Brevet FR2909184A1 — publié le 20080530

Véhicule automobile, du tvpe comportant un dispositif de mesure du vent relatif au véhicule La présente invention concerne un véhicule automobile, du type comportant un dispositif de mesure du vent relatif au véhicule, comprenant une première paire d'émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques alignés suivant un premier axe et disposés en regard, une deuxième paire d'émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques distincts de la première paire, les émetteurs-récepteurs de la deuxième paire étant alignés suivant un deuxième axe et disposés en regard, les premier et deuxième axes étant décalés angulairement ; et une électronique de traitement comprenant un calculateur pour déterminer une valeur représentative du vent relatif en fonc- tion des temps de parcours d'ondes ultrasoniques entre les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de chaque paire. On connaît déjà des dispositifs de mesure du vent relatif pour véhicule automobile. Le document JP-A-57 077 965 décrit un dispositif de mesure de vent relatif comprenant deux paires d'émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques disposés sur le toit du véhicule. Les émetteurs-récepteurs de la première paire sont alignés suivant un premier axe (X-X') longitudinal et les émetteurs-récepteurs de la deuxième paire sont alignés sur un deuxième axe (Y-Y') transversal, les premier et deuxième axes étant perpendiculaires entre eux. Les ondes ultrasoniques se propagent par l'air à l'extérieur du véhicule. Leur temps de parcours dépend donc du vent relatif. La composante (Vx) du vent relatif suivant le premier axe (X-X') est calculée par comparaison entre les temps de parcours d'ondes ultrasoni- ques de chaque émetteur-récepteur de la première paire vers l'autre émetteur-récepteur de la première paire. La composante (Vy) du vent relatif suivant le deuxième axe (Y-Y') est calculée de la même façon grâce à la deuxième paire d'émetteurs-récepteurs. 2909184 2 Cependant, la disposition des émetteurs-récepteurs donne à l'ensemble du dispositif une forme géométrique proéminente, très voyante et encombrante sur la carrosserie du véhicule. L'invention a pour but de mieux respecter les contraintes esthétiques 5 et aérodynamiques du domaine automobile. L'invention a pour objet un véhicule automobile du type précité, caractérisé en ce que les premier et deuxième axes forment des angles non nuls avec un plan vertical et longitudinal médian du véhicule. Suivant des modes particuliers de réalisation, le véhicule peut corn- 10 porter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - les projections des premier et deuxième axes sur un plan horizontal forment entre elles par exemple un angle de préférence compris entre 45 et 135 , ou encore de préférence proche de 90 ; 15 - les émetteurs-récepteurs sont avantageusement disposés en s'intégrant dans la courbure aérodynamique du capot et/ou du cache, sans constituer de proéminence importante ; - les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la première paire et les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire sont 20 disposés dans un même plan horizontal ; - les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la première paire sont disposés d'un côté du plan médian tandis que les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire sont disposés de l'autre côté ; - les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la première paire 25 sont disposés symétriquement, par rapport au plan médian, aux émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire ; - il comporte un pare-brise, les première et deuxième paires d'émetteurs-récepteurs étant disposées à proximité du bas du pare-brise ; - il comporte un capot, au moins l'un des émetteurs-récepteurs étant disposé sur le capot ; - il comporte un gicleur de nettoyage du pare-brise comportant un tuyau d'acheminement de liquide de nettoyage, au moins l'un des émet- 2909184 3 teurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques comportant des fils de connexion, les fils de connexion longeant une partie du tuyau ; - le gicleur comporte un corps, le corps abritant un ou plusieurs émetteu r-récepteur. 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessus illustrant un véhicule automobile comportant un dispositif de mesure du vent relatif au véhicule 10 selon l'invention ; - la figure 2 est une vue agrandie d'un gicleur gauche de nettoyage d'un pare-brise du véhicule de la figure 1. La figure 1 illustre un véhicule automobile 2 comportant un pare-brise 4, un capot 6 abritant un moteur du véhicule 2 et / ou un compartiment à ba- 15 gages, des gicleurs gauche 8 et droit 10 de nettoyage du pare-brise 4 disposés sur le capot 6 et un cache 12 de protection disposé entre le capot 6 et le pare-brise 4. Le véhicule 2 comporte également un dispositif 14 de mesure du vent relatif au véhicule 2. 20 Le dispositif 14 de mesure du vent relatif comprend une première paire 16, 18 et une deuxième paire 20, 22 d'émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques. Les deux émetteurs-récepteurs 16, 18 d'ondes ultrasoniques de la première paire sont disposés en regard et alignés suivant un premier axe X-X'. Les deux émetteurs-récepteurs 20, 22 d'ondes ultrasoniques de la 25 deuxième paire sont également disposés en regard mais sont alignés suivant un deuxième axe Y-Y' non parallèle au premier axe X-X'. Les projections des premier X-X' et deuxième Y-Y' axes sur un plan horizontal forment entre elles par exemple un angle de préférence compris entre 45 et 135 , ou encore de préférence proche de 90 . Dans l'exemple illustré sur la figure 30 1, il s'agit d'un angle orienté vers l'arrière du véhicule. Les émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 sont avantageusement dis-posés en s'intégrant dans la courbure aérodynamique du capot 6 et/ou du cache 12, sans constituer de proéminence importante. 2909184 4 Les émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 sont avantageusement dis-posés sensiblement dans un même plan horizontal. De plus, chaque paire d'émetteurs récepteurs est disposée (16, 18 ; 20, 22) de part et d'autre du plan III longitudinal et vertical médian du véhi- 5 cule 2, de préférence symétriquement par rapport au plan III. Le dispositif 14 comprend également une électronique 24 de traite-ment comprenant un calculateur 26 et une alimentation 28 électrique pour alimenter les émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22. L'électronique de traite-ment 24 est par exemple intégrée à une planche de bord ou dans une aile 10 arrière du véhicule 2. Le calculateur 26 est propre à calculer une valeur représentative du vent relatif au véhicule 2 en fonction des temps de parcours d'ondes ultra-soniques (également appelées ultrasons) entre les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques de chaque paire 16, 18 ; 20, 22. 15 Les émetteurs-récepteurs d'ondes ultrasoniques 16, 18, 20, 22 (également appelées ultrasons) sont de tout type connu adapté. Chaque émetteur-récepteur 16, 18, 20, 22 comporte par exemple une membrane 30 externe pour émettre et recevoir des ondes ultrasoniques, comme illustré sur la figure 2. La membrane 30 est par exemple solidaire 20 d'une couche piézoélectrique (non représentée) excitatrice et réceptrice d'ondes ultrasoniques. Chaque émetteur-récepteur 16, 18, 20, 22 comporte également des fils 32 de connexion à l'électronique de traitement 24 pour l'échange d'informations avec l'électronique de traitement 24 et/ou pour l'alimentation des émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 par l'alimentation 28. 25 Chaque paire 16, 18 ; 20, 22 d'émetteurs-récepteurs comprend un émetteur-récepteur interne 18 ; 20 et un émetteur-récepteur externe 16 ; 22. L'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 est plus éloigné que l'émetteur-récepteur interne 18 ; 20 du plan médian III. L'émetteur-récepteur interne 18 ; 20 de chaque paire d'émetteursrécepteurs est avantageusement disposé dans l'un des gicleurs 8 ; 10 de nettoyage du pare-brise 4, tandis que l'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 est par exemple disposé au niveau de l'un des coins du bas du pare-brise 4. L'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 est ainsi disposé par exemple sur le 2909184 5 capot 6 ou sur le cache de protection 12, comme illustré sur la figure 1. Le cache de protection 12 est par exemple un cache en plastique destiné à éviter que des corps étrangers ne pénètrent dans une zone moteur sous le capot 6. 5 La disposition de l'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 n'est pas limitative. II est en effet par exemple disposé sur un autre élément de carrosserie du véhicule 2. Les gicleurs de nettoyage 8, 10 sont par exemple disposés sur le capot 6, à proximité du bas du pare-brise 4. Les gicleurs gauche 8 et droit 10 10 sont par exemple disposés symétriquement par rapport au plan III. Chaque gicleur 8 ; 10 comprend un corps 34, par exemple en plastique, et un tuyau 36 d'acheminement de liquide de nettoyage. Les émetteurs-récepteurs internes 18 , 20 des première et deuxième paires sont ainsi disposés respectivement à l'intérieur du corps 34 du gicleur 15 gauche 8 et à l'intérieur du corps 34 du gicleur droit 10. Chaque émetteur-récepteur interne 18 ; 20 est de préférence disposé latéralement et du côté vers l'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 respectif par rapport au tuyau d'acheminement 36. Le corps 34 de chaque gicleur 8 ; 10 abrite ainsi l'émetteur-récepteur interne respectif 18 ; 20. 20 Le corps 34 du gicleur 8 ; 10 comprend par exemple des trous 38 de passage des ondes ultrasoniques en regard de la membrane externe 30 de l'émetteur-récepteur interne 18 ; 20. 25 respectif, la membrane externe 30 de l'émetteur-récepteur 18 ; 20 étant dans la continuité de la surface du corps 34 du gicleur 8 ; 10. Comme illustré sur la figure 2, les fils de connexion 32 des émetteurs-récepteurs internes 18, 20 longent par exemple une partie des tuyaux 36 30 des gicleurs 8, 10. Le choix d'une disposition des émetteurs-récepteurs internes (18, 20) au sein des gicleurs (8, 10) n'est pas limitatif. En effet, il est également possible de disposer les émetteurs-récepteurs internes (18, 20) sur le capot 6 Cette disposition des émetteurs-récepteurs internes 18, 20 dans les gicleurs 8, 10 n'est pas limitative. Chaque émetteur-récepteur interne 18 ; 20 est en effet par exemple partiellement inséré dans un trou du gicleur 8 ; 10 2909184 6 ou le cache 12. Le véhicule 2 peut également comporter un unique gicleur ou plus de deux gicleurs au sein desquels sont implantés un ou deux emetteu rs-récepteu rs. Le calculateur 26 est programmé pour calculer la composante Vx du 5 vent relatif suivant le premier axe X-X' en mesurant le temps de parcours t1x des ondes ultrasoniques de l'émetteur-récepteur externe 16 de la première paire à l'émetteur-récepteur interne 18 associé et le temps de parcours t2x des ondes ultrasoniques de l'émetteur-récepteur interne 18 de la même paire à l'émetteur-récepteur externe 16 associé, et en utilisant la distance dx 10 entre les deux émetteurs-récepteurs 16, 18 selon la formule v = dx /2 x (1/ tix - 11 t2x). Le calculateur 26 est également programmé pour calculer la composante Vy du vent relatif suivant le deuxième axe Y-Y' au moyen de la deuxième paire d'émetteurs-récepteurs 20, 22, de manière analogue à la première paire 16, 18. A partir de Vx et Vy, le calculateur 26 est également 15 programmé pour calculer le vecteur v du vent relatif selon les axes longitudinal et transversal du véhicule, afin de fournir une information exploitable par les systèmes électroniques du véhicule. Les émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 sont, dans un premier mode de réalisation, associés à des moyens de pilotage propres à assurer 20 l'excitation de leur membrane 30 de manière alternée et périodique. L'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 de chaque paire émet par exemple une onde ultrasonique pendant que l'émetteur-récepteur interne 18 ; 20 de chaque paire la reçoit. Puis l'émetteur-récepteur interne 18 ; 20 émet pendant que l'émetteur-récepteur externe 16 ; 22 reçoit. La durée d'émission de cha- 25 que émetteur-récepteur 16, 18, 20, 22 est par exemple comprise entre 10 et 20 cycles de l'onde ultrasonore. Les émissions se succèdent toutes les 5 ms environ, selon la fréquence de l'émetteur et la distance entre l'émetteur et le récepteur. II est ainsi possible d'obtenir une nouvelle valeur du vent relatif toutes les 10 ms environ. 30 Dans un deuxième mode de réalisation, les moyens de pilotage sont propres à assurer l'excitation de la membrane 30 des émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 de manière synchrone et périodique. Les ondes sont ainsi émises au même instant pendant une durée inférieure au temps de parcours 2909184 7 minimal entre les deux émetteursrécepteurs 16, 18 ; 20, 22 de chaque paire compte tenu des conditions de vent possibles et de la distance entre les émetteurs-récepteurs. Les temps de parcours entre les émetteurs-récepteurs interne 18 ; 20 et externe 16 ; 22 de chaque paire sont ainsi me- 5 surés simultanément, ce qui est avantageux en cas de vent relatif fortement changeant. Dans un troisième mode de réalisation plus simple, l'électronique de traitement 24 est simplifiée pour mesurer uniquement des variations de vitesse de vent latéral. Pour cela on réalise des émissions et réceptions uni- 10 quement dans un sens. Ce sens est de préférence du côté interne vers le côté externe afin d'éviter les interférences. Un capteur est donc dédié soit à l'émission soit à la réception. Les émissions sont effectuées de façon périodique avec une période fixe et les instants de réceptions successives sont mémorisés. Le calculateur 26 est ainsi propre à détecter une variation du 15 vent relatif en prenant en référence un ou plusieurs instants de réceptions antérieures et en comparant les écarts successifs avec les instants de réceptions ultérieures. Le dispositif étant plus simple, il peut faire des mesures plus rapidement de l'ordre de quelques millisecondes. Le calculateur 26 est également avantageusement programmé pour 20 calculer la célérité c du son, par exemple à partir du temps de parcours tix de l'émetteur-récepteur externe 16 de la première paire vers l'émetteur-récepteur interne 18 associé et du temps de parcours tex de l'émetteur-récepteur interne 18 de la première paire vers l'émetteur-récepteur externe 16 associé, et de la distance dx entre les membranes 30 de l'émetteur- 25 récepteur externe 16 et de l'émetteur-récepteur interne 18 selon la formule v = dx /2 x (1/ tu + 11 t2x).. Le calculateur 26 est également propre à calculer la célérité c du son à partir des temps de parcours des ondes ultrasoniques émises par les émetteurs-récepteurs 20, 22 de la deuxième paire, de manière analogue. Le calculateur 26 est par exemple également propre à cal- 30 culer la température de l'air extérieur à partir de la célérité c du son. Le véhicule 2 comporte par exemple également un dispositif de men-sure de distance d'obstacles au déplacement du véhicule 2. Il s'agit par 2909184 8 exemple d'un dispositif d'aide au stationnement avertissant le conducteur de la proximité d'obstacles. De manière avantageuse, ce di positif est propre à utiliser l'électronique de traitement 24 et le calcula eur 26 du dispositif 14 de me- 5 sure du vent relatif. On comprend qu'avec l'invention, récepteurs selon les premier X-X' et deuxiè rement dans l'esthétique et l'aérodynamique De plus, les projections des premier 10 un plan horizontal ne forment par nécessair la disposition à 90 est généralement trop c tion des émetteurs-récepteurs internes 18, à proximité du bas du pare-brise 4, et des 16, 22 au niveau du bas du pare-brise 4. D 15 est propre à calculer la vitesse du vent relat les premier X-X' et deuxième Y-Y' axes da pas nul. Les paires d'émetteurs-récepteurs chies de la nécessité d'être disposées à 90 De plus, l'implantation des émetteur 20 sein des gicleurs 8, 10 facilite leur impla d'acheminer les fils de connexion 32 le long liquide de nettoyage. L'invention per l'aménagement prévu dans le capot 6 et dan 8 ; 10 et son tuyau 36 d'acheminement 25 l'implantation des émetteurs-récepteurs l'implantation des émetteurs-récepteurs inte manière importante. la disposition des émetteurs-e Y-Y' axes s'intègrent parfai-•u véhicule. -X' et deuxième Y-Y' axes sur ment un angle de 90 . En effet, ~ntraignante pour une implanta-0 au niveau des gicleurs 8, 10, émetteurs-récepteurs externes ns l'invention, le calculateur 26 f, quelque soit l'ange formé par s la mesure où cet angle n'est 6, 18, 20, 22 sont ainsi affran- -récepteurs internes 18, 20 au tation. II est en effet possible des tuyaux 36 d'acheminent de et ainsi de bénéficier de la zone moteur pour le gicleur •e liquide de nettoyage, pour ternes 18, 20. Le coût de nes 18, 20 est ainsi diminué de REVENDICATIONS 1. Véhicule (2) automobile, du type comportant un dispositif (14) de mesure du vent relatif au véhicule (2), comprenant : - une première paire d'émetteurs-récepteurs (16, 18) d'ondes ultraso- niques alignés suivant un premier axe (X-X') et disposés en regard ; - une deuxième paire d'émetteurs-récepteurs (20, 22) d'ondes ultra-soniques distincts de la première paire (16, 18), les émetteurs-récepteurs (20, 22) de la deuxième paire étant alignés suivant un deuxième axe (Y-Y') et disposés en regard, les premier (X-X') et deuxième (Y-Y') axes étant dé- calés angulairement ; et - une électronique (24) de traitement comprenant un calculateur (26) pour déterminer une valeur représentative du vent relatif en fonction des temps de parcours d'ondes ultrasoniques entre les émetteurs-récepteurs (16, 18 ; 20, 22) d'ondes ultrasoniques de chaque paire caractérisé en ce que les premier (X-X') et deuxième (Y-Y') axes for-ment des angles non nuls avec un plan (III) vertical et longitudinal médian du véhicule (2). 2. Véhicule (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les projections des premier X-X' et deuxième Y-Y' axes sur un plan horizontal for- ment entre elles par exemple un angle de préférence compris entre 45 et 135 , ou encore de préférence proche de 90. 3 Véhicule (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs 16, 18, 20, 22 sont avantageusement disposés en s'intégrant dans la courbure aérodynamique du capot 6 et/ou du cache 12, sans constituer de proéminence importante. 4. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs (16, 18) d'ondes ultra-soniques de la première paire et les émetteurs-récepteurs (20, 22) d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire sont disposés dans un même plan hori- zontal. 5. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs (16, 18) d'ondes ultra-soniques de la première paire sont disposés d'un côté du plan médian (III) 2909184 10 tandis que les émetteurs-récepteurs (20, 22) d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire sont disposés de l'autre côté. 6. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les émetteurs- récepteurs (16, 18) d'ondes ultra- 5 soniques de la première paire sont disposés symétriquement, par rapport au plan médian (III), aux émetteursrécepteurs (20, 22) d'ondes ultrasoniques de la deuxième paire. 7. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un pare-brise (4), les première (16, 18) 10 et deuxième (20, 22) paires d'émetteurs-récepteurs étant disposées à proximité du bas du pare-brise (4). 8. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capot (6), au moins l'un des émetteurs-récepteurs (16, 18, 20, 22) étant disposé sur le capot (6). 15 9. Véhicule (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un gicleur (8 ; 10) de nettoyage du pare-brise (4) comportant un tuyau (36) d'acheminement de liquide de nettoyage, au moins l'un des émetteurs-récepteurs (16, 18, 20, 22) d'ondes ultrasoniques comportant des fils (32) de connexion, les fils de connexion (32) 20 longeant une partie du tuyau (36). 10. Véhicule (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le gicleur (8 ; 10) comporte un corps (34), le corps (34) abritant un ou plusieurs émetteur-récepteur (16, 18, 20, 22).