Objectif

Un ordinateur de bord dans une voiture de collection avec un Raspberry Pi 2 B+ pour monitorer le moteur et le comportement de la voiture. L'origine de ce projet, en 2015, répond à un triple besoin :

Ajouter quelques fonctions dans la voiture. À la base rien de compliqué mais je ne supportais plus decharger ma batterie parce que j'oubliais mes feux !
Je voulais essayer les Raspberry Pi, tout le monde en parle, mais qu'est ce que c'est que ce truc ?
C'est aussi un démonstrateur de mon savoir faire. Un CV en quelques sorte. Ce projet comporte en effet plusieurs gros morceaux qui sont :
- création de 2 cartes électroniques analogiques et numériques, filtres, alimentation, BUS de communication I2C et CAN.
- Programmation embarqué (STM32) en C sous OpenSTM, programmation débarqué en Python sur le Pi.
- Un peu de Linux
- Tous les à cotés, gestion des capteurs, cablage etc. sont aussi une grosse part.
- Gestion de projet (fabrication des cartes, maitrise des coûts test, vente etc.)

La plupart des projets utilisants un raspberry pi dans une voiture se connectent à l'ordi de la voiture pour relire des informations, ou donner des ordres à l'ordinateur intégré à la voiture. Certains intégrent juste une centrale multimédia de manière propre.
Dans mon cas, il s'agit de créer un ordinateur qui supervise la voiture. Il s'agit donc de bien plus qu'un simple ordi communicant sur réseau CAN, il faut aussi de l'électronique pour l'aquisition des données en temps réel. Il s'agit d'un système complet.

Si vous désirez aussi monitorer votre vieille voiture, un bateau, ou tout autre projet, n'hésitez pas à me contacter. Je propose à la vente des kits qui vont de la simple carte à l'ordi complet en fonction de votre envie de bricoler ou de vos connaissances.

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Un article a été publié sur Framboise 314, le site de référence pour les fous du Pi en français.

Architecture

Comme c'est un ECU qui controlera un certain nombre de paramètres de la voiture, il est important qu'il soit bien pensé. Un organisation en réseau série type CAN bus est indispensable pour pouvoir le faire évoluer. Il suffit de rallonger le fil et rajouter un module pour ajouter des fonctions.
Des capteurs distribués dans la voiture seront relus par des cartes ou "modules" CAN, qui seront reliée au Raspberry Pi grace à une carte aditionnelle "Mezzanine" qui permet d'ajouter toutes les fonctions manquantes au Pi
La couche suivante est logicielle. Le Raspberry Pi est sous Raspbian Jessie, le logiciel est developpé en Python 3.
Voir le synoptique du montage complet

Fonctions

Les fonctions ciblées sont les fonctions habituellement disponibles dans une voiture standard. Mais dans le cas d'une voiture de collection qu'on bichonne, qui est (quand même un peu) moins fiable, on aime bien des paramètres plus poussés pour surveiller un peu sa voiture.

Affiche la vitesse,
Affiche des compteurs kilométrique (l'estafette n'a qu'un compteur principal à 5 chiffres),
Mesure de la quantité d'essence restante dans le reservoir,
Affiche la consomation temps réel et moyennée,
Et donc forcément : affiche l'autonomie restante (l'estafette à une autonomie d'environ 350 km),
Vitesse de rotation moteur,
Avance à l'allumage et detection des étincelles manquantes,
Pression d'huile (capteur VDO),
Température d'huile (capteur VDO),
Température de culasse,
Des alarmes standards :
- feux allumés quand le moteur est eteint (il n'y a pas de detecteur dans les portes !
- Moteur trop chaud,
- Pression d'huile trop basse,
- Batterie trop basse (le seuil si le moteur est en route ou non n'est pas le même évidement, quelle question ;-)
- Sur régime,
- Oubli de dessérer le frein à main,
- Turbo cassé… ha non y'a pas de turbo, c'est vrai !
Des alertes entretien en fonction du temps et des km parcours :
- Pression Pneus,
- Niveau batterie, (les batteries de remplacement sont sans entretient)
- Niveau Freins,
- Vidange moteur,
- Graissage des rotules,
- Graissage Moyeux arrière,
- Réglage Rupteur,
- lubrification rupteur,
- Graissage du Boitier de direction,
- Vidange LDR,
- Vidange boite,
Inclinomètre en % ou en ° en fonction de la pente (pour les Land Rover)
Pilotage d'OpenAuto : caméra de recule, et mode jour / nuit

Un point important : l'ordinateur doit être non intrusif. Ce qui veut dire ici 2 choses :

À part 1 ou 2 trous, tout peut être démonté et le véhicule retrouve son état d'origine
Si l'odinateur, ou une partie de celui-ci, venait à tomber en panne, le fonctionnement du véhicule n'est pas ou peu impacté.

Bon non intrusif c'est bien, mais y'a 2 trois choses un peu pénible dans l'estafette, et j'ai donc ajouté des sortie de commande et pilotage à mes cartes. J'ai ajouté comme fonctions :

Pilotage PWM du ventilateur de chauffage habitacle. Parce que juste ON OFF c'est plus possible ^^
Pilotage du starter avec un servo de modélisme, en fonction de la température moteur,
Implémentation d'un PID pour faire un régulateur de vitesse avec un servo de modélisme robuste. Ça fonctionne mais en fait je ne l'utilise pas.

Ordinateur de bord pour voiture de collection

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