TFC MAZUNZE BERTIN

i
SOMMAIRE
SOMMAIRE.......................................................................................................... i
EPIGRAPHE ......................................................................................................... v
IN MEMORIAM.................................................................................................. vi
DEDICACE..........................................................................................................vii
AVANT-PROPOS ...............................................................................................viii
SIGLES ET ABREVIATIONS.................................................................................... x
LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES ........................................................................ x
INTRODUCTION GENERALE ....................................................................................... 1
01. PROBLEMATIQUE.......................................................................................... 2
02. HYPOTHESE.................................................................................................. 3
03. CHOIX ET INTERET DU SUJET ....................................................................... 4
3.1. Choix du Sujet ............................................................................................... 4
3.2. Intérêt du Sujet.............................................................................................. 5
04. METHODES ET TECHNIQUES UTILISEES ......................................................... 5
4.1. Méthodes...................................................................................................... 6
4.2. Techniques.................................................................................................... 6
05. DELIMITATION DU SUJET ............................................................................. 6
05.1. Dans l’espace ............................................................................................... 7
05.1. Dans le temps .............................................................................................. 7
06. DIFFICUTES RENCOTREES.............................................................................. 7
07. CANEVAS DU TRAVAIL.................................................................................. 7
CHAPITRE PREMIER : GENERALITES SUR LA VOITURE INTELLIGENTE.....................8
Introduction ......................................................................................................... 8
1.1. DEFINITION.................................................................................................. 8
1.2. QUELQUES CONCEPTS DE LA VOITURE INTELLIGENTE.................................. 9
1.2.1. Système intelligent ....................................................................................... 9
1.2.2. Voiture confortable ..................................................................................... 9
1.2.3. Voiture économe .......................................................................................10
1.2.4. Voiture autonome......................................................................................10
1.2.5. Voiture fiable............................................................................................. 11
1.2.6. Voiture communicante ou connectée ........................................................... 11
I.3. AVANTAGES ET INCONVENIENTS DE LA VOITURE INTELLIGENTE ................12

ii
I.3.1. Avantages...................................................................................................12
1.3.2. Les Inconvénients .......................................................................................13
Conclusion.........................................................................................................13
CHAPITRE DEUXIEME : GENERALITES SUR LE SYSTEME EMBARQUE ET ARDUINO . 14
Introduction ........................................................................................................14
SECTION 1 : GENERALITES SUR LE SYSTEME EMBARQUE ....................................15
1.1. Introduction..................................................................................................15
1.2. HISTORIQUE ..............................................................................................15
1.3. DEFINITION ................................................................................................16
1.3.1. Système......................................................................................................17
1.3.2. Embarqué..................................................................................................17
1.2.3. Système embraqué......................................................................................17
1.4. Contraintes..................................................................................................18
1.5 Caractéristiques..............................................................................................19
1.6. Système embarqué dans l’automobile ............................................................ 20
1.6.1. Aperçu Général.......................................................................................... 20
1.6.2. Système temps réel .................................................................................... 22
1.6.3. Fonctionnement du système embarqué ...................................................... 23
1.6.4. Les éléments constitutifs du système embarqué automobile ........................... 23
1.6.4.1 Calculateur.............................................................................................. 23
1.6.4.2. Actionneurs ou Actuateurs....................................................................... 24
1.6.4.3. Capteurs ................................................................................................ 25
1.6.4. Communication ........................................................................................ 27
1.7. Architecture d’un système automobile............................................................ 28
1.7.1. Réseau de câblage Multiplexé ..................................................................... 28
1.7.1.1. Le bus CAN............................................................................................. 29
1.7.1.2. Le bus FlexRay........................................................................................ 29
1.7.2. L’architecture Client-Serveur....................................................................... 30
1.7.2.1. Définition............................................................................................... 30
1.7.2.2. Types des Client-Serveur ......................................................................... 30
1.7.2.3. Types des Clients.....................................................................................31
1.7.2.4. Choix d’un type des Client- serveurs ........................................................ 32
I.8. SYSTEME DE GESTION D’OBSTACLES............................................................ 32
1.8.1. Système de freinage (ABS)........................................................................... 32
1.8.2. La détection d’obstacles ............................................................................. 34

iii
SECTION 2 : GENERALITE SUR LE LANGAGE ARDUINO .................................... 36
2.1. INTRODUCTION ........................................................................................ 36
2.2. PRESENTATION.......................................................................................... 37
2.3. COMPOSITION .......................................................................................... 37
2.3.1. La partie matérielle.................................................................................... 37
2.3.1.1. Présentation des composants d’une carte Arduino...................................... 38
2.3.1.2. Types des cartes Arduino......................................................................... 39
2.3.2. La partie logicielle..................................................................................... 40
2.3.2.1. Environnement Arduino IDE.................................................................... 40
Conclusion........................................................................................................ 42
CHAPITRE TROISIEME : PLANNING PREVISIONNEL ET IMPLEMENTATION DU
PROTOTYPE............................................................................................................. 43
Introduction ....................................................................................................... 43
SECTION 1 : PLANNING PREVISIONNEL............................................................ 44
1. Appercu Général sur la notion des projets......................................................... 44
1.1. Définition..................................................................................................... 44
2.2. Caractéristiques d’un projet informatique ...................................................... 44
2.Planning Prévisionnel....................................................................................... 45
2.1. Méthode PERT ............................................................................................ 45
2.1.1. Tableau de prédécesseur............................................................................. 46
2.1.2. Détermination du niveau des graphes et présentation des graphes ................. 46
2.1.2.1. Détermination du niveau des graphes ....................................................... 46
2.1.2.2. Présentation des graphes ......................................................................... 47
2.1.3. Calcul des Dates ........................................................................................ 47
2.1.3.1. Calcul des dates au plus tôt...................................................................... 47
2.1.3.1. Calcul des dates au plus tard .................................................................... 47
2.1.4. Calcul des Marges...................................................................................... 48
2.1.4.1. Marge Libre............................................................................................ 48
2.1.4.1. Marge Totale.......................................................................................... 48
2.1.5. Présentation du graphe PERT ..................................................................... 49
2.1.6. Détermination du chemin critique............................................................... 49
2.1.7. Estimation des coûts du projet.................................................................... 50
2.1.8. Tableau Synthèse du Projet ........................................................................ 50
2.1.9. Calendrier du Projet ...................................................................................51
2.1.10. Diagramme de GANT................................................................................51

iv
SECTION 2 : IMPLEMENTATION DU PROTOTYPE ............................................ 52
Introduction ...................................................................................................... 52
1. OUTILS UTILISES ............................................................................................ 52
1.1. Les composants Matériels .............................................................................. 52
1.1.1.Châssis du Robot Voiture ............................................................................. 53
1.1.2.Carte Arduino UNO.................................................................................... 53
1.1.3.Capteur d’ondes ultrasonores....................................................................... 54
1.1.4.Moteur ...................................................................................................... 54
1.1.5.Le Power Bank ........................................................................................... 54
1.2.Le Composant Immatériel IDE Arduino........................................................... 55
2. Schéma architecture du système ....................................................................... 55
3. Présentation de l’installation de la voiture ........................................................ 55
4. Quelques codes sources Arduino...................................................................... 56
5. Test............................................................................................................... 57
Conclusion........................................................................................................ 57
CONCLUSION GENERALE ........................................................................................ 58
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................ 59
WEBOGRAPHIE................................................................................................. 59

v
EPIGRAPHE
‘‘L’homme est très intelligent, mais il est lent ; La machine n’est pas
intelligente mais elle est très rapide ; Néanmoins un programme
informatique ne fait que ce que vous lui avez dit de faire, mais pas ce vous
voulez qu’il fasse’’
=/= MAZUNZE Bertin =/=

vi
IN MEMORIAM
A notre regretté Grand-père NGUYA GIBENDA Zéphirin et mes
regrettées Grand-mères GIMONYA GINA BULE et PHALATA GAVUNJI pour
l’affection et surtout le souci que vous aviez pour nous.
Vous resterez gravés dans mon cœur !

vii
DEDICACE
A mes parents Domingos KATSHINGA et Jizelia BONGESA NGUYA
pour tant d'amour et des sacrifices consentis pour notre éducation et
formation, vous qui cessâtes de dormir pour que nous soyons ce que nous
sommes aujourd'hui. Retrouver en ces lignes l’expression de notre
reconnaissance.
A toute ma famille, collègues, amis et connaissances. Retrouvez en ces
lignes l’expression de notre gratitude.
C’est à vous que je dédie ce travail.

viii
AVANT-PROPOS
Conformément aux dispositifs légaux et relativement aux enseignements
supérieurs et universitaires en République Démocratique du Congo, il est d’une grande
obligation à tout(e) étudiant (e) finaliste d’un cycle universitaire de présenter une
dissertation dans un domaine bien précis pour faire preuve de ses atouts et garantir son
utilité dans la société.
Alors, nous étant étudiant finaliste du premier cycle à l’Institut Supérieur
Technique Catholique de Kikwit, ISTCK en sigle, cette exigence ne nous a pas épargné ;
raison pour laquelle nous avons rédigé le présent travail afin d’être le fruit de nos sacrifices
et souffrances du temps vécu à l’institut supérieur technique catholique de Kikwit, ISTCK
en sigle.
Pour ce faire, la palme de nos remerciements revient à notre Seigneur Dieu
Tout Puissant créateur de l'univers qui nous donne le souffle de vie, l'intelligence, la sagesse,
la force, la santé et qui nous protège nuit et jour devant tous les obstacles car sans lui on
ne peut rien.
Nos sincères remerciements s’adressent aux autorités académiques, aux
professeurs et assistants de l’institut supérieur technique catholique de Kikwit, ISTCK, en
sigle pour leur formation qui fait de nous des personnes importantes dans la société.
Cependant, il nous est d’une grande obligation morale de manifester nos
sentiments de gratitude respectueux au Doctorant Jean Chrysostome MAYOKO et à
l’assistant Chadrack LUBAMBA pour tous les sacrifices consentis à notre égard, malgré leurs
multiples occupations, ils ont toujours été disponibles pour la réussite de ce travail.
Nous ne pouvons jamais être ingrats envers ces personnes très spéciales que
Dieu a placées sur mon chemin de la vie estudiantine. Qu’il s’agisse de : KANGESA Wivine,
BANDO Crispin, MAHELE Asiya, LUSUNGU PHALATA Julorienne, Dolvine MALENGE,
Firmin NGWEZE, MUSONGO Gloire, MUFANKOLO Héritier, Cécile KAMA, KAPETE
Donnel, IKULUMUNGU Fidéline, MANGANDA Authentique, ZINABUNA Junior et Gloire
NGITUKA.
Soyez gratifiés pour toutes vos contributions morales, matérielles et
financières.

ix
Saisissons cette opportunité pour remercier tous ceux qui nous sont très chers
et qui nous ont témoigné d’une manière ou d’une autre leur soutien de quelque nature
que ce soit. Nous pensons particulièrement à mes sœurs et frères, Mes tantes et oncles.
Pour clore cette partie, nos sincères remerciements à tous nos collègues
compagnons de lutte avec qui nous avons partagé la chaleur des auditoires : KAPAY
NZAMBA Eli, MASIA Fayol, BIZEZA Christian, Freddy KIMAFU qui ont parfois supporté
nos caprices tout au long de notre vie académique. Nous vous remercions infiniment et à
tous ceux dont les noms sont tombés dans les oubliettes, trouvez ici l’expression de notre
franche considération.
A vous tous qui aurez le temps de lire ce travail, Nous vous remercions
anticipativement.

x
SIGLES ET ABREVIATIONS
 ABS : Anti Block System
 BCM : Brake Control Module
 BMS : Battery Management System
 CAN : Controller Area Network
 ECM : Engine Control Unit
 ECU : Electronic Control Unit
 IA : intelligence artificielle
 IDE : Integrated Developpement Environnement
 ISTCK : Institut Supérieur Technique Catholique De Kikwit
 LIN : Local Interconnect Network
 MPM : Méthode Des Potentiels Metra
 NTIC : Nouvelle Technologie de l’Information et de la Communication.
 PERT : Program Evaluation Review Technic
 SCU : Speed Control Unit
 TCU : Telematic Control Unit
 VAN : Vehicule Area Network
LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES
 Liste des tableaux
Tableau 1: Tableau des contraintes du système embarqué selon secteur d’activité ..........................18
Tableau 2: Les différents types d’ECU........................................................................................................21
Tableau 3: Exemples d’actionneurs ............................................................................................................24
Tableau 4 Tableau de prédécesseur............................................................................................................46
Tableau 5 : Estimation des coûts du projet..............................................................................................50
Tableau 6 : Tableau Synthèse du Projet ...................................................................................................50

xi
 Liste des figures
Figure 1: Présentation de la voiture intelligente......................................................................................... 9
Figure 2: Présentation de la Voiture confortable.....................................................................................10
Figure 3: Image d’une voiture autonome .................................................................................................10
Figure 4:Voiture non fiable ..........................................................................................................................11
Figure 5: Voiture connectée.........................................................................................................................11
Figure 6:Illustration de l’Autonetics-D17, l’ordinateur de guidage.......................................................16
figure 7:Premier Electronic Control Unit (Ecu).........................................................................................16
figure 8 : Représentation de l’environnement général d’un système embarqué et de ses
interactions ......................................................................................................................................................19
Figure 9: Les fonctions d’un véhicule moderne........................................................................................20
Figure 10: Illustration d’un calculateur moteur.........................................................................................21
Figure 11: Représentation d’un système en temps réel avec son environnement..............................22
Figure 12: Représentation d’un calculateur moteur et ses interactions................................................24
Figure 13: les sortes des capteurs.................................................................................................................27
Figure 14: Communication capteur – calculateur – actionneur.............................................................28
Figure 15: Capteur de vitesse et roue dentée............................................................................................33
Figure 16: Représentation du signal ultrason ............................................................................................34
Figure 17 Premier Modèle de la Carte Arduino .......................................................................................36
Figure 18 Présentation d’une carte Arduino..............................................................................................38
Figure 19 Les éléments constitutifs d'une carte Arduino Uno ................................................................38
Figure 20 Interface de développement Arduino......................................................................................40
Figure 21 L'icones de L'ide Arduino.............................................................................................................41
Figure 22 Editeur de code source du programme ...................................................................................41
Figure 23 Console de débogage de l’IDE ..................................................................................................41
Figure 24 Présentation des graphes ............................................................................................................47
Figure 25 Présentation du graphe PERT ....................................................................................................49
Figure 26 Détermination du chemin critique............................................................................................49
Figure 27: calendrier du projet....................................................................................................................51
Figure 28: Diagramme de gant....................................................................................................................51
Figure 29 : Châssis de la voiture..................................................................................................................53
Figure 30: Carte Arduino utilisée ................................................................................................................53
Figure 31 Capteurs d’ultrason ......................................................................................................................54
Figure 32: Les moteurs du robot voiture...................................................................................................54
Figure 33 : Présentation du power bank...................................................................................................54
Figure 34: Schéma du système intelligent..................................................................................................55
Figure 35 : Présentation de l'installation du voiture ...............................................................................55
Figure 36: Code source Arduino.................................................................................................................56
Figure 37 : Test du fonctionnement de la voiture...................................................................................57

1
INTRODUCTION GENERALE
Depuis des siècles, l’esprit perfectionniste de l’homme n’a cessé de lui
permettre à améliorer sa vie quotidienne, car il a toujours été à la recherche de la meilleure
façon de traiter les informations relatives à ses différentes activités et aussi il cherche
toujours des voies et moyens pour se débarrasser ou se décharger des certains travaux qui
lui semble répétitifs et cela, dans tous les domaines de la vie courante, pour qu’il vive une
vie meilleure, confortable et sécurisée.
Pour y parvenir, il a été amené à inventer plusieurs machines dans le souci
de concevoir des méthodes et techniques pouvant lui permettre à manipuler d’importantes
masses de données dans un temps record. C’est à ce niveau qu’intervient l’invention de
l’informatique, avec l’ordinateur comme outil préférentiel de traitement des données.
L’apparition des ordinateurs a introduit une nouvelle ère non seulement dans
la technologie du traitement de l’information et de la communication, mais également
dans l’évolution scientifique où nous constatons que la science informatique est maintenant
indispensable dans tous les domaines de la vie humaine et aussi celle de la société. En effet,
vu les avantages qu’offrent actuellement les avancées technologiques de l’information et
de la communication, nous avons pensé inviter le domaine de transport routier à
s’introduire dans la nouvelle approche de l’informatique en lui proposant
l’implémentation des systèmes intelligents embarqués à bord des véhicules, capables de
conduire ces véhicules et gérer les obstacles sans qu’il ait forcément la présence d’un
conducteur, c’est-à-dire que ces véhicules seront capable de détecter un obstacle ou un
danger puis savoir comment le dévier et cela pour éviter sans doute l’augmentation de
taux de la mortalité et des blessures causés par les accidents de la circulation routière dû
aux erreurs humaines et afin d’aider les usagers de la route utilisant les automobiles à vivre
en toute sécurité et dans le confort.

2
01. PROBLEMATIQUE
Il est vrai et réel que dans chaque travail scientifique, nécessite toujours
certains problèmes vrais auxquels nous devons apporter des solutions.
Donald LONG définit cette phase comme étant une question ou l’ensemble
des questions qu’un chercheur ou un étudiant peut se poser en rapport avec son sujet de
recherche dans le but de trouver des voies et moyens afin de pallier à l’ensemble des
problèmes observés.1
En effet, au quotidien, nous dépendons tous des moyens de transport.
Toutefois, nous avons besoin des moyens de transport pour faciliter nos voyages,
déplacements, circulations et surtout que dans le domaine de transport, seul le moyen de
transport routier qui est le plus utilisé ; D’où les véhicules eux-mêmes sont les moyens de
transport moins chers.
Partant des analyses faites, nous avons rencontrés des sérieux problèmes en
termes des pertes des vies humaines et des blessures dans le déplacement ou la circulation
des usagers de la route utilisant les enjeux tel qu’automobiles d’où l’homme est à la base
de la conduite de ces automobiles.
De ce fait, des temps en autre et de plus en plus, les accidents se répètent, les
gens connaissent des problèmes, des blessures et parfois même les pertes de vies humaines
c’est parce que l’homme est à la base de la conduite de ces automobiles, or l’homme étant
un être humain crée de Dieu, a ses exigences ou ses imperfections. Par exemple un homme
qui transporte des gens d’un point à un autre, il peut se fatiguer et la fatigue cause le
sommeil au volant et cela surtout dans des longs voyages ou soit encore, il peut également
être distrait. Tout cela est normal parce que ce sont des exigences naturelles à l’homme,
mais de fois ces exigences à l’homme provoquent les accidents, les blessures des gens, voire
même la perte totale des vies humaines et certaines personnes victimes de ces accidents
restent inaptes ou handicapées et cela devient donc très dangereux.
1 Donald, L, Définir une problématique de recherche, Mars 2004, Pg3.

3
En revanche, la vie est sacrée et nous devons la protéger, car personne ne
peut accepter vivre dans la souffrance, mais au contraire nous luttons tous les jours et nuits
pour perfectionner notre mode de vie afin que cette dernière nous soit meilleure,
confortable et sécurisée. Raison pour laquelle, compte tenu des problèmes relevés ci-haut,
nous nous sommes sentis obliger d’apporter notre contribution scientifique pour le
développement de notre cher et beau pays. Ainsi donc, pour y parvenir nous avons
soulevé une série d’interrogations suivantes :
Vu que c’est l’homme qui est l’acteur principal de la plupart des sérieux problèmes
que rencontre le domaine de transport routier, n’y aurait-il pas une autre solution
pour pallier à ces problèmes ?
Quelles sont les voies et moyens à utiliser pour pallier aux problèmes confrontés au
trafic routier ?
Est-ce que la mise en place d’un système intelligent dans un véhicule, contribuera à
la réduction des problèmes susmentionnés ci-haut ?
Est-ce que la solution proposée serait à mesure d’aider les handicapés et tout autre
genre des victimes de ces accidents ?
Voilà un résumé des questions que nous nous sommes posées et autour desquelles
ont tourné nos analyses.
02. HYPOTHESE
Il n’a jamais existé un projet scientifique sans hypothèse. Selon le professeur
Alphonse KAPUMBA, l’hypothèse est une réponse provisoire donnée aux questions de la
problématique.2
Eu égard aux questions posées dans la partie précédente, nous rappelons
avec insistance que s’il y a un taux élevé des accidents routiers chaque année, c’est parce
que les causes humaines sont plus fréquentes : entre et autre l'alcoolémie et l’excès des
vitesses sont présentés respectivement à 31% et 25% des accidents mortels ; d’une part la
fatigue ou la somnolence sont les causes dans près de 8% des accidents mortels. La
distraction est aussi un facteur humain d'accident de la route3
.
2 KAPUMBA, A, Notes de cours d’Initiation à la recherche scientifique, G2 IG, ISTCK,2020, Pg6.inédit.
3 www.justifit.fr, Consulté le 28/05/2021

4
Se référant aux questions posées dans la problématique et tenant compte
des causes de ces problèmes, nous trouvons que la meilleure solution est de faire appel à
la nouvelle technologie de l’information et de la communication, en proposant
l’implémentation d’un système intelligent à bord de ces automobiles afin que l’homme ait
des possibilités de se déplacer tout en utilisant la machine comme conducteur et non lui-
même. Sachant que l’homme est très intelligent, mais il est trop lent, alors que la machine
ne pas intelligente, mais elle est très rapide, d’où l’idée de prendre l’intelligence de
l’homme, la placer dans la machine pour que cette dernière devienne plus intelligente et
plus rapide. Mais signalons que ce travail s’est orienté dans le domaine d’intelligence
artificielle, IA en sigle, définit comme un ensemble de techniques permettant à des
machines d’accomplir des tâches et de résoudre des problèmes normalement réservés aux
humains et à certains animaux. 4
Autrement dit, l’IA est un processus d’imitation de
l’intelligence de l’homme humaine qui repose sur la création et l’application des
algorithmes exécutés dans un environnement informatique dynamique. 5
Évidemment,
c'est un domaine très vaste pour tout explorer, mais pour notre cas, nous nous sommes
limité qu’à la gestion d’obstacles. C’est-à-dire notre travail donne la possibilité à une
machine de conduire une voiture, de détecter les obstacles à distance et savoir les éviter.
De ce fait, nous avons une parfaite conviction que la mise en place de ce
système répondra aux problèmes confrontés par les usagers de la route, utilisateurs des
automobiles et facilitera aussi aux victimes de ces accidents (inaptes ou handicapés) de se
déplacer ou circuler sans problème, sans s’inquiéter de leur sécurité.
03. CHOIX ET INTERET DU SUJET
3.1. Choix du Sujet
Aucun travail scientifique ne se présente sans objectif valable. Le choix porté
sur ce sujet ne pas un choix hasardeux, mais plutôt un choix justifié par un constat parfois
douloureux en termes des pertes des vies humaines et des blessures dans le déplacement
ou la circulation des usagers de la route, utilisateurs des enjeux tel qu’automobile. D’où
l’homme est à la base de la conduite de ces automobiles.
4 www.college-de(france.fr , Consulté le 29/08/2021
5 www.netapp.com, Consulté le 29/08/2021

5
Alors, vu la place qu’occupe actuellement la nouvelle technologie de
l’information et de la communication (NTIC), nous avons jugé bon de parler de
« l’implémentation d’un système intelligent capable de conduire une voiture en gérant les
obstacles ». Ainsi, notre grand souci est de trouver des solutions aux problèmes de trafic
routier et améliorer la vie de l’homme en lui apportant plus de sécurité, de confort et la
communication.
3.2. Intérêt du Sujet
Le présent travail a trois centres d’intérêt à savoir :
 Intérêt personnel
 Intérêt académique ou intérêt scientifique et
 Intérêt social
 Intérêt personnel
Ce sujet nous a permis d’approfondir et de mettre en pratique nos
connaissances apprises dans le domaine de l’informatique de gestion durant nos trois ans
de notre formation académique.
 Intérêt académique ou scientifique
Ce travail contribue à la documentation publique pour tout chercheur qui
voudra se ressourcer dans le domaine de conception des systèmes intelligents ou un autre
domaine similaire, soit relatif à d’autres automatisations.
 Intérêt social
La RDC en générale, toutes les villes et tous ceux en particulier, qui utiliseront
ce système en implémentant des systèmes intelligents dans leurs véhicules bénéficieront
sans doute de notre recherche ; Car ces systèmes intelligents pousseront la société
congolaise de réduire le taux de la mortalité et des blessures causées par les accidents
routiers où l’homme est l’auteur principal et cela augmentera sans doute la popularité,
preuve d’une évolution.
04. METHODES ET TECHNIQUES UTILISEES
Pour une bonne appréciation technique et méthodique d’un travail scientifique, le
chercheur est en obligation d’utiliser les différentes méthodes et techniques pour arriver à
atteindre ses objectifs.

6
4.1. Méthodes
Par méthode, nous entendons l’ensemble des cheminements par lesquels la
pensée pourra atteindre son but. En ce qui nous concerne, nous avons utilisé les méthodes
suivantes :
 Méthode analytique
Cette méthode étant celui qui permet de procéder par une voie d’analyse
nous est d’une grande importance d’autant plus qu’elle nous a permis d’améliorer
profondément les données recueillies relatives à notre sujet de recherche.
 Méthode PERT
La méthode PERT est purement ou techniquement informatique. Elle nous a
aidé dans la planification de notre projet en déterminant le délai et le coût estimatif de
notre projet.
4.2. Techniques
Une technique est un ensemble de procédés ou de moyens pratiques pouvant
aider à concrétiser les principes fixés par la méthode. Pour le cas du présent travail, nous
avons utilisé les techniques suivantes :
 Technique documentaire
Cette technique nous a permis de consulter des divers documents en relation
avec notre sujet de recherche, la collecte d’informations utilisées dans notre étude à partir
des notes des cours, ouvrages, TFC, mémoires etc.
 Technique d’observation
Cette technique nous a permis de nous présenter sur place afin d’y observer
les données en rapport avec notre travail.
05. DELIMITATION DU SUJET
Nous avons donc doté la présente étude d'une double délimitation, c’est-à-
dire spatio-temporelle afin de lui rendre toute la pertinence scientifique qui lui est requise.

7
05.1. Dans l’espace
Dans l’espace nous avons retenu les véhicules, malgré la multiplicité des
moyens de transport routier. Aussi dans le cadre de notre travail, nous avons implémenter
notre système intelligent dans un véhicule.
05.1. Dans le temps
Par rapport au temps, notre recherche à couvert les données allant de Mai à
Juillet 2021.
06. DIFFICUTES RENCOTREES
Nous ne pouvons pas omettre cette partie dans notre travail, car les
difficultés font partie du bagage du chercheur scientifique.
Lors de l’élaboration de ce travail, nous avons fait face à quelques difficultés
que nous énumérons quelques-unes :
 L’insuffisance de la documentation en ce qui concerne notre thème ;
 Manque des moyens financiers et matériels pour la réalisation de ce travail.
07. CANEVAS DU TRAVAIL
Hormis l’introduction générale et la conclusion générale, le présent travail
est divisé en trois (3) grands chapitres.
Chapitre I : Généralités sur la voiture intelligente ;
Chapitre II : Généralités sur le Système Embarqué et Arduino et ;
Chapitre III : Planning Prévisionnel et Implémentation du Prototype.

8
GENERALITES SUR LA VOITURE INTELLIGENTE
Introduction
Aujourd’hui le transport est devenu indispensable dans la vie de l’homme,
mais compte tenu des nombreuses plaintes en terme de mortalité et des blessures qui ne
cessent de croitre du jour le jour dans la circulation des usagers de la route, utilisateurs des
enjeux tels que les automobiles. Cela pousse à des nombreuses personnes à avoir le dégoût
de circuler en utilisant ces enjeux sous prétexte d’être victimes de ces accidents, car presque
90% des accidents de circulation sont causés par l’homme. Raison pour laquelle et surtout
avec l’avènement de la nouvelle technologie avancée d’information et de la
communication (NTIC), les chercheurs sont entrain de lutter pour trouver des solutions
aux problèmes de transport. Voilà pourquoi l’idée de doter les automobiles d’une
intelligence pour qu’ils puissent interagir à la place de l’homme afin d’éviter des
accidents et les embouteillages. Ils sont alors appelés des « véhicules intelligents ».
1.1. DEFINITION
Une voiture est dite intelligente, lorsqu’elle est dotée des technologies
embarquées nécessaires de traiter de manière autonome les données reçues, ce qui permet
la commande d’action 6.
En outre, cette voiture contient un système intelligent permettant à cette
voiture d’être confortable, communicante, économe, autonome et fiable.
Cette intelligence est remarquable du fait que la voiture est capable de rouler,
de détecter un obstacle à distance et l’éviter toute seule sans qu’il y ait forcément
l’intervention du conducteur.
6 Grand dictionnaire terminologique, office québécois de la langue française, 2017

9
Figure 1: Présentation de la voiture intelligente
1.2. QUELQUES CONCEPTS DE LA VOITURE INTELLIGENTE
Nous avons ci-haut cité et mis en gras quelques concepts qui font qu’une
voiture soit intelligente et dans les lignes qui suivent nous expliquerons chacun d’eux.
1.2.1. Système intelligent
Un système intelligent est une machine qui intègre un ordinateur connecté à
l’internet pouvant collecter et analyser les données et communiquer avec d’autres
systèmes. 7 Caractérisé par sa capacité d’apprendre, d’expérience, de sécurité, de
supervision, de connectivité et la capacité de s’adapter aux données actuelles et aussi par
la gestion à distance. C’est-à-dire il intègre de l’expertise humaine et vise à automatiser le
raisonnement d’expert humain face à des systèmes complexes.
1.2.2. Voiture confortable
Lorsqu’on parle de confort en voiture, on pense souvent en premier au
confort que le conducteur et les passagers ressentent à bord du véhicule. C’est-à-dire on
voit la qualité des matériaux utilisés, telle que la climatisation, les sièges chauffants et
l’espace pour poser les jambes. Donc, lorsque vous êtes dans cette voiture, vous vous
sentez vraiment très alaise.
7 www.whatis.techtarget.com , Consulté le 28/08/2021

10
Figure 2: Présentation de la Voiture confortable
1.2.3. Voiture économe
Une voiture économe est celle qui ne consomme pas trop d’énergie, de
carburant et économise même de l’argent (ne pas trop dépenser).
1.2.4. Voiture autonome
Un véhicule autonome est un véhicule susceptible de rouler
automatiquement et en toute autonomie sans intervention d’un conducteur. 8
Figure 3: Image d’une voiture autonome
8 www.m.sécurité-routière-az.fr (consulté le 18/01/2021à 23 :05’)

11
1.2.5. Voiture fiable
Une voiture est fiable lorsqu’elle n’a besoin de rien de plus que les
réparations normales (vidanges d’huile, travaux de frein et de pneus), car celle non fiable
est définie comme un nombre constant des pannes imprévues. 9
Figure 4:Voiture non fiable
1.2.6. Voiture communicante ou connectée
C’est une voiture disposant d’un système embarqué de communication qui
permet de communiquer sans fil avec l’environnement extérieure10.
Figure 5: Voiture connectée
9 www.fr.vermin-club.org (consulté le 18/01/2021à 23 :05’)
10 www.fr.m.wikipedia.org/véhicule (consulté le 18/01/2021à 23 :05’)

12
I.3. AVANTAGES ET INCONVENIENTS DE LA VOITURE INTELLIGENTE
En bon chercheur, nous ne pouvons pas faire des analyses sur un sujet sans
toutes fois soulever les points forts et les points faibles caractérisant ce sujet. Voilà pourquoi
ces notions restent incontournables dans cette étude.
I.3.1. Avantages
En effet, près de 90 % des accidents de circulation sont provoqués par
l’homme : ivresse, maladresse, somnambulisme, problème de vue, …
La voiture intelligente serait donc la meilleure solution, car elle n’a plus
besoin de l’homme a sa conduite 11
. Voici en quelques lignes les avantages majeurs
qu’offrent la voiture intelligente :
 Sur le plan sécuritaire
Une conduite automatisée permettant avant tout d’éviter les accidents de
circulation qui sont dûs à des erreurs humaines. En effet, les voitures sans chauffeurs
détectent grâce à leur technologie tous les obstacles se présenta sur le chemin tout en
respectant le code de conduite. De cette manière, les voitures sans chauffeurs contribuent
à réduire les cas d’embouteillage sur les routes par une circulation régulée, car elle a une
meilleure adaptation des vitesses et/ou des limites de vitesse ;
 Sur le plan humain
Lors des longs voyages, le passager à bord d’une voiture intelligente a la
possibilité de se reposer en toute confiance. La voiture se chargera de le conduire à bon
port en toute sécurité. Ainsi, disposer d’une telle voiture réduit donc les risques liés à la
fatigue au volant et garantit la sécurité de tous les usagers de la route. Le passager peut
aussi profiter de ce temps pour travailler dans son ordinateur ou regarder un film ou encore
discuter avec les autres passagers. Autre avantage à tirer de ce type de voiture est sa
capacité de se garer sans problème. Avec de telles dispositions, elles peuvent inciter à
hausser la limite de vitesse afin de faciliter une circulation fluide.
11 www.auto-actu.org Consulté le 18/07/2021

13
Elles permettront aux personnes handicapées et aux enfants de voyager en
toute liberté sans être obligés d’avoir au préalable un permis de conduire. Tous ces
avantages constituent de réelles innovations urbaines en termes de mobilité dans les villes.
 Sur le plan environnemental
Avec ce dispositif de conduite, les véhicules pourront s’adapter à toutes les
circonstances et conduire les passagers en toute sûreté.
1.3.2. Les Inconvénients
Malgré les multiples avantages évoqués ci-haut, cette voiture intelligente ne
manque pas des inconvénients. Parmi eux, nous citons :
Sur le plan légal
En cas d’accident de circulation, il sera difficile de situer la responsabilité.
Sur le plan technique
En temps de forte averse, neige ou pluie, il sera difficile aux capteurs de la
voiture de pouvoir fonctionner correctement. Cela peut engendrer un défaut de visibilité
qui conduirait à un probable accident de route.
Ces voitures peuvent aussi être détournées par des pirates, et si un hacker
arrive à s’infiltrer dans le système informatique du véhicule pour en contrôler toutes les
fonctionnalités, le fonctionnement de cette voiture peut être désorienté de celui du
concepteur. Notons aussi que la conception de cette voiture est vraiment coûteuse.
Conclusion
Nous avons ci-haut parler d’une voiture intelligente et nous avons expliqué en
quoi elle est capable et différente des autres. Nous allons de ce fait dans le chapitre ci-
dessous découvrir les éléments constitutifs de l’intelligence de ces genres des voitures.

14
GENERALITES SUR LE SYSTEME EMBARQUE ET
ARDUINO
Introduction
Se référant à l’objectif poursuivi par notre recherche qui est celui de
concevoir un système intelligent, qui sera implémenté dans le bord d’une voiture pour que
cette dernière puisse être à mesure de rouler toute seule sans qu’il y ait forcément
l’intervention d’un conducteur et aussi être à mesure de détecter un obstacle l’éviter ; cela
nous renvoie à faire appel à toutes les méthodes et techniques qui entreront en interaction
pour y arriver. Raison pour laquelle ce chapitre se consacre aux généralités sur le système
embarqué et Arduino.

15
1.1. INTRODUCTION
Généralement, les systèmes embarqués font partie de tous les équipements
ou les matériels qui nous entourent. Car il suffit de regarder autour de soi au quotidien
pour voir et avoir la réponse sous ses yeux. Citons ici quelques cas du système embarqué :
 Vous êtes réveillé le matin par votre radioréveil ; c’est un système embarqué. ;
 Vous allumez la télévision et utilisez votre télécommande ; ce sont des systèmes
embarqués.
 Vous prenez votre voiture et la voix du calculateur vous dit que vous n’avez pas
mis votre ceinture ; c’est un système embarqué.
 Vous appelez votre ami avec votre téléphone portable pour signaler que vous serez
en retard ; c’est un système embarqué.
S’il faut continuer à énumérer tous les systèmes embarqués rencontrés au
cours d’une journée, la liste serait exhaustive et le temps nous manquerait.
Bref, les systèmes embarqués nous entourent et nous sommes littéralement
envahis par eux, fidèles au poste et prêts à nous rendre service. Ils sont donc partout,
discrets, efficaces et dédiés à ce à quoi ils sont destinés. Omniprésents, ils le sont déjà et le
seront de plus en plus. On parle en fait d’informatique (et d’électronique). Ils sont bourrés
d’électronique plus ou moins complexe et d’informatique plus ou moins évoluée. Dans les
lignes suivantes, nous essayerons de donner une définition plus précise d’un système
embarqué.
1.2. HISTORIQUE 12
Les premiers systèmes embarqués, c’est-à-dire les premiers ordinateurs
autonomes ayant les ressources nécessaires de pouvoir fonctionner dans un environnement
externe, ont fait leur apparition au début des années 1960 aux Etats-Unis.
12 www.wikipedia.org , consulté le 03/07/2021

16
Figure 6:Illustration de l’Autonetics-D17, l’ordinateur de guidage
Le tout premier système embarqué a été conçu en 1962 dans le but de guider
le missile nucléaire Minuteman I. Son poids était de 28 kg et contenait plusieurs circuits
intégrés afin de réaliser les tâches qui lui étaient dédiées comme le guidage du missile.
Dans l’automobile, les premiers systèmes embarqués sont apparus au début
des années 1970. Les sociétés automobiles surfèrent sur la vague de l’innovation
technologique des systèmes embarqués afin d’en tirer profit et de les utiliser dans leurs
propres véhicules.
figure 7:Premier Electronic Control Unit (Ecu)
L’Electronic Control Unit (Unité de Contrôle Electronique) représente tout
système qui permet la gestion des fonctions dans un véhicule. L’un des premiers a été conçu
par Chevrolet pour la Chevrolet Cosworth Vega en 1975, il permettait la gestion complète
du moteur et notamment la transmission automatique du carburant aux cylindres. Une
dizaine de capteurs lui transmettaient les informations nécessaires à la réalisation de cette
tâche.
1.3. DEFINITION
Pour bien comprendre le terme système embarqué, nous jugeons bon de
commencer par définir concept par concept.

17
1.3.1. Système
Un système est un ensemble des moyens matériels, immatériels, humains et
financiers en interaction organisée et dynamique poursuivant un but commun selon les
objectifs prédéfinis. 13
Nous pouvons alors comprendre le terme Système comme un ensemble
d’éléments en interaction dynamique en vue d’atteindre un objectif.
1.3.2. Embarqué
Le terme embarqué représente la mobilité et l’autonomie du système en
interaction directe avec son environnement dans l’exécution des tâches précises, afin de
répondre à la finalité de celui-ci.
1.2.3. Système embraqué
Un système embarqué est un ensemble d’éléments informatiques et
électroniques interagissant entre eux de façon autonome et complémentaire. Ces systèmes
sont conçus de manière à répondre spécifiquement aux besoins de leur environnement
respectif.14
Autrement dit, le terme « système » désigne l’ensemble d’éléments qui
constituent le système embarqué. Souvent ces systèmes sont composés des sous-systèmes
étant du point de vue leur complexité. Le terme « embarqué » par contre, veut dire que
ce système doit être placé dans un autre tel est le cas de notre recherche.
Contrairement aux systèmes classiques, les systèmes embarqués sont conçus
pour réaliser des tâches bien précises. Certains doivent répondre à des contraintes de temps
réels pour des raisons de fiabilité et de sécurité, indispensables selon l’utilisation du
système.
Un système embarqué regroupe à la fois la partie software (logicielle) et la
partie hardware (matériaux) étroitement liées afin de produire les résultats escomptés.
13 Grace Nsele K. Note de cours de la TBDD, G3 IG, ISTCK,2021, Pg2, Inédite.
14 Amin B, Système embarqué dans l’automobile, éd. Haute école de Genève, Genève, 2018, pg8.

18
Tableau 1: Tableau des contraintes du système embarqué selon secteur d’activité
1.4. CONTRAINTES
Du fait que ce type de système soit « embarqué » ou « enfoui », plusieurs
contraintes lui sont imposées. Les systèmes embarqués se retrouvent aujourd’hui partout
dans différents types d’environnements (téléphone, véhicule, avion…) et liés à différents
types d’utilisations. C’est le secteur d’activité dans lequel le système est utilisé qui va
permettre à définir ses contraintes. Voici un aperçu général des principales contraintes des
systèmes embarqués.
Toutes ces contraintes sont à respecter lors de la conception d’un système
embarqué. Certaines sont importantes comme le design ou le coût, mais d’autres sont
indispensables comme la fiabilité ou la performance, sans quoi le système ne peut être mis
en activité. La contrainte de la taille physique peut également s’ajouter, par exemple un
téléphone portable a peu de place pour contenir un système embarqué. L’enjeu est donc
de pouvoir réaliser un système puissant répondant aux contraintes précitées, sous forme
physique assez réduite pour être exploitable.
Etant autonome, ces systèmes nécessitent une alimentation en énergie
régulière afin d’avoir un fonctionnement stable et sûr du produit. Il est donc indispensable
de prévoir une alimentation adaptée, même si une consommation trop élevée du système
aurait un impact sur son coût.

19
figure 8 : Représentation de l’environnement général d’un système embarqué et de ses interactions
1.5 CARACTERISTIQUES
Les résultats produits par un système embarqué pourront être au profit d’un
environnement externe. Autrement dit, le système embarqué doit être utilisé dans un autre
système qui l’englobe. Il doit alors faire appel à ses services dès que celui-ci les nécessite.
De ce fait, le système embarqué serait inutile lorsqu’il est seul ou isolé, puisque son but est
de fournir un service telle une action ou la transmission d’informations à un autre système
plus volumineux. D’ailleurs, le terme « enfoui » fait référence à l’intégration et au
rattachement dissimulé du système à celui qui l’englobe.
Les systèmes embarqués évoluent le plus souvent dans des environnements
instables et non maitrisés, les obligeant à anticiper tout évènement particulier pouvant le
perturber. Notamment les chocs, les fortes températures, les vibrations, l’humidité ou
encore d’autres circonstances pouvant porter atteinte à la fiabilité et à la performance du
système.
En plus de leurs évolutions technologiques, ces systèmes doivent évoluer en
fonction de la qualité des matériaux utilisés afin d’éviter toute défaillance du système qui
pourrait être critiquée dans le cas d’une application médicale, aéronautique ou encore
automobile, pouvant aller jusqu’à la mise en danger de vies humaines. Les systèmes
embarqués ont été réalisés dans le but de produire des tâches simples dans un concept
d’entrée et de sortie des données. La figure ci-dessous illustre l’image d’encapsulation d’un
système embarqué par son environnement (ici les processus externes) qui interagit
directement avec lui. Il y a aussi les moyens de communications qui existent en tant
qu’intermédiaire propre à chaque environnement.

20
Figure 2
Figure 9: Les fonctions d’un véhicule moderne
Les senseurs sont synonymes de capteurs. Ils représentent les entrées au
processus du système afin d’effectuer les calculs et les traitements nécessaires. Les actuateurs,
synonymes d’actionneurs, sont les déclencheurs des actions émises par le système une fois
le traitement réalisé. Ils représentent les sorties.
1.6. SYSTEME EMBARQUE DANS L’AUTOMOBILE
1.6.1. Aperçu Général
Aujourd’hui, un véhicule contient une grande quantité d’électronique et
d’informatique : on retrouve plus de 100 capteurs, 30 à 50 calculateurs selon le type de
véhicule et parfois près d’un million de lignes de codes pour les véhicules de dernière
génération. Cette évolution s’explique par les demandes exigeantes des consommateurs et
l’envie de différenciation des concurrents sur le marché des automobiles. Ces véhicules
contiennent des nouvelles fonctionnalités qui impliquent parfois une intégration
électronique et informatique par le biais des systèmes embarqués. Voici une représentation
des systèmes intégrés d’un véhicule moderne.

21
Figure 10: Illustration d’un calculateur moteur
Toutes ces fonctions se catégorisent selon leur domaine d’action :
 Pour l’habitation : cela vise à apporter le confort (climatisation, siège
chauffant, allumage automatique des feux…)
 Pour le moteur il se base sur la transmission (contrôle injection,
commande boite de vitesses…) et sur la sécurité.
Toutes ces fonctions sont gérées par des ECUs (Electronic Control Unit) qui
représentent les calculateurs présents dans les véhicules. Ce sont de petits boitiers noirs
ayant chacun sa spécificité et son rôle liés à des capteurs et des actionneurs.
Celui-ci est dédié uniquement au contrôle moteur, mais de nombreux autres
calculateurs (ou ECU) sont présents dans le véhicule pour ainsi gérer d’autres fonctions.
Aussi ces ECUs sont reliés à des capteurs et des actionneurs leur permettant d’envoyer et
de traiter les informations. Une communication est donc présente entre tous ces
composants électroniques via des bus de communication. Toute cette composition forme
l’électronique embarqué du véhicule.
Tableau 2: Les différents types d’ECU
ABREVIATION DESIGNATION UTILITE
ESU ou ECM
Engine Control
Unit Est un système permettant la gestion du bloc moteur
SCU
Speed Control
Unit
Système de régulation de vitesse, permet de rouler à une
vitesse constante
TCU
Telematic
Control Unit
Permet de connaitre le positionnement du véhicule et les
coordonnées GPS en temps réel
BCM
Brake Control
Module
Système représentant l’ABS, permettant l’aide au freinage
lors des freinages d’urgences
BMS
Battery
Management
System Est un système permettant de réguler la batterie du véhicule

22
1.6.2. Système temps réel
Comme nous l’avons susdit, les systèmes embarqués sont soumis à des
contraintes selon leurs domaines d’utilisation.
Le système le temps réel est un système dans lequel l’exactitude de son
fonctionnement ne dépend pas seulement de l’exactitude du résultat mais aussi du temps
dans lequel ce résultat est produit. Si les contraintes temporelles de l’application ne sont
pas respectées, on parle de la défaillance du système. 15
Le système le temps réel est l’une des contraintes primordiales dans le secteur
de l’automobile au niveau de la performance, mais surtout au niveau de la sécurité car sur
un système embarqué d’automobile, seul quelques secondes de latence suffisent à
provoquer un accident avec des conséquences fâcheuses. Le temps réel est le fait d’être
constamment en adéquation temporelle avec la réalité. Un système en temps réel est un
système qui doit produire un résultat juste dans une durée limitée, sans quoi ce résultat
sera erroné16
.
Ainsi, le système en temps réel doit fournir un résultat avec contrainte de
temps. Le temps est déterminé par l’environnement dans lequel se trouve le système. Celui-
ci doit avoir l’image la plus réaliste de celle de son environnement externe qui évolue elle-
même avec le temps.
Figure 11: Représentation d’un système en temps réel avec son environnement
15
KASORO, Notes de cours d’intelligence artificielle et systèmes embarqués, L1 IG, ISIC,2018, Inédit
16 Amin B, Op cit.pg 13

23
1.6.3. Fonctionnement du système embarqué
Le système embarqué étant un système interagissant dans un autre système,
doit être capable d’exécuter des tâches en temps réel. Pour ce faire, il est équipé de certains
éléments qui assurent son bon fonctionnement.
Ce qui nous renvoi à dire qu’étant donné que notre voiture va être à mesure
de rouler toute seule, elle doit obligatoirement interagir également avec le système
intelligent qu’elle embarque et se communiqué avec l’environnement extérieur (les
obstacles).
1.6.4. Les éléments constitutifs du système embarqué automobile
1.6.4.1 Calculateur
Le calculateur est l’élément principal d’un système embarqué automobile où
régit la mémoire, la carte-mère ou encore le traitement logiciel. Chacun des calculateurs
automobiles sont dédiés au pilotage d’une certaine tâche bien précise. Ainsi, de nombreux
calculateurs sont présents dans les véhicules pour former son système électronique.
Nous pouvons les qualifier de systèmes « intelligents » dû à leur capacité de
prise de décision en fonction des paramètres d’entrées via des capteurs (ou sondeurs).
Dans le cas d’un calculateur moteur, son but précis sera d’assurer les fonctions
de pilotage d’un moteur en ajustant en temps réel les besoins du moteur. En recevant des
signaux électriques de la part des capteurs (sonde de température, capteur de pression…),
le calculateur peut traiter ces informations pour les transformer en action par
l’intermédiaire d’actionneurs.
Quel que soit le système, le fonctionnement du calculateur est toujours le
même : il gère une fonction par l'intermédiaire d'actionneurs, après avoir reçu des
informations par les capteurs.17
17 www.entretien-voiture.ooreka.fr, consulté le 03/07/2021

24
Figure 12: Représentation d’un calculateur moteur et ses interactions
1.6.4.2. Actionneurs ou Actuateurs
Lorsque le traitement est réalisé par le calculateur, un signal électrique est
transmis aux actionneurs pour permettre une action physique sur le véhicule.
Ces actionneurs (ou actuateurs) transforment le signal électrique reçu en
énergie mécanique. Cette transformation d’énergie peut être réalisée par le moteur, de
façon magnétique, hydraulique ou optique.
Tableau 3: Exemples d’actionneurs

25
1.6.4.3. Capteurs
Les capteurs sont des éléments essentiels au fonctionnement des calculateurs
puisque ce sont ces composants qui sont chargés de transmettre l’information afin d’être
traitée de manière optimale.
Leur principal objectif est donc de renseigner le calculateur qui agirait en
temps réel avec l’environnement. C’est pourquoi, ces capteurs envoient de façon constante
des informations en continu au calculateur connecté. De plus en plus de capteurs de
nouveaux véhicules sont sophistiqués.
Précisément, leurs tâches consistent à pouvoir transformer une grandeur
physique (température, pression…) en un signal électrique afin de le transmettre au
calculateur. En effet, des interrupteurs peuvent être considérés comme des capteurs puisque
les informations qui résultent de l’action émise par l’utilisateur sont directement transmises
au calculateur. Il existe de ce fait, plusieurs sortes des capteurs. Les deux images ci-dessous
détaillent un peu plus les différents types de capteurs qui peuvent exister.

27
Figure 13: les sortes des capteurs
1.6.4. Communication
Tous ces composants énumérés ci-haut échangent entre eux par
l’intermédiaire de faisceaux. Ils correspondent à de petits câbles permettant la transmission
des signaux électriques contenant les informations recueillies et à transmettre. Cette figure
ici-bas, illustre la communication et les échanges entre le calculateur et ses actionneurs et
capteurs. En vert, les interactions avec les actionneurs la commande d’allumage et en
rouge, les interactions avec les capteurs, correspondant tous à des faisceaux électriques.

28
Figure 14: Communication capteur – calculateur – actionneur
1.7. ARCHITECTURE D’UN SYSTEME AUTOMOBILE
Dans un véhicule, chaque ECU (ou calculateur) gère son propre système.
Cependant, il est possible pour un système d’interagir et échanger des informations avec
tous les autres calculateurs contenus dans le véhicule. Pour ce faire, les calculateurs
communiquent entre eux par des types de langages différents suivant les fonctions qui leur
sont dédiées en termes de réseau.
1.7.1. Réseau de câblage Multiplexé
Le multiplexage est une technologie permettant de faire circuler un nombre
très important d’informations entre les boîtiers électroniques de gestion de commande et
les accessoires par l’intermédiaire d’un câblage électrique réduit18.
18 Idem

29
Le multiplexage permet de faire circuler plusieurs informations dans le même
câble, diminuant ainsi leur nombre, le coût de fabrication, mais surtout leur poids à
l’intérieur d’une automobile, variait précédemment entre 80 et 100 kg, pour des réseaux
atteignait 5 km de long. Avec moins de capteurs et un nombre limité de liaisons avec les
boîtiers, ajoutaient de nouvelles fonctions inédites sans surcoût de production, le réseau
de câblage multiplexé allège considérablement le poids des voitures actuelles et permet
une transmission binaire et rapide des informations. Il existe généralement deux types de
réseau multiplexage :
1.7.1.1. Le bus CAN
Le bus CAN (Controller area network) réseau de zone de contrôle en
français, le mot bus désignant le câble unique de transmission des données et qu’il est un
système principalement employé pour le multiplexage depuis les années 90. Son débit
peut atteindre 1 Mbit/s (mégabit par seconde).
CAN (Control Area Network) fait partie des nombreux protocoles de
communication d’un réseau multiplexé tels que le VAN (vehicule area network), le LIN
(local InterConnect network) est un réseau interconnecté local ou encore le MOST. Le bus
CAN reste le protocole le plus utilisé dans les véhicules. Le protocole représente la manière
dont sont encodées les informations circulant dans le bus.
1.7.1.2. Le bus FlexRay
FlexRay est un système de bus rapide, déterministe et tolérant aux défauts
pour l'industrie automobile.
Le protocole FlexRay répond à cette demande avec une technologie à haute
vitesse, déterministe et tolérante aux défauts. Spécialement conçu pour les réseaux
embarqués, FlexRay ne remplace pas les réseaux préexistants, mais fonctionne plutôt de
concert.

30
1.7.2. L’architecture Client-Serveur
1.7.2.1. Définition
Le protocole ou l’environnement Client-Serveur désigne un mode de
transaction (souvent à travers un réseau) entre plusieurs programmes ou processus : l’un,
qualifie le client, envoie des requêtes ; l’autre, qualifie le serveur, attend les requêtes des
clients et y répond.19
En clair, un client exécute une application, et demande l’exécution d’une
opération à un serveur par le biais d’une requête et il reçoit une réponse, lui l’indiquant
que l’opération a été effectuée.
1.7.2.2. Types des Client-Serveur20
Généralement, il existe quatre types des client-serveur :
 Client-Serveur de présentation
C’est un type de Client-serveur dans lequel la gestion des données et
l’exécution des codes applicatifs se trouvent au niveau du serveur et que le client n’est
chargé que pour la présentation ou l’exécution des fonctions de dialogue avec l'utilisateur.
 Client-Serveur de données
Ici l’ensemble de données est géré par le serveur dans les bases de données,
le client ne fait qu’introduire les informations dans la base de données.
 Client-Serveur de procédures
Ce type de Client-serveur se résume de la manière qu’il existe un programme
applicatif contrôlé par une interface de présentation sur une machine cliente avec
l'exécution de procédures applicatives à une machine serveur encapsulant souvent la base
de données.
19 www.fr.m.wikipedia.org/Client-serveur consulté le 24/01/2021
20 MAYOKO J, Notes de cours de Laboratoire Informatique I, Cours L1 Info, ISC/BDD, 2018-2019, p16, (inédit).

31
 Client-Serveur de données et procédures
Ce type de client-serveur permet de mettre en commun des procédures
communes autour de la base de données en répartissant les traitements entre client et
serveur.
1.7.2.3. Types des Clients
Dans un environnement client/serveur, on a trois types de clients
correspondants chacun à un type de client/serveur :
 Le Client Leger
Un client léger est une application où le traitement des requêtes du client est
entièrement effectué par le serveur. Le client recevant les réponses « toutes faites »,
intervient alors un type de client/serveur dit « Client/serveur de Présentation » où le client
n’a que le module de présentation et non celui de traitement des données.
 Le Client Lourd
Est une application où le traitement de requêtes du client est partagé entre
le serveur et le client. Ce client se trouve dans un client/serveur de données ou de
procédures. Le client possède ainsi le module ou la procédure de traitement de données.
 Le Client Riche
Ici le traitement de requêtes du client est effectué majoritairement par le
serveur. Le client recevant des réponses « semi-finies » les finalisa lui-même. C’est un client
léger plus évolué permettant de mettre en œuvre des fonctionnalités comparables à celles
d’un client lourd. Le client se retrouve ainsi dans un client/serveur de données et de
procédures.

32
1.7.2.4. Choix d’un type des Client- serveurs
En effet, nous avons susmentionné les différents types de client-serveur et les
types des clients. Signalons que dans notre étude, nous utilisons le client serveur de
présentation et le client du type léger.
Ce choix se résume du fait que nous voulons concevoir un système intelligent
qui sera embarqué dans un véhicule et ce dernier doit interagir avec notre système. De ce
fait, le système intelligent est considéré comme un serveur et le véhicule est par contre un
client. D’où, toutes les données se traitent dans le système et le véhicule ne reçoit que les
réponses. Intervient ici un type de client/serveur dit « client/serveur de présentation » où
le client n’a que le module de présentation et non celui de traitement des données, ainsi
dit client léger.
I.8. SYSTEME DE GESTION D’OBSTACLES
La détection d’obstacles se fait principalement par le capteur d ’ondes
sonores. Comme le précédent capteur, celui-ci transmet des informations directes à la carte
Arduino et par l’intermédiaire de fils électriques.
1.8.1. Système de freinage (ABS)
Etant donné que notre voiture sera à mesure de démarrer et rouler toute
seule sans intervention d’un conducteur, elle doit obligatoirement être à mesure aussi de
stationner et voire freiner en cas d’obstacle pour éviter d’accidents. Voilà pourquoi cette
notion est indispensable dans ce travail.
L’ABS (Anti Block System) est un système permettant de bloquer et débloquer
les roues lors d’un freinage d’urgence. Ce déblocage permet ainsi de diminuer la distance
de glissement du véhicule et en rendant possible le contrôle directionnel du véhicule.
Ce système nécessite la présence de capteurs pour recueillir les informations
d’un calculateur pour les traiter et d’un actionneur pour mettre en marche le système de
blocage et de déblocage de roues du véhicule.

33
En somme, quatre capteurs de mesure sont placés dans le véhicule : Ces
capteurs aimantés permettent de s’accorder à une roue dentée fixée directement à la roue
du véhicule. Une transmission de la vitesse de la roue dentée est donc émise par flux
magnétique au capteur, proportionnelle à la vitesse de la roue.
Figure 15: Capteur de vitesse et roue dentée
Si le coefficient de glissement est égal à 0%, cela signifie une adhérence
parfaite du véhicule ; contrairement à un coefficient égal à 100% relatif à un blocage
complet des roues.
Lors du traitement du calculateur, un coefficient de glissement supérieur à
20% est considéré comme une perte d’adhérence et nécessite l’intervention du système
ABS. L’intervention est réalisée par des actionneurs qui ont pour but de réguler le freinage
afin d’empêcher le blocage des roues. Ainsi, le calculateur envoie le signal à une valve
régulatrice, nommée électrovanne, présente sur chaque roue et permettant de réguler les
pressions de freinage.
𝐶𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡 𝑑𝑒 𝑔𝑙𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 =
Vitesse du Vehicule − la vitesse de rotation de roues
Vitesse du Vehicule
∗ 100

34
1.8.2. La détection d’obstacles
La détection d’obstacle se fait principalement par le capteur d’ondes sonores.
Celui-ci transmet des informations directes à la carte Arduino et par l’intermédiaire de fils
électriques. Ce capteur permet de mesurer les distances entre un obstacle et la voiture.
C’est-à-dire ce capteur ne détecte que les obstacles qui se trouvent dans son champ
d’émission. Cette distance peut aller jusqu’à 400mm.
Pour ce faire, la carte Arduino envoie une impulsion de 5V d’au moins 10
microsecondes sur l’entrée « Trig » du capteur, c’est le moyen nécessaire pour que le capteur
émet une série de 8 impulsions ultrasoniques de 40 kHz (inaudible à échelle humaine). En
cas de réfléchissement, le capteur émet à son tour un signal de 5V à la carte Arduino via
son entrée « Echo ».
Figure 16: Représentation du signal ultrason
C’est avec la durée du temps d’intervalle entre l’envoi de l’impulsion
ultrasonique et la réception du signal Echo (Pulse) que la distance pourra être déduite
(grâce également à la vitesse du son).
C’est la fonction pulse In (int pin, int tension) qui prend en paramètre le
numéro du pin ciblé (Echo) et la valeur HIGH pour la tension qui retourne le temps
d’intervalle.
Cependant, la durée retournée correspond à l’intervalle de temps entre
l’envoi du signal Trig et la réception du signal Echo, il est donc nécessaire de diviser par 2
la valeur réceptionnée (c’est un aller-retour, or nous sommes intéressés que par le retour).

35
Voici donc la formule pour transformer le temps de la requête en distance
réelle. Distance :
La vitesse du son est de 340m/s. Afin d’obtenir un résultat en millimètres, il
est préférable de convertir cette vitesse : 340m/s -> 340mm/us-> 340/1000 mm -> 0.34
mm. Le manuel d’utilisateur du capteur propose une formule avec un résultat directement
en centimètres en se basant sur la précédente formule après plusieurs simplifications et
conversions.
C’est cette formule qui a été utilisée pour le traitement du temps de réponse
et ainsi pouvoir déduire la distance de l’obstacle.
Cette fonction retourne un entier avec une unité de mesure en centimètre.
Cette fonction doit être appelée dans la boucle loop () afin de connaître en continu la
distance d’un éventuel obstacle. Des instructions peuvent être déclenchées selon la valeur
de cette fonction. Exemple : Stopper le robot si un obstacle se trouve à 20 cm.
Dès que le prototype rencontre un obstacle à 20 cm ou moins, une
instruction de se stopper est lancée, suivie d’une courte marche.
Distance (en mm) = Temps de réponse / 2 * Vitesse du son
Distance (en cm) = Temps de réponse / 58

36
2.1. INTRODUCTION
L’Arduino est à l’origine un projet d’étudiants de l’école de Design
d’Interaction d’Ivrea en Italie. Au début des années 2000, les outils de conception de
projets dans le domaine du design d’interaction étaient onéreux, proches d’une centaine
d’euros. Ces outils étaient pour la plupart conçus pour le domaine de l’ingénierie et de la
robotique. Maîtriser et utiliser ces composants demandait beaucoup de temps
d’apprentissage et ralentissait fortement le processus de création à ces jeunes étudiants.
Figure 17 Premier Modèle de la Carte Arduino
Il leur vient alors l’idée de créer une plateforme plus abordable et plus simple
à utiliser, reposant sur l’environnement de développement Processing mis au point en 2001
par des étudiants du MIT. C’est donc en 2003 que, pour un projet de fin d’études, fut
conçue la carte Wiring, ancêtre d’Arduino. Visant à rendre la plateforme toujours moins
chère et plus accessible, une équipe d’étudiants et de professeurs finirent par concevoir la
toute première Arduino en 2005.
Entièrement open-source, l’Arduino présentait l’avantage d’être
multiplateforme et d’être en perpétuelle optimisation par la communauté d’utilisateurs
nommé par Massimo Banzi et David Cuartielles.

37
2.2. PRESENTATION
Arduino est une marque d’une plateforme de prototypage open-source
permettant aux utilisateurs de créer des objets électroniques interactifs à partir des cartes
électroniques matériellement libres sur lesquelles se trouve un microcontrôleur.21
Le système Arduino donne la possibilité d'allier les performances de la
programmation à celles de l'électronique ; précisément la programmation des systèmes
électroniques. Le gros avantage de l'électronique programmé est non seulement la grande
signification des schémas électroniques et du coût de la réalisation, mais aussi la charge de
travail à la conception d'une carte électronique. Le système Arduino permet de :
Contrôler les appareils domestiques
Fabriquer votre propre robot
Faire un jeu de lumières
Communiquer avec l'ordinateur
Télécommander un appareil mobile (modélisme) etc.
2.3. COMPOSITION
Le système Arduino est composé de deux parties principales : la partie
matérielle et la partie logicielle. En outre, la carte de développement Arduino est une
plateforme matérielle et logicielle de développement d'applications embarquées.
Nous comparons cette notion à celle de l’ordinateur, qui comprend deux
parties (Software et Hardware).
2.3.1. La partie matérielle
Cette partie se compose d'une carte électronique basée autour d’un
microcontrôleur (ATMEL AVR) comportant un certain nombre d’entrées et de
sorties (les ports) permettant la connexion de capteurs ou d’actionneurs.
C’est sur cette carte où seront logées toutes les instructions liées à notre
système intelligent grâce à la programmation.
21 WWW.fr.wikipedia.org/wiki/Arduino Consulté le 03 mars 2021

38
Figure 18 Présentation d’une carte Arduino
2.3.1.1. Présentation des composants d’une carte Arduino
Figure 19 Les éléments constitutifs d'une carte Arduino Uno
1. Microcontrôleur
C’est le cerveau de notre carte.22 Il reçoit le programme que nous
concevrons et le stocke dans sa mémoire avant l’exécution .
2. Bouton Reset : Permet de réinitialiser la carte Arduino.
3. Port USB : Celui-ci a doubles actions :
Il permet d’alimenter la carte en énergie électrique(5V) et
Il téléverse le programme dans la carte.
22 GENEVEY Frédéric – Dulex Jean-Pierre, Arduino à l’école, Ed. Février 2018, p14, version 5.0

39
4. Alimentation externe
Pour fonctionner, une carte Arduino a besoin d'une alimentation. Avec un
microcontrôleur fonctionnant sous 5V, la carte peut être alimentée en 5V par le port USB
ou bien par une alimentation externe comprise entre 7V et 12V. Un régulateur se charge
ensuite de réduire la tension à 5V pour le bon fonctionnement de la carte.
5. Broches Entrées/sorties numériques
La carte Arduino possède 14 broches d’Entrées/sorties numériques. Ces
broches peuvent être configurées pour lire des valeurs logiques (0 ou 1).
6. Entrées analogiques
Elles permettent de brancher des capteurs et des détecteurs analogiques. Tels
que le capteur de l’humidité et le capteur de la température. Une valeur est dite analogique
lorsqu’elle peut prendre une valeur parmi toutes celles d’une plage prédéfinie.23
2.3.1.2. Types des cartes Arduino
L’Arduino n’est en soi un type de carte ou un microcontrôleur spécifique,
mais il désigne toute une famille. Il appartient à l’utilisateur de choisir celle qui correspond
avec son projet.
Il existe des cartes tels que :
 Arduino ONE ;
 Arduino Nano ;
 Arduino Due ;
 Arduino Mega ;
 Arduino Leonardo ;
 Arduino Uno.
Signalons que compte tenu de notre projet, nous avons opté pour la carte
Arduino Uno par ce qu’elle est trop populaire.
23 Nussey John, Arduino pour les nuls, 2e Ed, FIRST éd, 2017, p29

40
2.3.2. La partie logicielle
Pour faire fonctionner la carte Arduino, il nous faut installer sur notre
ordinateur un logiciel indispensable requis et programmer cette carte Arduino. Pour arriver
à la programmation, il faut obligatoirement un langage de programmation Arduino d’où
nous faisons appel à Arduino IDE. Grace à lui que nous allons créer, tester et téléverser.
2.3.2.1. Environnement Arduino IDE
Figure 20 Interface de développement Arduino
Le bouton « Vérifier » : pour vérifier votre programme : il faut en effet que le
programme écrit ne présente pas de bugs afin de s’exécuter correctement.
Le bouton “Téléverser” : en cliquant sur ce bouton, vous transférez votre
programme compilé dans la mémoire de votre carte Arduino.
Le bouton “Nouveau” : c’est à l’aide de ce bouton que vous créez de nouveaux
programmes.
Le bouton “Ouvrir” (flèche vers le haut) qui vous permet d’accéder aux
programmes d’exemples de l’IDE ou aux programmes présents sur votre machine.
Le bouton “Enregistrer” (flèche vers le bas) par lequel vous pouvez sauvegarder le
travail que vous avez réalisé afin d’y revenir quand vous le souhaitiez.

41
Figure 21 L'icones de L'ide Arduino
En-dessous de ces boutons, vous trouverez une zone blanche : c’est l’éditeur
de code où vous écrirez le code source de votre programme Arduino
Figure 22 Editeur de code source du programme
L’éditeur de code, où se trouvera votre programme pour Arduino
Tout en bas de la fenêtre du logiciel, se trouve la console de débogage : c’est là que vous
trouverez les différentes erreurs d’exécution de votre programme le cas échéant. Grâce à
cette console, vous vous assurerez que votre programme fonctionne comme vous le
souhaitez avant de le transférer sur votre carte Arduino.
Figure 23 Console de débogage de l’IDE
C’est l’essentiel des éléments à retenir pour travailler efficacement avec l’IDE
Arduino.

42
Conclusion
Ce chapitre a été divisé en deux sections : dans la première section nous
avons eu à expliquer le système embarqué en général, le système embarqué dans
l’automobile et les différentes parties qui le compose. Et dans la deuxième section du
chapitre, nous avons parlé sur l’Arduino. C’est grâce à lui que nous mettrons ensemble le
matériel et le logiciel pour qu’enfin nous dotons une intelligence à notre voiture. De ce
fait, notons que le système Arduino donne la possibilité d'allier les performances de la
programmation à celles de l'électronique.

43
PLANNING PREVISIONNEL ET IMPLEMENTATION DU
PROTOTYPE
Introduction
Nous présenterons dans ce chapitre le planning prévisionnel, pour savoir de
manière simulatrice le délai et le coût de notre projet et nous passerons en deuxième lieu
à la mise en œuvre de tous les composants nécessaires pour la réussite de notre travail afin
d’avoir les résultats escomptés.
Ce chapitre sera subdivisé en deux sections où la première sera consacrée au
planning prévisionnel et la seconde axée à l’implémentation du prototype.

44
1. APPERCU GENERAL SUR LA NOTION DES PROJETS
1.1. Définition
Le projet de manière générale, c’est un terme qui désigne ce que l’on a intérêt
de faire, le moyen jugé nécessaire de la mise en œuvre de cette idée ou un travail
préparatoire. En matière de gestion, un projet est un ensemble fini d’actions et d'activités
dans le cadre d’une entreprise régie par la gestion de projet. Et la gestion de projet à son
tour, c’est l’ensemble d’activités visant à organiser le bon déroulement d’un projet et à
atteindre les objectifs.24
Elle utilise : Les techniques, Les méthodes et les outils de gestion
dès l’évaluation de l’opportunité jusqu’à l’achèvement du projet.
Informatiquement parlant, un projet implique le fait de développer un
nouveau logiciel ou l'installation d'un nouveau système d’information comme un progiciel
intégré. Notons que la gestion d’un projet informatique est cette possibilité consistant à
élaborer une politique par le biais d’une équipe compétente dirigée par un chef de projet.
Pour bien diriger un projet informatique, il est impératif de définir le délai que prendra ce
projet.
2.2. Caractéristiques d’un projet informatique
Le projet informatique se caractérise par les éléments ci-après :
 Avoir un début et une fin ;
 Suivre une démarche structurelle ;
 Avoir des contraintes des données ;
 Avoir des résultats mesurables.
Le développement d’un logiciel ou d’un projet informatique doit respecter
le cycle de vie logiciel permettant de décrire la vie d’un système d’information qui présente
un projet en quatre étapes différentes : l’analyse de la demande ; l’étude ; la
réalisation et l'exploitation.
24MAYOKO J, Notes de cours de Méthode d’analyse informatique 2, G3 IG, ISTCK, 2020-2021, Pg21, (inédit).

45
2.PLANNING PREVISIONNEL
Le planning prévisionnel est indispensable dans cette étude, car il joue un
rôle très important. La planification est une étape importante dans la conduite des projets,
car elle permet, à l’aide des méthodes dont la plupart viennent de la recherche
opérationnelle (RO), de déterminer le délai du projet en fonction des différentes tâches
suivant un ordonnancement. Parmi les méthodes utilisées lors de ce processus, nous
pouvons citer :
 PERT
 Diagramme de GANT
 MPM
2.1. Méthode PERT
La méthode PERT : est une méthode anglaise qui signifie « Program
Evaluation and Review of Technics, qui veut dire en français technique d’évaluation et de
control de programme.
La méthode PERT consiste à créer un réseau qui prend en compte la
chronologie des tâches et leur dépendance afin de parvenir à l’étape finale25
. Elle permet
de déterminer le chemin critique, c’est-à-dire les tâches pour lesquelles un moindre retard
l’emporte sur l’ensemble du projet.
En bref, la méthode PERT permet de :
 Visualiser la dépendance des tâches ;
 Procéder à leur ordonnancement ;
 Evaluer la durée minimale du projet ;
 Identifier les tâches critiques.
Pour présenter le diagramme de Gant, il est important de présenter les
éléments suivants :
25 Idem,

46
2.1.1. Tableau de prédécesseur
C’est un tableau qui présente les différentes tâches, leurs durées ainsi que les
prédécesseurs c’est-à-dire les tâches qui s’exécutent avant la tâche concernée. Dans le cadre
de notre projet, notre tableau de prédécesseur se présente comme suit :
Tableau 4 Tableau de prédécesseur
Code Tâches Durée Prédécesseur
A Analyse 5 -
B Achat des Matériels 30 A
C Câblages 7 B,F
D Implémentation 3 C
E Téléversement dans la carte Arduino 1 D
F Ecriture des Algorithmes 1 A
G Test 6 E
2.1.2. Détermination du niveau des graphes et présentation des graphes
2.1.2.1. Détermination du niveau des graphes
Avant tout, un graphe est défini comme un ensemble de nœuds qui sont
reliés entre eux par des arcs. Mathématiquement parlant, un graphe G = (x ; u) où X est
un couple de deux ensembles des nœuds et U l’ensemble des arcs. Pour construire notre
graphe, nous devons partir du tableau qui renseigne sur les successeurs directs (d’indication
des tâches) et pour déterminer les niveaux des graphes, il faut que :
□ Le niveau 0 (N0) : C’est le niveau des tâches n’ayant pas de prédécesseurs ou
d’antériorités ;
□ Le niveau N (Nn) : C’est le niveau de la dernière tâche pour la réalisation du
projet ;
Pour notre cas, nous avons sis (6) niveaux :
N0{A}, N1{B, F}, N2{C}, N3{D}, N4{E}, N5{G}

47
2.1.2.2. Présentation des graphes
0 0
0
0
Début
0 0
0
0
A
0 0
0
0
B
0 0
0
0
F
0 0
0
0
C
0 0
0
0
D
0 0
0
0
E
0 0
0
0
G
Figure 24 Présentation des graphes
2.1.3. Calcul des Dates
2.1.3.1. Calcul des dates au plus tôt
La date au plus tôt (DTO) c’est le délai minimum, depuis le début du projet
afin d’atteindre l’étape considérée.
T(A)= 0+5=5
T(B)= 5+30=35 {on prend la valeur maximale}
T(F)= 5+1=6
T(C)= 35+7=42
T(D)= 42+3=45
T(E)= 45+1=46
T(G)= 46+6=52
2.1.3.1. Calcul des dates au plus tard
La date au plus tard (DTA) est l’opposant de l’autre, c’est-à-dire, c’est le délai
maximum, depuis le début du projet afin d’atteindre l’étape considérée.
DTOX=Max (DTOy + d(i))
DTAX=Min (DTAy - d(i))

48
T(G)=52-6=46
T(E)= 46-1=45
T(D)= 45-3=42
T(C)= 42-7=35
T(F)= 35-30=5 {on prend la valeur minimale}
T(B)= 35-1=34
T(A)=5-5=0
2.1.4. Calcul des Marges
La marge est l’écart ou le délai, le retard maximum que l’on peut accepter
pour la mise en route d’une tâche ou de tout le projet sans répression sur le délai
d’achèvement du programme. On distingue de ce fait deux types de marges : marge libre
et la marge totale.
2.1.4.1. Marge Libre
La marge libre c’est le retard maximum que l’on considère dans la mise en
route d’une tâche sans remettre en cause la date au plus tôt d’une tâche.
MLX (A)= 0- 5-5=0
MLX (B)= 35-5-30=0
MLX (F)= 6-5-1=0
MLX (C)= 42-35-7=0
MLX (D)= 45-42-3=0
MLX (E)= 46- 45-1=0
MLX (G)= 52-46-6=0
2.1.4.1. Marge Totale
La marge totale, c’est le retard maximum que l’on considère dans l’exécution
d’une tâche sans remettre en cause la date au plus tard d’une tâche.
MLX= DTOx - DTOy-d(x)
MT= DTAx - DTAy-d(x)

49
C’est qui veut dire :
 MT : Marge totale ;
 X : tâche ;
 DTAx : date au plus tard de la tâche X ;
 DTAy : date au plus tôt de la tâche Y.
2.1.5. Présentation du graphe PERT
0 0
0
0
Début
5 5
5
5
A
35 35
35
35
B
6 35
35
6
F
42 42
42
42
C
30 7
45 45
45
45
D
46 46
46
46
E
52 52
52
52
G
3
Figure 25 Présentation du graphe PERT
2.1.6. Détermination du chemin critique
Le chemin est dit critique lorsqu’il relie les tâches critiques. D’où la tâche
critique est égale à sa date au plus tard. En outre, c’est une tâche pour laquelle un moindre
retard l’emporte sur tout le projet.
0 0
0
0
Début
0 0
5
5
A
0 0
35
35
B
0 0
42
42
C
30 7
0 0
45
45
D
0 0
46
46
E
0 0
52
52
G
3
Figure 26 Détermination du chemin critique

50
2.1.7. Estimation des coûts du projet
Cette notion est très importante, car il nous donnera l’idée sur le coût total
que peut coûter notre projet.
Tableau 5 : Estimation des coûts du projet
MATERIELS
N° INTITULE P. U QTE TOTAL
1 Carte Arduino 75 USD 1 75 USD
2 Power Bank 25 USD 1 25 USD
3 Ultrasons 25 USD 1 25 USD
4 Châssis 30 USD 1 30 USD
5 Connecteurs 15 USD 1 15 USD
6 Moteur 15 USD 1 15 USD
7 Esp32 15 USD 1 15 USD
TOTAL 200 USD
MAIN D’ŒUVRE ET AUTRES...
Analyse des besoins
Main d’œuvre
Maintenance
Imprévus
200 USD
300 USD
5% de la main d’œuvre
5 % du projet total
TOTAL GENERAL 700 +15 +35 =750 USD
2.1.8. Tableau Synthèse du Projet
Le tableau ci-dessous fait la synthèse de la durée des différentes tâches et les
coûts estimatifs de notre projet.
Tableau 6 : Tableau Synthèse du Projet
CODE TACHES DUREE ANTERIORITE NIVEAU TX TY ML MT COUT
A Analyse 5 Jrs - 0 5 5 0 0
B Achat des Matériels 30 jrs A 1 35 35 0 0
C Câblages 7 jrs B, F 1 6 35 0 29
D Implémentation 3 Jrs C 2 42 42 0 0
E Téléversement 1 Jrs D 3 45 45 0 0
F Ecriture des Algorithmes 1 Jrs E 4 46 46 0 0
G Test 6 Jrs G 5 52 52 0 0
TOTAL 53 Jrs 5 52 52 0 29 750$

51
2.1.9. Calendrier du Projet
Figure 27: calendrier du projet
2.1.10. Diagramme de GANT
Ce diagramme se sert des méthodes PERT ou MPM suivant leur
ordonnancement pour présenter le calendrier du projet ; il est représenté avec le jours et
les dates accompagnées de chaque tâche. Ce diagramme permet de suivre de manière
visible l’évolution du projet et les jours que va prendre ce projet.
Figure 28: Diagramme de gant

52
Introduction
Après avoir longuement parlé sur le système embarqué en général, celui
embarqué dans l’automobile et aussi les différents éléments qui le composent, nous allons
de ce fait dans cette section rendre réel le fonctionnement de celui embarqué dans notre
véhicule.
Le but de ce prototype est de pouvoir simuler le fonctionnement d’un
système embarqué par l’intermédiaire d’une mini voiture robotisée et d’une carte à puce
programmable appelé Arduino. Le principe serait de pouvoir ajouter des fonctionnalités
supplémentaires à celles indispensables comme la simple conduite du véhicule.
Ainsi, la gestion d’obstacles s’ajouterait comme une fonctionnalité de confort
à notre voiture par programmation via la carte à puce intégrée. Dès que le véhicule devra
faire face à un obstacle, il stopperait par lui-même son fonctionnement et changerait des
directions si nécessaires.
1. OUTILS UTILISES
1.1. Les composants Matériels
Pour atteindre les objectifs poursuivis dans ce travail, nous avons utilisé les
composants matériels suivants :
Châssis (Robot Voiture)
Carte Arduino
Connecteurs
Moteur
Power bank
Capteurs Ultrasons

53
Figure 30: Carte Arduino utilisée
1.1.1. Châssis du Robot Voiture
Comme nous l’avions susdit dans la phase des difficultés rencontrées, nous
avons utilisé le châssis du robot voiture par faute des moyens nécessaires pour acheter une
vraie voiture. Mais notons que ce châssis joue le rôle dans ce travail de la voiture dans
laquelle que nous voulons doter une intelligence.
1.1.2. Carte Arduino UNO
Une carte programmable de marque Arduino et de type Arduino Uno est
également obligée pour la réussite de ce travail, car c’est dans cette carte où se trouvent
toutes les instructions permettant d’ajouter les fonctionnalités souhaitées au prototype.
Figure 29 : Châssis de la voiture

54
Figure 31 Capteurs d’ultrason
Figure 33 : Présentation du power bank
1.1.3. Capteur d’ondes ultrasonores
L’importance de ce capteur est d’envoyer continuellement des ondes sonores
afin de détecter la présence d’un obstacle. Il va ensuite envoyer les données reçues à la
carte Arduino pour que cette dernière traite ces informations. Ce capteur détermine la
distance de l’obstacle. Il se place à l’avant du prototype robot voiture.
1.1.4. Moteur
Les quatre éléments ci-dessous sont les moteurs de notre robot voiture. Ils
sont tous connectés et contrôlés par la carte Arduino.
Figure 32: Les moteurs du robot voiture
1.1.5. Le Power Bank
Le Power Bank, est très important dans cette étude car il est notre source
d’énergie pour alimenter notre prototype.

55
1.2. Le Composant Immatériel IDE Arduino
Vu que nous avons utilisé la carte Arduino dans laquelle seront logées
toutes les instructions concernant notre voiture, signalons aussi que cette carte Arduino
n’est programmable que par son propre environnement facilitant le développement sur
cette carte programmable spécifique à Arduino. Voir page 40 pour plus de détails.
2. Schéma architecture du système
Le schéma ci-dessous montre l’architecture de notre système intelligent.
Figure 34: Schéma du système intelligent
3. Présentation de l’installation de la voiture
Dans l’installation de cette voiture, nous avons eu à interconnecter tous les
composants énumérés ci-hauts, signalons que si l’on devrait capturer et insérer les figures
en chaque installation d’un composant dans ce prototype, l’espace ne suffirait pas, raison
pour laquelle nous avons capturé qu’une figure après avoir installé tous les composants
nécessaires.
Figure 35 : Présentation de l'installation du voiture

56
4. Quelques codes sources Arduino
Figure 36: Code source Arduino
Signalons que pour la réalisation de ce prototype, nous avons utilisé lus d’une
centaine de lignes de codes sous le langage de développement Arduino, mais nous avons
insérer que quelques lignes en titre de démonstration.

57
5. Test
Dans cette étape, nous allons procéder aux tests sur le fonctionnement de
notre prototype en évoluant fonctionnalité par fonctionnalité.
En effet, après avoir installé les différents éléments détaillés ci-haut, nous
avons procédé à alimenter notre voiture à une source d’énergie qui est notre power Bank.
La voiture s’est alimentée et commence à rouler toute seule sans intervention du
conducteur.
Figure 37 : Test du fonctionnement de la voiture
Conclusion
Partant du test fait sur le fonctionnement de notre prototype, nous pensons
également arriver au terme de ce chapitre. En effet, dans ce chapitre nous avons eu à
déterminer le coût et le délai de notre projet et aussi nous avons eu à interconnecté les
différents matériels pour aboutir au résultat tel que présenté dans la phase test.

58
CONCLUSION GENERALE
Comme chaque chose a un début et une fin, nous voici arrivé au terme de
notre travail ayant comme sujet : « Implémentation d’un système intelligent capable de
conduire une voiture en gérant les obstacles ».
Nous n’avons pas choisi ce sujet par plaisanterie, complexe ou encore d’une
manière hasardeuse, mais plutôt notre choix a été justifié par un constat douloureux en
terme des pertes des vies humaines et des blessures dans le déplacement ou dans la
circulation des usagers de la route utilisant les enjeux tel qu’automobile d’où l’homme est
à la base de la conduite. Parmi ces causes, nous avons cité la fatigue, l’alcool et aussi
somnolence au volant. Ce qui provoque des accidents avec des conséquences fâcheuses
tels que la perte des vies humaines, les blessures graves et certaines personnes victimes de
ces accidents restent handicapés physiques et n’arrivent pas à se déplacer ou circuler
normalement.
De ce fait, l’objectif majeur poursuivi par ce travail, était celui de prendre
l’intelligence de l’homme et la mettre dans une machine pour que cette dernière devienne
plus rapide et intelligente. D’où nous avons eu à concevoir un système intelligent qui serait
embarqué à bord des voitures avec possibilité de conduire cette voiture, de détecter les
obstacles à distance et de savoir comment les éviter. Nous avons une parfaite conviction
que cette solution garantirait la sécurité et le confort des usagers des automobiles et
faciliterait le déplacement des handicapés physiques.
Ainsi, pour mener à bon port cette étude, nous avons eu à diviser ce présent
travail en trois chapitres. Le premier chapitre a parlé de la généralité sur la voiture
intelligente ; Le deuxième chapitre a été consacré à la généralité sur le système embarqué
et Arduino et enfin le dernier chapitre s’est focalisé sur le planning prévisionnel et
implémentation du prototype.
Enfin, ce travail étant une œuvre humaine et, à ce titre, il ne manque pas
d’imperfections. C’est pourquoi nous serons réceptifs à toutes les critiques constructives qui
nous seront formulées par les lecteurs dans le cadre d’amélioration de ce présent travail.

59
BIBLIOGRAPHIE
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2018, pg8.
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21. WWW.fr.wikipedia.org/wiki/Arduino Consulté le 03 mars 2021
22.www.whatis.techtarget.com , Consulté le 28/08/2021

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