Mettre un node Meshtastic dans une voiture avec une antenne extérieure sans faire de trou dans la carrosserie ? Facile.

Ça m’ennuyais de faire des trous dans ma voiture presque neuve pour un node Meshtastic, mais pourtant j’avais besoin de deux antennes pour mon projet un peu ambitieux basé sur un Lilygo T-Beam et un panneau solaire. Il y a déjà des antennes à l’arrière du toit pour le système d’infotainment: broadcast FM, GSM et GNSS. Les deux dernières ne sont plus utilisées, le système de navigation étant obsolète, alors je me suis dit que je pourrais câbler celle de géopositionnement sur le T-Beam. Ensuite se pose le cas de l’antenne ISM (868 MHz).

J’ai cherché (beaucoup) sur le net des embases de voitures au format classique prévoyant l’utilisation d’antennes supplémentaires, mais soit c’était beaucoup trop cher pour mon hobby, soit je devais sacrifier la FM, non pas que je m’en serve souvent mais je me dis qu’en cas de problème c’est utile d’avoir le RDS et le trafic routier.

Donc il fallait ajouter une antenne. Sans faire de trous, parce que ça pose plusieurs problèmes: risque de corrosion, de fuites, et un truc à expliquer à la revente de la voiture.

Presque par hasard je suis tombé sur la vidéo d’un gonze qui installait une antenne (comme moi) sur son véhicule (comme moi), sans faire de trou (ha !) avec une solution commerciale mais ingénieuse (pas comme moi). L’astuce est de profiter du troisième feu de stop. Alors bien sûr sur un véhicule carré comme le F150, on peut mettre une espèce de platine entre le feu et la carrosserie, cette platine étant une embase d’antenne. Propre. Moi j’ai un Scenic III, la caisse est toute en courbes et je ne peux pas intercaler quoi que ce soit entre le feu et le haut du hayon.

Mais… je peux percer le feu ! Je le démonte, je vois qu’il y a un peu de place sur le côté gauche, à droite il y a le passage du gicleur de lave-glace.

Bon ça m’embêtait quand même de percer mon feu central comme ça, sans filet. Alors je suis allé sur Le Bon Coin pour voir si un feu de stop se vend d’occasion, et à quel prix. Par un hasard inoui, quelqu’un en vendait un pour un prix dérisoire parce que le bandeau de LED ne fonctionnait pas: 20€ ! Achat immédiat.

Je reçois le feu, et il se trouve qu’il est neuf. Super neuf. Il ne fonctionne pas mais est dans un état cosmétique impeccable. Le bandeau de LED s’échange facilement entre les deux cabochons. Super, je vais percer mon feu d’origine sale et rayé,et garder le neuf si mon projet ne marche pas ou pour quand je revends la voiture (ou le contrôle technique peut-être, je sais pas).

J’avais deux options d’emplacements pour le trou, soit vers haut, soit vers l’arrière, mais dans ce dernier cas il faudrait mettre un coude à l’extérieur pour que l’antenne soit verticale. J’ai choisi le haut. Le cabochon est un peu plus large que l’ouverture dans la tôle alors avec un marqueur je dessine la limite pour savoir où percer.

À l’origine je voulais utiliser un Lilygo T-Beam pour profiter du récepteur GNSS, donc j’aurais mis l’antenne GNSS en céramique juste sous le plafond du cabochon. Je n’ai pas abandonné l’idée mais j’ai du faire quelques changements. Le plan était d’intégrer les deux antennes dans le feu de stop, mais mettre le T-Beam dans un rangement du coffre de la voiture avec son système d’alimentation.

J’ai trouvé un petit contrôleur MPPT qui peut utiliser 3 sources électriques: 5V possiblement à travers une prise micro-USB, panneau solaire jusqu’à 21V depuis un bornier, et batterie 3,7V depuis un emplacement dédié ou une fiche JST. Il permet de recharger la batterie depuis les deux autres sources d’alimentation, et fournit 5V régulé par le truchement d’un port USB A.

J’utilise un convertisseur 12V vers micro-USB pour faire le lien avec le circuit de la voiture (alimentation «après-contact»).

J’ai un panneau solaire de 10W et 18V que je compte mettre sous la vitre de toit au dessus des sièges arrière. Pourquoi un aussi gros panneau ? Parce que les vitrages de toit sont super filtrants et les rayons solaires intéressant pour faire de l’électricité (UV et IR) sont de ce fait très atténués. J’ai fait le test: le rendement du panneau est affreusement bas (mais je le savais avant).

Je me suis un peu cassé les dents sur quelques questions. Par exemple je devais passer deux câbles coaxiaux par les fourreaux déjà bien remplis qui vont de la porte du hayon à l’encadrement du coffre, et souder quatre connecteurs SMA à ces câbles depuis l’intérieur de la voiture, ça me parait difficile pour mon niveau basique en brasage. Ces câbles auraient bien sûr fait un amortissement non négligeable sur la ligne de transmission, un peu dommage pour une aussi faible puissance de base. Et ensuite j’ai un peu abîmé le T-Beam en y ajoutant un BME280, il ne gère plus son alimentation et ne fonctionne plus avec la batterie embarquée.

Plus de T-Beam, donc plus de récepteur GNSS. Donc… je peux utiliser un T-LoRa beaucoup moins encombrant. Donc… je peux probablement placer ce T-LoRa directement dans le hayon au plus proche de l’antenne. Et plus de connecteur SMA à souder, je vais utiliser un câble très court que j’avais en stock depuis un autre projet. Je résouds en même temps le problème d’efficacité radio-électrique, même si le SX1276 est moins performant que le SX1262.

Pour fixer le T-LoRa dans le haut de la porte j’ai fait au plus simple: placé dans sa boite transparente d’origine, percée pour les connecteurs SMA et USB. Dans le couvercle de la boite j’ai collé un petit aimant néodyme avec du gaffer. C’est pas très beau hein.

Je n’ai plus qu’un câble d’alimentation USB à faire passer dans le fourreau de gauche, au plus proche du rangement et de la prise accessoire 12V du coffre. Je récupère un câble USB de souris cassée, je coupe le bout à ras du connecter JST et je le fais passer tant bien que mal dans le fourreau. Victoire. Je soude un connecteur micro-USB mâle ne servant qu’à l’alimentation. Pro-tip: vérifier que les couleurs des conducteurs suivent la norme avant de souder, sur mon câble le rouge était la masse (GND) et le marron la tension positive (VCC). Sérieux, mais pourquoi faire ça ?

Je glisse la boite en plastique dans le haut de la porte de hayon, il y a largement assez de place, et elle se colle bien à la tôle grace à l’aimant surpuissant.

L’autre coté du câble USB est passé à travers les garnitures du coffre et du montant arrière jusqu’au rangement dans la joue du coffre. Là je met mon montage d’origine modifié, en gros la batterie 18650 est logée à l’emplacement du T-Beam. La fiche allume-cigare sort par la trappe qui sert à démonter le bloc optique arrière gauche. Sur cette voiture la prise accessoire est alimentée quand le moteur tourne, plus 10 mn après la coupure.

Une fois en place, un œil averti verra tout de suite qu’il y a un truc en trop sur la voiture, mais pour les autres ça passera inaperçu :-) J’ai mis une pastille de gaffer sous la base de l’antenne pour étanchéifier le montage mais c’est probablement insuffisant !

Conclusion

J’ai un répeteur mobile fonctionnel pendant quelques heures après la coupure moteur.

Ce qui ne va pas

Le câble USB ne sert que à l’alimentation. Si j’avais un connecteur complètement câblé je pourrais aussi m’en servir pour faire les mises à jour de firmware.

Pas de géolocalisation. Domaj.

Il fait affreusement chaud sous les tôles de ce genre de voiture au moindre rayon de soleil (carrosserie sombre). Je ne sais pas ce que ça va donner à long terme et je n’ai pas de thermomètre pour le monitorer.

L’étanchéité est approximative. La solution la plus simple est probablement de mettre un joint découpé dans du caoutchouc à la base de l’antenne, en espérant que l’antenne elle-même soit étanche. Ensuite il y a le mastic mais c’est plus moche et moins démontable.

Ce qui peut/va être amélioré

Utiliser le panneau solaire. Je vais lui faire un support qui va s’insérer dans les rails du rideau de toit. Il y aura juste un câble moche qui ira du coin du panneau au joint de garniture le plus proche. Avec le panneau solaire, le node pourra probablement fonctionner 24/24 en été.

Je me suis aperçu qu’il y a assez de place pour loger un T-Beam sans son porte-batterie derrière le feu, je ne pensais pas qu’il y avait autant de volume dans le haut de la porte du coffre. Pour un node mobile, la géolocalisation native (i.e. sans smartphone) est quand même un gros plus.