Connecter des pneus de compétition en quelques mois

      par Badr Bouslikhin, CTO Hardware & Firmware

 

C’est une première dans le monde de la compétition automobile ! À l’occasion de la sixième saison de Formula E, Michelin a lancé MICHELIN Track Connect : la première solution pneu connecté doté d’un capteur intégré. Avant que les monoplaces entrent en piste, le pneu collecte et remonte automatiquement, en mode crypté, les données de pression à froid et à chaud pour aider la FIA à renforcer la sécurité lors des courses. 

La Formula E est un parfait environnement d’incubation de solutions connectées pour Michelin et l’E-Prix 2019 de Diriyah a été le premier essai grandeur nature après plusieurs mois de travaux.

 

Challenge 

La Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) a inscrit au règlement du championnat une pression minimale des pneus à froid comme à chaud. Jusque-là, les contrôles étaient faits manuellement par les équipes Michelin pendant la course. Une organisation complexe était alors nécessaire pour réaliser ces contrôles dans le temps court alloué à cette opération avant leur entrée sur la piste.

 

Jugée essentielle par Michelin, la nécessité d’obtenir des données fiables a conduit à ce projet : automatiser les mesures de pression des pneus ; pour fournir un niveau de traçabilité et sécurité élevé à la FIA, mais aussi aux Teams. La solution répond ainsi parfaitement au besoin des différents acteurs de la course. La Formula E est par ailleurs pour Michelin un incubateur pour accélérer le développement de solutions connectées afin qu’elles soient rapidement accessibles au plus grand nombre. 

 

Solution

Michelin a ainsi conçu et développé en interne un capteur intégré dans le pneu MICHELIN Pilot Sport. Ce capteur envoie des données chiffrées au récepteur manipulé par l’opérateur Michelin. Le chiffrement des données garantit la confidentialité des informations. Une fois déchiffrées, ces informations permettent à la FIA avant le départ de la course de vérifier les pressions minimales requises par le règlement et ainsi renforcer la sécurité de la course, tout en facilitant le quotidien du promoteur, et des Teams engagés dans la course.

 

Michelin a collaboré avec Rtone pour développer le récepteur et l’application métier pour les opérateurs. Il a fallu, dans un temps relativement court, être prêt pour la première course de la saison 6, à Diriyah qui se déroulait les 22 et 23 novembre 2019. Rtone a travaillé sur 4 axes :

 

L’enjeu mécanique, une solution compacte facilement manipulable

L’enjeu mécanique du projet a été de fournir un système compact permettant à l’opérateur de terrain d’effectuer les mesures dans le temps imparti (quelques minutes). Les temps d’itérations mécaniques sont relativement longs par nature. Il a donc fallu trouver des solutions rapides pour réaliser le casing mécanique. Rtone a donc bâti une solution autour de valises Peli (des valises de protection ultra-résistantes). Les équipes y ont intégré l’ensemble des éléments nécessaires pour faire la mesure : une batterie et ses convertisseurs d’alimentation, les périphériques utilisés pour les opérations, les récepteurs radio des capteurs, ainsi que l’ordinateur embarqué permettant de traiter les données et de les transférer aux équipes Michelin et à la FIA.

 

Le résultat est un système embarqué dans une valise roulante compacte permettant facilement à l’opérateur de la manipuler et de faire son relevé sur la grille de départ. L’ensemble des périphériques et accessoires nécessaires au bon déroulement des opérations est intégré dans la valise afin de faciliter les opérations logistiques.

 

L’approche itérative de Rtone a permis d’obtenir rapidement une solution satisfaisante. Les premiers prototypes découpés dans de la mousse ont été extrêmement précieux pour avoir un premier essai concret de notre approche. La suite des prototypes a été réalisée en usinage de plastique.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un Projet ? 

La chaîne d’acquisition radio-fréquence

La radio-fréquence (RF) est un bloc majeur de ce produit. En effet, d’un point de vue usage, pour simplifier les opérations, il y a un fort intérêt à maximiser la distance opérateur/voiture. Il a fallu optimiser l’intégralité de la chaîne RF avec deux objectifs : maximiser la sensibilité côté récepteur et le ratio puissance/autonomie côté émetteur. 

Michelin et Rtone ont collaboré de manière rapprochée pour identifier les meilleurs compromis et les composants optimaux pour atteindre les performances requises.

Ici aussi a été fait le choix de se baser sur un maximum de briques technologiques hardware existantes, de les assembler intelligemment et de développer les couches logicielles adaptées à l’application Formula E.

 

Les applications bas niveau

Une fois le signal acquis, il faut le déchiffrer, décoder et mettre en forme les données qu’il contient sur l’ordinateur embarqué du récepteur.

Le challenge a été de rapidement développer un logiciel bas niveau tournant sur Linux et compatible avec les technologies Michelin, permettant de remplir ces fonctions.

Due à la forte contrainte temporelle des opérations Formula E, il a été important de développer un système “temps réel” pour le traitement de ces informations. Encore une fois, Michelin et Rtone ont collaboré de manière rapprochée sur ces aspects logiciels. Il a fallu un ensemble d’itérations extrêmement courtes, mais aussi des tests croisés pour arriver à un logiciel stable et fiabilisé pour la course de Diriyah.

L’utilisation d’outils d’intégration continue et de tests automatisés a facilité les développements. Bien que l’utilisation de simulateurs ait été d’une grande aide, Rtone a voulu aller plus loin et a développé une suite de tests intégrant le matériel dans les jeux de tests automatisés.

 

Les applications métiers

Une fois les données mises en forme, il a fallu permettre aux opérateurs de visualiser ces résultats de la manière la plus simple possible, ils n’ont que quelques minutes pour contrôler 24 voitures.

Rtone a développé une interface logicielle permettant d’accéder à ces données, de générer les rapports de mesures pour les transmettre à la FIA, ainsi que de configurer le récepteur.

 

Bilan 

Avec le support de Rtone, Michelin a réussi à délivrer une solution automatique et fiable pour le contrôle de la pression des pneus lors de la première compétition de la saison 6 de Formula E. Au vu des contraintes et des enjeux du projet, le défi était de taille ! C’est sur ce défi que se bâtit le futur de la connectivité des pneus MICHELIN.

 

La solution connectée MICHELIN Track Connect a également une version à destination des amateurs de « track days » pour enrichir l’expérience sur circuit. Elle est commercialisée depuis plusieurs mois en Europe, en Amérique du Nord et en Chine et est compatible avec les pneumatiques de série Ultra Hautes Performances MICHELIN Pilot Sport Cup 2 Connect, et comprend une application smartphone très performante et simple d’utilisation.

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