En quoi la standardisation et l’utilisation du CAN BUS va permettre à la mobilité douce électrique de passer à l’échelle ?

Depuis 2013, année de la démocratisation du vélo électrique, le vélo a connu de réelles avancées technologiques. Ensuite, est venue l’ère de la mobilité urbaine électrique, introduisant de nouveaux moyens de transport sur nos routes et nos centres-villes : vélos à assistance électrique (VAE), trottinettes, scooters électriques, skateboards, et bien d’autres…

Ces véhicules se voient de plus en plus équipés, ce qui incite donc les grands constructeurs à se renouveler et ainsi à développer de nouvelles stratégies industrielles et produits. A travers cet article, nous allons voir comment appliquer l’une des technologies les plus utilisées sur le marché automobile, aéronautique et industriel dans son ensemble à ces nouveaux modes de transport.

Contexte et enjeux

Depuis 2016, la mobilité urbaine douce électrique est en pleine croissance. Il faut savoir que la vente des vélos à assistance électrique en 2018 a vu une progression de 21% par rapport à l’année précédente avec 338 000 unités vendues (pour 2,7 millions de vélos vendus) en France. En Europe, le taux de croissance annuel des vélos électriques est en moyenne de 20%.

Croissance du vélo électrique en Europe en millier d’unité. source Statistica

Il en est de même pour le marché de la trottinette électrique, dont la croissance varie d’un pays à l’autre, allant de +50% par an à +100% chaque année. Cette différence s’explique principalement par le fait que la réglementation n’est pas encore bien déterminée sur ces nouveaux moyens de transports qui ont un usage différent de celui du vélo.

Il existe différentes gammes de vélos et trottinettes électriques, mais la tendance de base est de se diriger vers une montée en gamme. Les clients particuliers ou bien professionnels (gestionnaires de flottes de véhicules en location longue durée, free-floating et docking) souhaitent tous disposer de véhicules durables et fiables dans le temps. Cette situation était bien moindre il y a 3 ans.

Afin de rendre les véhicules durables dans le temps, les industriels et équipementiers commencent à faire des ajustements pour rendre les véhicules maintenables et les équipements de plus en plus interopérables, c’est-à dire fonctionnant tous ensemble afin de partager des informations. Cela a obligé l’industrie de la mobilité urbaine à formuler des stratégies industrielles et produits prenant en compte non seulement le prix, l’autonomie, le niveau d’équipement et le support client mais également une maintenance sur plusieurs années, la sécurisation des approvisionnements des pièces détachées sur plus de 3 ans ainsi que la valorisation de la durabilité des équipements dans son prix.

Outre la durabilité des équipements, la maintenance est également un enjeu clé pour l’industrie de la mobilité urbaine douce. Actuellement, en cas de panne sur un moteur, un contrôleur ou une batterie d’un vélo ou d’une trottinette électrique, le véhicule est immobilisé plusieurs semaines voire plusieurs mois. Ce procédé est très désagréable pour l’utilisateur et très coûteux pour le gestionnaire de flottes ou le fabricant. Alors comment rendre la maintenance facile et peu couteuse en réduisant les temps d’immobilisation des véhicules ?

Enfin, la sécurité des utilisateurs est l’une des principales préoccupations des fabricants et des organismes étatiques. L’innovation technologique est permanente et les réglementations changeantes d’un pays à l’autre pour garantir la sécurité des usagers. De ce fait, comment permettre aux utilisateurs de se procurer de nouveaux équipements de sécurité sur leurs vélos ou trottinettes tout en les rendant compatibles avec un véhicule acheté il y a plusieurs années ?

Qu’est-ce que le protocole de communication CAN ?

La communication via le protocole CAN (Controller Area Network) a été implémentée pour l’industrie de l’automobile afin de diminuer la quantité de câbles et de rendre interopérable les différents capteurs ou actionneurs dans la voiture.

Contrairement au protocole de communication série UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) qui est un composant permettant la liaison entre différents équipements, le bus CAN permet, lui, de faire dialoguer ces équipements plus facilement et de manière plus sécurisée. Ainsi, il permet de fiabiliser le véhicule et de l’équiper en équipements de sécurité (phares puissants intelligents, freins électriques, doubles batteries, connectivité, etc…) sans augmenter les difficultés d’intégration de la connectique. Cela permet également de rendre certains appareils interopérables (remplacement de la batterie de génération 1 par la génération 3 sans coûts d’ingénierie).

Dans l’automobile, la communication s’effectue à deux vitesses, l’une est de 250 kbits/sec (pour les unités de calculs et les équipements de sécurité) et l’autre de 125 kbit/sec. Pour les vélos électriques et les trottinettes, on privilégie la plus grande vitesse des deux car ces véhicules ne sont pas encore suffisamment équipés en technologie pour avoir à utiliser les deux fréquences.

Ce protocole est nouveau pour l’industrie de la mobilité douce urbaine, il est de plus en plus utilisé pour le vélo électrique, mais encore très peu pour la trottinette. Il devient de plus en plus nécessaire que les véhicules deviennent connectés, afin de les géolocaliser, d’effectuer de la maintenance à distance et de les rendre plus sûrs en termes de sécurité pour les usagers.

En quoi le CAN va-t-il contribuer à la croissance du marché de la mobilité douce électrique ?

L’utilisation du protocole de communication CAN sur ces véhicules est une première réponse aux différents enjeux présentés dans le premier paragraphe. Cette utilisation permet les avantages suivants :

  • Faciliter l’intégration en connectant différents équipements sur une même ligne de communication. L’intégration des câbles dans le véhicule est plus industrielle, cela permet de réduire la complexité de la maintenance, de faciliter l’assemblage du véhicule et de limiter les coûts (plus il y a d’équipements, plus les coûts de câblage et d’assemblage augmentent).
  • De rendre les équipements interopérables entre eux s’ils utilisent le même langage de communication. En effet, le protocole CAN est standardisé, mais faut-il encore que les équipements (moteurs, lampes, freins électriques, connectivité, etc..) interprètent le langage de la même manière. Par exemple, des motoristes ont développés leur propre langage sur le protocole de communication CAN et celui-ci n’est pas encore compatible avec celui des fournisseurs de batteries, d’éclairage, d’ABS (Système d’Antiblocage des Roues) et de connectivité. L’un des gros enjeux pour cette industrie va donc être de réussir à rassembler les équipementiers afin de mettre au point un langage commun et ainsi de rendre les équipements totalement interopérables.
  • Sécuriser les véhicules et les usagers grâce à l’intégration de nouveaux équipements demandant plus de bandes passantes sur les BUS de communication. C’est le cas de la connectivité qui permet de verrouiller et de déverrouiller le véhicule, de le géolocaliser en cas de vol et de déclencher une alarme sonore, mais également de réaliser des autodiagnostiques à distance dans le but d’effectuer de la maintenance préventive.

Grâce à ces trois avantages, le CAN peut faire face aux trois enjeux de la mobilité urbaine qui sont : la durabilité, la maintenance et la sécurité des véhicules comme des usagers.

Ainsi, les vélos, trottinettes et autres moyens de transport doux utilisés en milieu urbain deviendront de véritables modes de transport capables de s’adapter aux besoins des clients, professionnels ou particuliers, tout en offrant un niveau de service adapté et en constante évolution, au fur et à mesure que la législation progresse.

Pour initier des échanges ou une collaboration

Le CAN BUS est un élément de réponse majeur pour répondre aux enjeux actuels et à venir en matière de mobilité douce. Si vous voulez approfondir ce sujet pour vous informer davantage ou pour étudier une éventuelle application sur vos véhicules, prenez contact avec notre équipe d’experts.

Pierre Régnier velco

Pierre Régnier

Président de Velco

Si ce sujet vous intéresse, je vous invite à échanger pour l'approfondir ensemble.

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