réalisation de ce système. C'est la première fois qu'un tel condensateur est embarqué dans un véhicule particulier à essence. Les commandes de systèmes tels l'ABS, le contrôle de la traction et le contrôle de stabilité du véhicule sont désormais centralisés par ce VDIM. De plus, le logiciel du VDIM est incorporé dans le système de frein à contrôle électrique (ECB). On notera que ce système est déjà utilisé dans certains véhicules hybrides du constructeur, mais la Crown Majesta est le premier véhicule à essence à en être équipé. Par ailleurs, ce modèle haut de gamme est également doté du système de contrôle de parcours (ACC), contrôlant automatiquement l'accélérateur et les freins afin de garder une distance réglementaire avec le véhicule précédent. La Crown Majesta est également dotée du CMOS (Complementary Metal-Oxide Semi-conducteur device), utilisé afin que le véhicule ne sorte pas de sa trajectoire. Le système reconnaît entre autres les lignes blanches ou jaunes qui bordent la route. En outre, le CMOS s'utilise comme système anti-collision. Autrefois, le radar à ondes millimétriques était le seul appareil permettant de détecter les obstacles. L'ajout du COMS a largement augmenté le degré de détection d'un obstacle et permis au conducteur de freiner 0,2 ou 0,3 seconde plus tôt. Enfin, la PM, dévoilée pour la première lors du Tokyo Motor Show 2003, fait sensation. Il s'agit d'une voiture électrique à une place, dont la forme change, puisque les roues s'étendent ou se compressent pour s'adapter à l'état de la route. La PM est en outre équipée d'une fonction de reconnaissance humaine. Une caméra, installée au-dessus du pare-brise, reconnaît le visage du propriétaire du véhicule. La porte s'ouvre ensuite automatiquement par reconnaissance des empreintes digitales. Lorsque le conducteur monte ou descend, la voiture se redresse comme un robot pour faciliter ses mouvements. Enfin, la PM fonctionne à l'électrique, mais ni la capacité ni le nom du fabricant n'est précisé. HONDA Le système de vision nocturne intelligente, dont la nouvelle Legend est équipée, reconnaît la présence d'un piéton sur la route et en avertit le conducteur vocalement ou sur l'écran de navigation. La particularité de ce système réside dans l'utilisation de deux caméras à rayons infrarouges longue distance et en trois dimensions. Pour information, Toyota utilise également des rayons infrarouges pour ses LandCuiser et ses Crown, mais les rayons infrarouges longue distance ont l'avantage de ne pas nécessiter l'utilisation de projecteurs de rayons. Ce nouveau système de vision nocturne reconnaît un piéton situé à moins de 100 m. Il l'encadre sur l'écran lorsqu'il se situe à 50 m pour une vitesse de l'ordre de 40 km/h et lorsqu'il se trouve à 80 m pour une vitesse de 80 km/h. Toutefois, les caméras à rayons infrarouges longue distance ne peuvent pas correctement reconnaître l'objet (en somme s'il s'agit d'un piéton), lorsqu'il pleut abondamment ou lorsque les objectifs des caméras se révèlent tachés. Le système ne fonctionne donc pas lorsque l'essuie-glace fonctionne à grande vitesse par exemple. L'écran de navigation en informe alors le conducteur. Le système de vision nocturne mis à part, le capot de la Legend est automatiquement soulevé lorsqu'un piéton entre en collision avec le véhicule afin que sa tête soit protégée. Le système mis en place vise à diminuer le choc que le piéton reçoit sur sa tête. Ce sont en fait les capteurs de collision et de vitesse installés sur le pare-choc qui jugent de l'utilité de l'élévation du capot. Dans tous les cas, le système ne fonctionne pas à moins de 25 km/h. De plus, la climatisation de la Legend contrôle automatiquement la température ainsi que la vitesse de l'air injecté en fonction de la direction du soleil notamment. C'est la première fois au Japon qu'un véhicule particulier est équipé d'une telle fonction. Cette dernière a été mise au point grâce à la combinaison du GPS, de la climatisation, de la navigation et du capteur d'éclairage. Le GPS est utilisé pour reconnaître la direction du soleil. Il y ajoute les informations sur l'intensité du soleil - mesurée par le capteur d'éclairage - afin de conserver une température optimale. Par ailleurs, ce système contrôle indépendamment l'air injecté par les deux bouches respectivement installées devant le conducteur et devant le siège du passager. NISSAN La Fuga, berline haut de gamme lancée à la mi-octobre, offre un espace intérieur de luxe et est équipée de dernières technologies permettant une conduite confortable. Elle dispose en outre du système de contrôle automatique de distance, qui permet une conduite sans accélération ou freinage tout en gardant une certaine distance avec le véhicule précédent. Ce dernier fonctionne à une vitesse de plus de 40 km/h. Toutefois, une enquête révèle qu'entre 30 et 40 % des véhicules en service au centre de Tokyo la journée roulent à moins de 40 km/h. Le système est déjà implanté sur la Toyota Majesta, commercialisée en juillet dernier. Nissan avance deux avantages principaux à ce système : Le conducteur n'a pas besoin d'effectuer de manipulations pour changer de vitesse, même si l'on y ajoute des fonctions de freinage assisté et de prétensionneur de ceinture de sécurité, le surcoût n'est que de 178 500 JPY (soit environ 1 326 EUR). L'utilisation du radar laser à rayons infrarouges a largement contribué à la réduction des coûts. Nissan développe lui-même les rayons infrarouges longue distance dans son site de fabrication de semi-conducteurs. Actuellement, le constructeur est en train de développer un capteur de l'ordre de 10 000 éléments par image. Ce type de capteur sera utilisé pour l'airbag, le contrôle de la climatisation, la détection d'un conducteur 'étranger'' dans la voiture ou d'un piéton dans la nuit, etc. Nissan a également présenté en octobre dernier un réseau optique à grande vitesse permettant une communication à 400 Mb/s. Le volume d'informations transmises par le fil classique en cuivre étant faible, le nombre de câbles a tendance à augmenter en raison de la hausse du nombre d'appareils informatiques embarqués dans les véhicules. La fibre optique transmet une grande quantité d'informations et permet de réduire de moitié le nombre de câbles. Nissan a fabriqué un prototype basé sur le mini van Elgrand et l'a équipé de cette nouvelle technologie. Les sièges avant et arrière sont respectivement dotés d'un moniteur. Celui à l'avant peut indiquer au maximum quatre images transmises simultanément par les caméras installées à sept endroits différents du véhicule. Le moniteur arrière peut quant à lui afficher des images de DVD. LA TELEMATIQUE DANS LE SECTEUR AUTOMOBILE AU JAPON Dans le domaine de la télématique, le Japon est un pays en avance : les premiers grands projets ont démarré en 1995 et c'est aujourd'hui un marché très prometteur, d'autant que de nombreuses évolutions technologiques sont à prévoir dans les dix ans à venir. Tous les constructeurs japonais sont largement engagés sur ce marché. Les principaux enjeux actuels du secteur se résument à la standardisation (les constructeurs visent le standard national, le gouvernement le standard international), la personnalisation de l'offre (services à la carte) et la fidélisation du client. Sur le plan industriel, on observe deux phénomènes majeurs : d'une part, le regroupement stratégique des équipementiers autour d'un constructeur, et d'autre part, la délocalisation d'unités de production en Chine. Actuellement, plus de 40 services télématiques sont disponibles au Japon, allant du service d'urgence aux informations sur le trafic, du divertissement au commerce électronique, dont plus de la moitié est fourni gratuitement. Sur le plan des équipements, 68 modèles de véhicules japonais environ sont jugés compatibles avec l'installation de dispositifs liés à la télématique, un chiffre à comparer avec les 70 modèles compatibles aux Etats-Unis et les 66 en Europe. Honda fut le premier constructeur automobile à commercialiser un système de navigation au Japon en 1981. À cette époque, il n'y avait ni GPS, ni téléphone portable servant de support. Le système très simple indiquait seulement la position du véhicule. Ensuite, les systèmes ont utilisé le GPS jusqu'à l'apparition du VICS (Vehicle Information and Communication System) . 1996 : Apparition du premier service télématique, le VICS. Les utilisateurs ont notamment accès dans leur voiture à de l'information en temps réel sur les conditions de circulation. D'autres fonctions s'ajouteront par la suite : la recherche d'un numéro de téléphone, l'agrandissement de cartes, etc. 1997 : Pour la première fois, le marché OEM des systèmes de navigation dépasse celui de la seconde monte et n'a cessé de croître depuis. 1997 : Toyota propose son système de navigation Monet, Honda son InterNavi. Ces systèmes ne se limitent déjà plus à de la simple navigation et fournissent un accès à des services télématiques. C'est aussi l'apparition de la conversion de textes en paroles de synthèse permettant au conducteur de se faire lire son courrier entrant. A noter qu'à la même époque, DaimlerChrysler proposait son IGTS (Intelligent Trafic Guidance System) à Tokyo. 1997 : Apparition d'un système de navigation DVD avec réception de D-GPS intégrée. 1998 : Le marché de la navigation DVD est en pleine croissance notamment grâce aux recherches de Pionner, Alpine et Panasonic ; début de la première génération. En avril 1998, Toyota lançait Monet (MObile NETwork), et en septembre de la même année, Nissan sortait Compass Link.( Ces systèmes sont les services Internet Mobile des deux constructeurs, offrant plus de 40 fonctions telles la fourniture d'informations sur le trafic routier en temps réel, la connexion à Internet, l'envoi et la réception de messages électroniques ou encore la transmission de données sur les sites touristiques ou les endroits pour se restaurer à proximité). Le consommateur ne perçoit cependant pas encore les bénéfices de ces systèmes trop coûteux [prix élevé du service - 2 500 JPY/mois (env. 18,6 EUR) + de l'adaptateur - env. 50 000 JPY (env. 372 EUR)]. La diffusion de ce système se limite donc alors à une clientèle haut de gamme ou à une clientèle de jeunes innovateurs. 1999 : Le nombre de véhicules particuliers atteint les 20 millions. Dans le même temps, le nombre de systèmes de navigation au Japon atteint les 3,75 millions, soit 18,8 % des véhicules de l'époque. 2000 : Pour la première fois, un système de navigation (marque Alpine) devient compatible avec une carte mémoire (Sony). 2001 : On compte environ 30 000 abonnés de services télématiques au Japon. Certains obstacles restent encore à surmonter : le contenu limité, la difficulté d'utilisation, les défaillances de la reconnaissance vocale, le prix rédhibitoire des équipements. 2002 : Après le bilan mitigé de la première génération, les constructeurs passent à la seconde génération : en février 2002, Nissan sort son 'CarWings'' . La différence majeure qui distingue les deux générations tient à ce que dans les années 1990, l' « I-Mode » s'est généralisé pour la téléphonie mobile : les consommateurs sont donc désormais habitués à ce type de service. Le CarWings a été lancé sur la March (Micra en Europe) mais est désormais disponible sur tous les modèles en option. Il faut par ailleurs noter que l'arrivée du téléphone portable comme support des services télématiques a permis un échange d'informations dans les deux sens et la création de nouveaux services en conséquence, alors qu'auparavant la transmission de données n'était qu'unilatérale. De plus, l'apparition de nouveaux média a permis d'augmenter les capacités de stockage des données. Toyota lance en octobre 2002 son 'G-BOOK'', qui compte environ 60 000 adhérents. Mazda et Fuji Heavy Industries s'y affilient aussi. Ce service, qui donne déjà de nombreuses informations sur les embouteillages, les sites touristiques, etc., incorpore depuis octobre 2003 un appareil de télécommunication spécialisé, rendant gratuit le service antivol et le guidage par opérateur. Ce type de service était jusqu'ici proposé en option uniquement pour les véhicules haut de gamme. La satisfaction du client a amené le constructeur à en faire un service de base. Enfin, Honda, pionnier du secteur, compte environ 150 000 adhérents pour son « InterNavi Premium Club ». Le service a pour objectif d'informer le conducteur sur l'itinéraire le plus court et de lui assurer un voyage agréable. Le constructeur vient d'y ajouter un service météorologique et un service d'informations très précis sur les embouteillages. La nouvelle Legend, lancée début octobre, est le premier modèle équipé de ces nouveaux services. Les quatre constructeurs de poids lourds (Isuzu, Mitsubishi Fuso Truck & Bus, Hino Motor et Nissan Diesel) commencent également à renforcer leur service télématique. Un nouveau type de système, qui détecte la consommation de carburant de chaque véhicule commence en effet à faire son apparition. Grâce à ces systèmes, les entreprises de transport pourront planifier et effectuer efficacement un plan de transport tout en réduisant les coûts de carburant. D'une manière générale, le marché de l'ITS au Japon devrait presque doubler d'ici à 2010, passant de 1 360 Md JPY (environ 10 Md EUR) en 2003 à 2 310 Md JPY (environ 17,15 Md EUR) en 2010. L'année 2008 constituerait notamment un tournant dans la mesure où le débit des connexions devrait fortement augmenter. Les prochaines améliorations des services télématiques devraient dépendre des évolutions dans le domaine de la télécommunication (diffusion du Bluetooth, ) et de l'automobile (notamment en matière d'assistance à la conduite). À titre d'exemple, l'accès à Internet dépend du débit du téléphone portable, pour l'instant insuffisant. Plus particulièrement, le marché des systèmes de navigation croit d'année en année. Les ventes annuelles de véhicules au Japon s'élevant en moyenne à 4 millions, les systèmes de navigation équipent plus de la moitié (61%) des véhicules neufs. Il y a donc un potentiel de 39% de véhicules neufs à équiper pour le marché de la seconde monte. ITS/ ASV (VEHICULES 'INTELLIGENTS'' POUR LA SECURITE) Afin de valoriser la technologie électronique qui connaît déjà des progrès rapides, le Japon est en train de promouvoir le développement et la généralisation de véhicules 'intelligents'' pour la sécurité (ASV) sous l'égide du Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MLIT). La première phase, menée entre 1991 et 1995, consistait à fabriquer 19 prototypes de véhicules 'intelligents'' pour la sécurité afin de vérifier la fiabilité de la technologie. La seconde phase avait pour objectif de démarrer la production et d'envisager des mesures pour la généralisation et l'amélioration de ces véhicules. La troisième phase, en cours jusqu'en 2005, vise à apporter des soutiens administratifs et techniques. Dans ce cadre, le Ministère essaie de faire connaître ces véhicules 'intelligents'' pour la sécurité, de collecter des données de base et de mener des recherches sur les caractères et les comportements de conducteurs de ce type de véhicules. De nouvelles technologies, comme les suivantes, sont déjà installées dans les véhicules en service. SYSTEME ASSISTANT LE VEHICULE EN CAS DE SORTIE DE TRAJECTOIRE Il s'agit d'un système empêchant le véhicule de sortir de sa voie pendant un parcours. Le conducteur est en fait avertit par une sonnerie ou une indication sur l'écran de navigation lorsqu'il risque de dévier hors de sa trajectoire. Le système assiste le véhicule afin qu'il revienne facilement à l'intérieur de sa voie en cas de problème. SYSTEME DE CONTROLE DE DISTANCE ENTRE LES VEHICULES Ce système permet de suivre un véhicule tout en gardant une certaine distance. Si le véhicule s'approche trop du véhicule qu'il suit, le conducteur change de voie pour le dépasser. La vitesse augmente alors automatiquement jusqu'à un niveau programmé, sans que le conducteur ne doive accélérer. MODE DE SUIVI A FAIBLE ALLURE Il s'agit d'un système fonctionnant lorsque le véhicule roule à moins de 30 km/h, notamment en situation d'embouteillages. Il permet de suivre le véhicule précédent en gardant une certaine distance. Surtout, lorsque le véhicule précédent s'arrête et que le conducteur ne freine pas, le système stoppe automatiquement le véhicule. VISION DE SECURITE Le système de contrôle des phares permet d'élargir le champ visuel du conducteur lorsque le véhicule braque. En effet, en fonction de la manipulation du volant, les feux de croisement se déplacent à droite ou à gauche pour mieux éclairer la route qu'emprunte le véhicule. En période nocturne, des rayons infrarouges permettent également au conducteur de repérer les passants ou les véhicules se situant en dehors de la zone d'éclairage des phares. « PRECRASH SAFETY » À l'aide du radar à ondes millimétriques, le véhicule freine automatiquement en détectant des obstacles ou des dangers de collision. Bien entendu, le conducteur est averti par bip sonore avant que le véhicule ne freine. En même temps, la ceinture de sécurité est automatiquement enroulée, bloquant le corps du conducteur et/ou des passagers. LISTE DES PRINCIPAUX SYSTEMES ELECTRONIQUES EMBARQUES (tableau ci-après) Commande moteur Fonctionnalités Système d'injection à commande électronique (essence) Sur la base des informations transmises par les capteurs, ce système détecte l'état du moteur afin que l'ECU rectifie le dosage carburant/air Accélérateur (throttle) à commande électronique Ce système contrôle le degré d'ouverture des gaz en fonction des signaux transmis par l'ECU Système d'injection à commande électronique (diesel) Même fonction que le système essence Système électrique de régénération du gaz d'échappement Réduit l'émission du NOx Transmission Fonctionnalités Boîte de vitesses automatique à commande électronique Boîte de vitesses à engrenages électroniques incorporant une électrovanne CTV (boîte de vitesses sans rapport) Boîte de vitesses à réglage continue Contrôle de la boîte de vitesses à commande électronique Système commandant électroniquement la direction assistée, utilisé notamment pour les bus Embrayage automatique L'embrayage étant commandé par l'ECU, le changement de rapport est possible sans pédale d'embrayage Système de répartition de la traction Système qui assure le maniement et la stabilité du véhicule en contrôlant la différence de traction en fonction de l'état de la route ou du parcours Quatre roues motrices à commande électronique Système qui assure le déplacement du véhicule en contrôlant à la fois les roues avant et arrière Système de contrôle du parcours (ACC) Système permettant au véhicule de rouler à une vitesse programmée sans que le conducteur ne doive accélérer Système de contrôle de la traction (TCS) Système permettant d'obtenir une traction optimale pour que le véhicule ne dérape pas Contrôle du véhicule Fonctionnalités ABS Système qui assure un freinage sans blocage des roues sur chaussée glissante Système de répartition de la force de freinage à commande électronique (EBD) Technologie dérivée de l'ABS, assurant un freinage performant sur chaussée glissante Freinage assisté à commande électronique Système qui assiste le freinage en anticipant l'intention du conducteur Système 'simple 'de démarrage Système auxiliaire pour le démarrage en pente, utilisé chez les poids lourds Direction assistée à commande électronique Système qui commande par ordinateur la force assistée en fonction de la vitesse Direction assistée électrique Système qui fait fonctionner les organes de direction à l'aide d'un moteur à courant direct Système anti-dérapage Système qui permet d'éviter les dérapages que ni l'ABS ni le TCS ne peut empêcher 4WS à commande électronique L'ECU contrôle les roues arrière Suspensions à commande électronique Système qui assiste les amortisseurs afin d'assurer confort et stabilité Berceau de moteur à commande électronique Système qui absorbe les vibrations à l'arrêt du véhicule Commande de carrosserie Fonctionnalités Airbag Protection physique des conducteur et passagers en cas d'accident Prétensionneur de ceinture de sécurité Système qui enroule instantanément la ceinture en cas de choc puissant, bloquant ainsi le conducteur et/ou le passager dans son siège Verrouillage automatique Système verrouillant automatiquement les portes lorsque le véhicule roule à vitesse programmée Déverrouillage des portes Système déverrouillant les portes en cas de choc important Avertisseur de distance Système mesurant automatiquement la distance entre les véhicules à l'aide d'un laser et qui avertit le conducteur lorsqu'il s'approche trop du véhicule précédent Système d'immobilisation Système empêchant le démarrage du moteur à moins que la clé et le code d'identité enregistrés ne concordent entre eux Ouverture des portes à distance Système qui commande à distance le verrouillage et le déverrouillage des portes à l'aide d'ondes ou de rayons infrarouges Phares au Xénon Lampe émettant de la lumière par décharge électrique (et non grâce à un filament), renforçant la luminosité, la résistance et la sécurité Rétroviseur anti-éblouissement Système réglant automatiquement la réflexion de la lumière Source : Daiwa Institute of Research, société de recherches privées, 2004 Coordonnées utiles Society of Automotive Engineers of Japan (JSAE) Recherches et études sur les technologies automobiles http://www.jsae.or.jp/index_e.php Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA) Association des Constructeurs Automobiles Japonais http://www.jama-english.jp/ Japan Auto Parts Industries Association (JAPIA) Association des Équipementiers Automobiles Japonais http://www.japia.or.jp/ Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MLIT) Ministère du Territoire, des Infrastructures et des Transports http://www.mlit.go.jp/road/ITS/ Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA) Association des Industries Japonaises de Technologie de l'Information et d'Électronique http://www.jeita.or.jp/english/index.htm Salons Techno-Frontier (Automobile & ITS Devices inclus) http://www.jma.or.jp/tf/ Automotive Engineering Exhibition (AEE) http://www.jsae.or.jp/taikai/index_e.php#EXPO