Brevet FR3159264A1 — publié le 20250815

L’invention concerne une antenne (1b) de toit pour un véhicule automobile, conçue pour être montée sur un pavillon (2) de toit, l’antenne (1b) comprenant un orifice (6) s’étendant suivant un axe principal entre une ouverture (7b) et un fond, l’ouverture (7b) étant conçue pour permettre l’entrée d’un flux d’air dans l’orifice (6), lorsque l’antenne (1b) est montée sur le pavillon (2) et que le véhicule circule en marche avant, le fond étant conçu pour mesurer une pression dans l’orifice (6) résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture (7b) de l’orifice (6), l’orifice (6) étant dimensionné pour former une partie d’une sonde Pitot. (Figure 2) Antenne de toit comportant une sonde Pitot Le domaine technique concerne les antennes de toit, les carénages formant une enveloppe extérieure d’une telle antenne et les véhicules automobiles équipés d’une telle antenne. La régulation de la circulation automobile toujours plus dense devient un enjeu majeur pour les acteurs du monde automobile, qui envisagent des solutions innovantes pour optimiser l’utilisation des infrastructures routières, notamment le roulage en convoi. En effet, le roulage en convoi permettrait d’optimiser l’espace routier, en réduisant les distances entre les véhicules, permettrait d’améliorer la sécurité en gérant de manière coordonnée les conduites des véhicules, avec des systèmes de communication entre les véhicules, et enfin permettrait une réduction des embouteillages. Par ailleurs, dans un contexte où les préoccupations écologiques deviennent très importantes, le roulage en convoi présente un intérêt majeur, puisqu’il permet de réduire la résistance à l’air de l’ensemble du convoi et chaque véhicule bénéficie alors d’une traînée aérodynamique réduite. Cette réduction de la traînée permet de réduire la consommation de carburant ou la consommation électrique. Dans le roulage en convoi, outre les capacités de communication et de régulation de la distance de chaque véhicule, la distance optimale entre deux véhicules qui se suivent dépend de nombreux facteurs, tels que les caractéristiques aérodynamiques des véhicules, leurs poids, leurs tailles, ou encore leurs capacités de freinage. Les facteurs influençant la distance optimale peuvent également varier en fonction des conditions de conduite, telles que la météo et l’état de la route. Ces multiples facteurs sont difficiles à déterminer en temps réel, si bien que la distance entre chaque véhicule n’est pas forcément optimale, du moins du point de vue aérodynamique. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant de mesurer les conditions réelles qui peuvent influencer l’efficience aérodynamique du véhicule. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir une antenne permettant de fournir des informations sur l’efficience aérodynamique du véhicule. A cet effet, la présente invention se rapporte à une antenne de toit pour un véhicule automobile, conçue pour être montée sur un pavillon de toit, l’antenne comprenant un orifice s’étendant suivant un axe principal entre une ouverture et un fond, l’ouverture étant conçue pour permettre l’entrée d’un flux d’air dans l’orifice, lorsque l’antenne est montée sur le pavillon et que le véhicule circule en marche avant, le fond étant conçu pour mesurer une pression dans l’orifice résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture de l’orifice, l’orifice étant dimensionné pour former une partie d’une sonde Pitot. L’invention concerne également un carénage pour une antenne de toit conçu pour délimiter l’enveloppe extérieure d’une antenne selon l’invention, le carénage présentant une forme en aileron de requin s’étendant entre un bord d’attaque, faisant face au flux d’air généré par le déplacement du véhicule, lorsque l’antenne est montée sur le pavillon, et un bord de fuite opposé au bord d’attaque, le bord d’attaque comportant un trou conçu pour permettre le passage d’un flux d’air à travers le bord d’attaque. L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un pavillon de toit et une antenne selon l’invention fixée sur le pavillon Ainsi, l’antenne de toit permet de mesurer une pression dans l’orifice résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture de l’orifice. L’orifice, dimensionné pour former une partie d’une sonde Pitot, permet d’obtenir des informations semblables à celle obtenables avec une sonde Pitot : en effet, cette pression permet de déterminer des informations relatives à l’écoulement de l’air autour du véhicule comme la vitesse de l’écoulement de l’air ou encore la traînée aérodynamique. La plupart des véhicules sont équipés d’une antenne de toit, pour les communications radio et/ou de géolocalisation. Aussi l’antenne selon l’invention peut se substituer à une antenne classique sans modifier l’aspect extérieur du véhicule tout en bénéficiant des avantages de l’antenne selon l’invention. De plus, la zone d’implantation de l’antenne de toit se situe dans une zone du véhicule non soumise aux dégradations extérieures, telles que celles qu’un véhicule peut subir lors d’un stationnement. Elle est placée dans l’axe du véhicule et enfin au-dessus d’une surface lisse, de sorte que les informations qu’une antenne selon l’invention permet de mesurer reflètent l’efficience aérodynamique du véhicule en temps réel. Cette efficience aérodynamique en temps réel permet, par exemple, d’adapter la distance avec le véhicule précédent. En outre, la connaissance de l’efficience aérodynamique en temps réel permet une meilleure estimation de l’autonomie restante. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’orifice est conformé de sorte que l’axe principal s’étend dans un plan horizontal et est orienté selon un axe longitudinal du véhicule lorsque l’antenne est montée sur le pavillon de toit. Selon une possibilité, l’orifice est ménagé dans un tube cylindrique, de préférence à base circulaire, s’étendant entre l’ouverture et le fond, le fond étant conçu pour être connecté à un manomètre ou une capsule manométrique. Selon un mode de réalisation, l’antenne comporte au moins un évent conçu pour permettre de mesurer une pression statique de l’air circulant autour de l’antenne, lorsque l’antenne est fixée sur le pavillon de toit et pour déduire une pression dynamique résultant des efforts du flux d’air autour de l’ouverture. La pression dynamique se déduit, par exemple, en soustrayant à la pression totale la pression statique. Avantageusement, l’antenne comporte un carénage délimitant l’enveloppe extérieure de l’antenne et présentant une forme en aileron de requin, s’étendant entre un bord d’attaque, faisant face au flux d’air généré par le déplacement du véhicule lorsque l’antenne est montée sur le pavillon, et un bord de fuite opposé au bord d’attaque, l’orifice traversant le bord d’attaque de l’antenne. Avantageusement encore, le tube fait saillie du bord d’attaque, lorsque l’orifice est ménagé dans un tube cylindrique, de préférence à base circulaire, s’étendant entre l’ouverture et le fond, le fond étant conçu pour être connecté à un manomètre ou une capsule manométrique. Selon une possibilité de l’antenne de toit, l’ouverture est ménagée dans le bord d’attaque. Dans un mode de réalisation du carénage, le trou est ménagé à une extrémité d’un conduit cylindrique faisant saillie du bord d’attaque. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 représente une vue en perspective d’un premier mode de réalisation d’une antenne selon l’invention fixée sur un pavillon de toit d’un véhicule automobile selon l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 représente une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation d’une antenne selon l’invention fixée sur un pavillon de toit d’un véhicule automobile selon l’invention ; Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Une antenne 1a, 1b de toit selon l’invention, illustrée sur les figures, est destinée à équiper un véhicule automobile selon l’invention. L’antenne 1a, 1b est conçue pour être montée sur un pavillon 2 de toit, partiellement illustré sur les figures. Dans les exemples illustrés sur les figures, l’antenne 1a, 1b comprend un carénage 3a, 3b délimitant l’enveloppe extérieure de l’antenne 1a, 1b. Le carénage 3a, 3b présente une forme en aileron de requin s’étendant entre un bord d’attaque 4a, 4b et un bord de fuite 5, opposé au bord d’attaque 4a, 4b. Le bord d’attaque 4a, 4b est conçu pour faire face au flux d’air généré par le déplacement du véhicule selon l’invention lorsque l’antenne 1a, 1b est montée sur le pavillon 2 de toit. Le carénage 3a, 3b est, par exemple, réalisé en matière plastique. L’antenne 1a, 1b comprend un orifice 6 s’étendant suivant un axe principal AP, illustré sur la FIG. 1 , entre une ouverture 7a, 7b et un fond, non illustré sur les figures. L’ouverture 7a, 7b est conçue pour permettre l’entrée d’un flux d’air, symbolisé par une flèche sur la FIG. 2 , dans l’orifice 6, lorsque l’antenne 1a, 1b est montée sur le pavillon 2 et que le véhicule circule en marche avant. Avantageusement, l’orifice 6 est conformé de sorte que l’axe principal AP s’étend dans un plan horizontal et est orienté selon un axe longitudinal AL, illustré sur la FIG. 1 , du véhicule selon l’invention lorsque l’antenne 1a, 1b est montée sur le pavillon 2 de toit. Dans les exemples illustrés sur les figures, l’orifice 6 traverse le bord d’attaque 4a, 4b de l’antenne 1a, 1b. Le fond est conçu pour mesurer une pression dans l’orifice 6 résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture 7a, 7b de l’orifice 6. L’orifice 6 est dimensionné pour former une partie d’une sonde Pitot. A cette fin, le fond est connectable à un manomètre ou une capsule manométrique, non illustrés. Le manomètre ou la capsule manométrique sont, par exemple, intégrés dans l’antenne 1a, 1b. Lorsque le fond est connecté à un manomètre, la pression mesurée est alors une pression totale correspondant à la somme d’une pression atmosphérique dite pression statique et d’une pression dynamique générée par le flux d’air. Lorsque le fond est connecté à une capsule manométrique, la pression mesurée est alors la pression dynamique, la capsule permettant de compenser la pression statique. La pression dynamique est proportionnelle au carré de la vitesse du flux d’air circulant autour de l’ouverture 7a, 7b. Lorsque la pression mesurée dans l’orifice 6 est une pression totale, une pression dynamique est déduite de la pression totale en soustrayant une pression statique mesurée autour de l’antenne 1a, 1b. Une telle pression statique est mesurée dans une région abritée du flux d’air circulant autour de l’ouverture 7a, 7b. Par exemple, l’antenne 1a, 1b comporte au moins un évent, non illustré, conçu pour permettre de mesurer cette pression statique. Comme illustré sur la FIG. 2 , l’orifice 6 est ménagé dans un tube 8 cylindrique à base circulaire s’étendant entre l’ouverture 7b et le fond. Par exemple, dans le deuxième mode de réalisation de l’antenne 1b, le tube 8 fait saillie du bord d’attaque 4b. Dans le premier mode de réalisation de l’antenne 1a illustré sur la FIG. 1 , l’orifice 6 est, par exemple, formé dans un tube, non illustré, s’étendant entièrement dans le carénage 3a de l’antenne 1a. l’ouverture 7a est alors ménagée dans le bord d’attaque 4a. L’invention concerne enfin le carénage 3a, 3b. Dans les deux modes de réalisation décrit sur les figures, le bord d’attaque 4a, 4b comportant un trou 9a, 9b conçu pour permettre le passage d’un flux d’air à travers le bord d’attaque 4a, 4b. Dans le premier mode de réalisation du carénage 3a, le trou 9a est ménagé dans le bord d’attaque 4a qui présente une forme courbe usuelle d’une antenne classique en forme d’aileron de requin. Dans le deuxième mode de réalisation du carénage 3b, le trou 9b est ménagé à une extrémité 10 d’un conduit 11 cylindrique faisant saillie du bord d’attaque 4b. Le conduit 11 constitue alors une partie du tube 8. De manière alternative, le conduit 11 est dimensionné pour accueillir un tube à l’intérieur dont l’ouverture sort par le trou 9b. Ainsi, l’antenne 1a, 1b de toit permet de mesurer une pression dans l’orifice 6 résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture 7a, 7b de l’orifice 6 pour fournir des informations sur l’efficience aérodynamique du véhicule en temps réel. Cette efficience aérodynamique en temps réel permet, par exemple, d’adapter la distance avec le véhicule précédent. En outre, la connaissance de l’efficience aérodynamique en temps réel permet une meilleure estimation de l’autonomie restante. L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation de l’antenne ou du carénage décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Antenne (1a, 1b) de toit pour un véhicule automobile, conçue pour être montée sur un pavillon (2) de toit, l’antenne (1a, 1b) comprenant un orifice (6) s’étendant suivant un axe principal (AP) entre une ouverture (7a, 7b) et un fond, l’ouverture (7a, 7b) étant conçue pour permettre l’entrée d’un flux d’air dans l’orifice (6), lorsque l’antenne (1a, 1b) est montée sur le pavillon (2) et que le véhicule circule en marche avant, le fond étant conçu pour mesurer une pression dans l’orifice (6) résultant du flux d’air s’écoulant autour de l’ouverture (7a, 7b) de l’orifice (6), l’orifice (6) étant dimensionné pour former une partie d’une sonde Pitot. Antenne (1a, 1b) de toit selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’orifice (6) est conformé de sorte que l’axe principal (AP) s’étend dans un plan horizontal et est orienté selon un axe longitudinal (AL) du véhicule lorsque l’antenne (1a, 1b) est montée sur le pavillon (2) de toit. Antenne (1a, 1b) de toit selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l’orifice (6) est ménagé dans un tube (8) cylindrique, de préférence à base circulaire, s’étendant entre l’ouverture (7a, 7b) et le fond, le fond étant conçu pour être connecté à un manomètre ou une capsule manométrique. Antenne (1a, 1b) de toit selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un évent conçu pour permettre de mesurer une pression statique de l’air circulant autour de l’antenne (1a, 1b), lorsque l’antenne (1a, 1b) est fixée sur le pavillon (2) de toit et pour déduire une pression dynamique résultant des efforts du flux d’air autour de l’ouverture (7a, 7b). Antenne (1a, 1b) de toit selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’antenne (1a, 1b) comporte un carénage (3a, 3b) délimitant l’enveloppe extérieure de l’antenne (1a, 1b) et présentant une forme en aileron de requin, s’étendant entre un bord d’attaque (4a, 4b), faisant face au flux d’air généré par le déplacement du véhicule lorsque l’antenne (1a, 1b) est montée sur le pavillon (2), et un bord de fuite (5) opposé au bord d’attaque (4a, 4b), l’orifice (6) traversant le bord d’attaque (4a, 4b) de l’antenne (1a, 1b). Antenne (1b) de toit selon la revendication 5, en combinaison avec la revendication 3, caractérisée en ce que le tube (8) fait saillie du bord d’attaque (4b). Antenne (1a) de toit selon la revendication 5, caractérisée en ce que l’ouverture (7a) est ménagée dans le bord d’attaque (4a). Carénage (3a, 3b) pour une antenne (1a, 1b) de toit conçu pour délimiter l’enveloppe extérieure d’une antenne (1a, 1b) selon l’une des revendications 5 à 7, le carénage (3a, 3b) présentant une forme en aileron de requin s’étendant entre un bord d’attaque (4a, 4b), faisant face au flux d’air généré par le déplacement du véhicule, lorsque l’antenne (1a, 1b) est montée sur le pavillon (2), et un bord de fuite (5) opposé au bord d’attaque (4a, 4b), le bord d’attaque (4a, 4b) comportant un trou (9a, 9b) conçu pour permettre le passage d’un flux d’air à travers le bord d’attaque (4a, 4b). Carénage (3b) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le trou (9b) est ménagé à une extrémité d’un conduit (11) cylindrique faisant saillie du bord d’attaque (4b). Véhicule automobile comprenant un pavillon (2) de toit et une antenne (1a, 1b) selon l’une des revendications 1 à 7 fixée sur le pavillon (2).