Brevet FR2943032A1 — publié le 20100917

La présente invention concerne les systèmes de véhicules électriques tels que des vélos électriques mis à la disposition du public en général ou de groupes de personnes en particulier, et concerne en particulier un dispositif d'attache sécurisé de véhicule électrique ainsi que la station de stationnement de tels véhicules. Aujourd'hui, dans les agglomérations et entre pôles de déplacements obligatoires hors urbains, la sécurité physique des usagers, la diminution des pollutions atmosphérique et sonore, ou encore la préservation du cadre de vie sont autant de préoccupations qui conduisent à la création de zones piétonnes. On a donc songé à proposer une alternative aux déplacements pédestres dans les villes et dans les zones où les véhicules à moteurs thermiques sont de moins en moins supportables pour la qualité environnementale, dans les entreprises pour proposer des solutions alternatives aux déplacements domicile/travail ou pendant la journée pour la restauration locale, les courses ou le sports en mettant des véhicules tels que des vélos ou des scooters à la libre disposition des utilisateurs. Beaucoup de villes ont mis des vélos à la disposition des usagers. Mais le vélo classique présente un inconvénient majeur pour son utilisateur du fait qu'il faut fournir un effort dans les côtes dès que la pente atteint 4% ou sur longues distances. C'est pourquoi il existe maintenant des vélos à assistance électrique qui permettent d'éviter cet inconvénient. Ce type de vélo dispose d'un petit moteur de puissance réduite (250 W) alimenté par une batterie. Le moteur ne fonctionne que lorsque l'utilisateur pédale. Son alimentation par la batterie se coupe dès que l'utilisateur actionne les freins ou qu'il cesse de pédaler. Il va de soi que la batterie (généralement au lithium) qui équipe un tel vélo à assistance électrique est légère et de dimensions réduites. Par conséquent, elle dispose d'une charge réduite et doit être rechargée fréquemment. La recharge peut être effectuée au moyen d'une borne de recharge sur laquelle l'utilisateur branche le câble d'alimentation de la batterie de son vélo électrique afin d'augmenter l'autonomie sans charge emportée supplémentaire. Aujourd'hui, les vélos mis à la disposition du public dans les villes sont parqués dans des stations en plein air où les vélos sont attachés. Malheureusement, les dispositifs d'attache n'empêchent pas les nombreux vols de vélos rendus faciles du fait que le dispositif d'attache est placé généralement sur le cadre du vélo et peut être coupé facilement à l'aide d'une disqueuse. Un autre inconvénient est que les systèmes actuels mis en place dans les villes ne sont pas adaptés aux vélos électriques. En effet, dans ces vélos, le moteur se trouve au centre de la roue avant ou quelquefois au centre de la roue arrière. Avec les dispositifs d'attache actuels, la roue comportant le moteur, d'un prix relativement élevé, n'est donc pas sécurisée et peut facilement être volée. Enfin, avec les vélos électriques, il n'est pas aisé pour l'utilisateur de trouver une borne adéquate disposant d'un chargeur adapté pour recharger sa batterie au lithium. C'est pourquoi le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'attache de véhicule électrique à deux ou trois roues permettant un blocage sécurisé du véhicule empêchant le vol du véhicule. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif d'attache de véhicule électrique à deux ou trois roues dans lequel le blocage du véhicule entraîne la recharge automatique du véhicule. Encore un autre but de l'invention est de réaliser une station de véhicules électriques à deux ou trois roues comprenant une pluralité d'emplacements disposant chacun d'un dispositif d'attache sécurisé adapté aux caractéristiques spécifiques de chaque véhicule. L'objet de l'invention est donc un dispositif d'attache sécurisé d'un véhicule électrique à deux roues ou trois roues disposant d'une batterie d'alimentation, d'un moyen d'attache du véhicule et d'un moyen de recharge de la batterie. Le véhicule électrique comprend un premier élément de blocage d'un genre prédéterminé, mâle ou femelle, de chaque côté de la roue avant du véhicule et solidaire du moyeu de la roue, et le moyen d'attache comprend deux seconds éléments de blocage d'un genre complémentaire au genre prédéterminé du premier élément de blocage, se faisant face, et adaptés pour recevoir les premiers éléments de blocage et comprend des moyens de poussée adaptés pour exercer une force de poussée sur chacun des seconds éléments de blocage de manière à rendre chacun des seconds éléments de blocage solidaire du premier élément de blocage associé et bloquer ainsi le véhicule électrique en maintenant la force de poussée. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'une station de stationnement de vélos électriques selon l'invention ; la figure 2 représente schématiquement un vélo électrique bloqué dans un emplacement de la station ; la figure 3 est une représentation en coupe du dispositif d'attache selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une représentation en coupe du dispositif d'attache selon un second mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une vue en élévation de la borne de 30 gestion de la station illustrée sur la figure 1; et la figure 6 est un bloc diagramme de l'élément de gestion se trouvant dans la borne de gestion. En référence à la figure 1, une station de stationnement de vélos électriques selon l'invention est constituée d'une 35 pluralité d'emplacements où sont stationnés les vélos tels que les emplacements 10, 12, 14 et 16. Lorsqu'un vélo est placé dans un emplacement, il est bloqué par un dispositif d'attache selon l'invention et sa batterie peut être rechargée. Le blocage des vélos et le chargement de la batterie s'effectuent sous le contrôle d'une borne de gestion 18 comme on le verra par la suite. A noter que les emplacements de la station peuvent être adaptés pour le stationnement de scooters électriques ou de véhicules électriques à trois roues. Lorsqu'il est stationné, chaque vélo électrique illustré schématiquement sur la figure 2 a sa roue ou arrière bloquée par un dispositif d'attache 20 de chaque côté de la roue du vélo. Le dispositif de blocage fait partie d'un support de vélo 22 fixé au sol. Chaque vélo électrique dispose d'une batterie 24, de préférence une batterie au lithium relativement légère (ou autre type). Lorsque le vélo est en stationnement, la batterie est rechargée si nécessaire grâce à un câble 26 connecté à la batterie 24 et à un chargeur (non montré) qui est intégré dans le support 22. A noter que le chargeur peut être intégré dans la borne de gestion 18 de façon à alimenter tous les emplacements. Comme on le verra par la suite, la connexion au chargeur peut être incorporée dans le dispositif d'attache 20. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de connecter le câble 26 à la batterie, ce câble étant incorporé dans les éléments métalliques du vélo. Le chargement de la batterie s'effectue alors automatiquement lorsque la roue du vélo est bloquée par le dispositif d'attache 20. Le dispositif d'attache 20 est illustré en coupe sur la figure 3. Il est composé de 2 parties, un élément tronconique mâle intégré au vélo et un second élément tronconique femelle solidaire du support 22. Le moyeu 30 de la roue sur lequel est fixé la fourche 32 comporte un élément mâle à chacune de ses extrémités. L'élément mâle est constitué d'une partie creuse 34 et d'un élément de forme tronconique 40 qui ferme la partie creuse au moyen de vis 42 et 44. La partie creuse 34 est traversée par l'extrémité 36 du moyeu. Cette extrémité comporte un pas de vis et est bloquée dans la partie creuse 34 au moyen d'un écrou 38. L'élément tronconique mâle 40, solidaire du moyeu de la roue, est complémentaire d'un élément tronconique femelle 46 dont la surface intérieure s'ajuste parfaitement à la forme tronconique de l'élément 40. Lorsque le vélo électrique est stationné à un emplacement, la roue comportant le dispositif de blocage, qui est généralement la roue avant incorporant le moteur, est placée de telle façon que l'élément mâle 40 soit au droit de l'élément femelle 46. Une force est alors exercée par un moyen de poussée 48 sur l'élément 46 qui vient s'appliquer sur l'élément 40. Une force est appliquée simultanément à l'autre extrémité du moyeu de la roue qui comporte un élément mâle identique. De la sorte, le vélo se trouve immobilisé dans la position verticale du fait que les forces de poussée de part et d'autre de l'axe de la roue, sont maintenues en permanence. A noter que les forces de poussée sont appliquées généralement à l'aide de vérins et de moteurs électriques mais que tout autre moyen équivalent pourrait être utilisé. Le mode de réalisation préférentiel du blocage du vélo est illustré sur la figure 4. De la même façon que précédemment, le blocage est réalisé par l'application sur un élément tronconique mâle comportant une partie creuse fixée sur le moyeu 30 de la roue par un écrou 38 et un élément de forme tronconique 52, d'un élément femelle 54. Dans ce mode de réalisation, l'élément tronconique mâle comprend 2 contacts mâles 56 connectés aux 2 fils d'un câble 58 relié aux bornes de la batterie. L'élément tronconique femelle 54 comporte également 2 contacts femelles 59 de forme complémentaire à celle des contacts mâles 56. Ces 2 contacts femelles sont connectés aux 2 fils d'un câble 60 relié aux bornes d'un chargeur. De la même façon que précédemment, une force de poussée est exercée de chaque côté de la roue par un moyen de poussée 48 tel qu'un vérin. Sous cette poussée, l'élément femelle 54 vient s'appliquer sur l'élément tronconique 52. Les contacts femelles 58 viennent alors en contact avec las contacts mâles 56, ce qui permet la connexion de la batterie au chargeur par l'intermédiaire des câbles 58 et 60. Par conséquent, au moment du blocage du vélo à son emplacement, il y a simultanément chargement automatique de la batterie si nécessaire. A noter qu'une première variante du mode de réalisation qui vient d'être décrit consiste à connecter une des connexions de la batterie au contact unique 56 (qui n'est pas divisé en 2 parties) et à connecter l'autre connexion de la batterie au contact mâle unique qui se trouve de l'autre côté de la roue. Dans ce cas, une des connexions du chargeur est connectée au contact femelle unique 60 (qui n'est pas divisé en 2 parties) et l'autre connexion du chargeur est connectée au contact unique qui se trouve de l'autre côté de la roue. Une seconde variante sur le même principe consiste en une surface de cuivre autour de l'élément conique mâle avec correspondance sur l'élément femelle qui, lorsqu'ils sont en contact en fin de poussée, permettent de charger la batterie. L'élément conique femelle 54 possède une petite brosse pour nettoyer le contact male 56 des possibles salissures Dans les modes de réalisation illustrés par les figures 3 et 4, le dispositif de blocage est composé d'un élément tronconique mâle et d'un élément tronconique femelle qui s'ajustent parfaitement. Contrairement aux dispositifs utilisés aujourd'hui, un tel dispositif est très difficile à fracturer ou scier et rend quasiment impossible le vol du vélo. Il va de soi que tout autre dispositif dans lequel un élément femelle ou mâle solidaire du moyeu du vélo vient s'ajuster à un élément complémentaire, mâle ou femelle, solidaire du support, pourrait être utilisé. En référence à la figure 5, la borne de gestion 18 comprend principalement un élément supérieur 62 destiné au contrôle de la station et un pied 64 fixé au sol et pouvant comporter un éclairage de balisage et des publicités. L'élément de contrôle 62 comprend un écran 66 de préférence tactile, qui permet l'affichage des conditions d'emprunt des vélos et l'affichage des vélos disponibles avec des informations sur la charge des batteries donnant ainsi la possibilité de choisir le vélo qui a la batterie la plus chargée. L "élément de contrôle 62 comprend également un lecteur 68 pour la lecture d'un badge RFID sans contact fourni aux utilisateurs potentiels par l'organisme gérant la station de sorte que l'utilisateur doit passer son badge devant le lecteur 68 pour être identifié. L'élément de contrôle comporte également une fente 70 pour l'introduction d'une carte de crédit classique par l'utilisateur pour le paiement à effectuer en contrepartie de l'emprunt d'un vélo électrique. La figure 6 illustre le fonctionnement de l'élément de contrôle 62 qui comprend pour ceci un processeur 72 tel qu'un micro-ordinateur. Lorsque l'utilisateur potentiel a présenté son badge RFID devant le lecteur 68, il doit payer au moyen de sa carte de crédit qu'il introduit dans la fente 70 après que la commande a été affichée sur l'écran 66. Le processeur 72 est connecté à tous les emplacements de vélos. Ainsi, il est connecté aux emplacements 10 et 12. Lorsqu'un utilisateur a déposé son vélo à un emplacement déterminé, s'est identifié et a désigné l'emplacement choisi, le processeur 72 envoie une commande au dispositif d'attache de l'emplacement et une commande de recharge de la batterie si le mode de réalisation illustré sur la figure 4 est utilisé. Le processeur 72 reçoit également les informations sur le niveau de charge des batteries des vélos qui sont stationnés. Ainsi, il reçoit les informations de charge des batteries 76 et 78. Ceci permet à l'utilisateur de choisir, grâce à l'écran tactile 66, le vélo dont la batterie a le niveau de charge le plus élevé. A noter que, selon une variante de l'invention, la station peut disposer de panneaux photovoltaïques permettant de fournir l'alimentation électrique aux chargeurs des batteries. La station de vélos électriques selon l'invention ayant une pluralité d'emplacements comportant chacun un dispositif d'attache décrit ci-dessus, a vocation à être utilisée comme station de transport d'extrémité, c'est-à-dire en complément à un moyen de transport tel que la voiture, le train ou l'avion. Ainsi, elle peut être installée dans les locaux d'une entreprise pour permettre aux employés de l'entreprise de se rendre au restaurant collectif à l'heure du déjeuner. Elle peut également être installée dans une gare de façon à permettre aux voyageurs d'affaires se déplaçant sans bagages encombrants de se rendre à leur point de rendez-vous, ou dans les locaux d'un hôtel pour permettre aux clients de l'hôtel de visiter la ville ou les alentours. Enfin, une telle station sera très utile pour les collectivités telles que les villes qui, aujourd'hui, sont de plus en plus nombreuses à mettre des vélos à la disposition des habitants désirant se déplacer à l'intérieur de la ville. Revendications1. Dispositif d'attache sécurisé d'un véhicule électrique deux roues ou trois roues disposant d'une batterie d'alimentation (24), ledit dispositif comprenant un moyen d'attache (22) du véhicule et d'un moyen de recharge de ladite batterie ; ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit véhicule électrique comprend un premier élément de blocage (40 ou 52) d'un genre prédéterminé, mâle ou femelle, de chaque côté de la roue avant dudit véhicule et solidaire du moyeu (30) de la roue, et ledit moyen d'attache comprend deux seconds éléments de blocage (46 ou 54) d'un genre complémentaire audit genre prédéterminé, se faisant face, et adaptés pour recevoir lesdits premiers éléments de blocage solidaires du moyeu de la roue et comprend des moyens de poussée (48) adaptés pour exercer une force de poussée sur chacun desdits seconds éléments de blocage de manière à rendre chacun desdits seconds éléments de blocage solidaire dudit premier élément de blocage associé et bloquer ainsi ledit véhicule électrique en maintenant ladite force de poussée. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit premier élément de blocage (40 ou 52) d'un genre prédéterminé, mâle ou femelle, de chaque côté de la roue avant dudit véhicule et solidaire du moyeu (30) de la roue, a une forme tronconique mâle et lesdits seconds éléments de blocage (46 ou 54) ont une forme tronconique femelle. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit premier élément de blocage (52) comprend 2 contacts mâles (56) connectés aux 2 fils d'un câble (58) relié aux bornes de la batterie (24) du véhicule, et chacun desdits seconds éléments de blocage (54) comporte également 2 contacts femelles (59) de forme complémentaire à celle desdits contacts mâles, lesdits contacts femelles étant connectés aux 2 fils d'un câble (60) relié aux bornes d'un chargeur de batterie. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chacun desdits premiers élément de blocage (52) de chaque côté de la roue comprend un contact mâle (56) connecté à chacun des 2 fils d'un câble (58) relié aux bornes de la batterie (24) du véhicule et chacun desdits seconds éléments de blocage (54) comporte également un contact femelle (59) de forme complémentaire à celle dudit contact mâle, lesdits contacts femelles étant connectés aux 2 fils d'un câble (60) relié aux bornes d'un chargeur de batterie 5. Station comprenant une pluralité d'emplacements (10, 12, 14, 16) destinés chacun au stationnement d'un vélo électrique ou similaire, chacun desdits emplacements comportant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, ladite station comprenant en outre une borne de gestion (18) adaptée pour la gestion et le contrôle des vélos électriques stationnés dans lesdits emplacements., 6. Station selon la revendication 5, dans laquelle ladite borne de gestion (18) comprend un élément de contrôle (62) comportant un écran (66) qui permet l'affichage des conditions d'emprunt des vélos et l'affichage des vélos disponibles avec des informations sur la charge de leur batterie donnant ainsi la possibilité de choisir le vélo qui a la batterie la plus chargée. 7. Station selon la revendication 6, dans laquelle ledit 25 écran (66) est un écran tactile. 8. Station selon la revendication 7, dans laquelle ledit élément de contrôle (62) comprend un lecteur (68) pour la lecture d'un badge RFID sans contact fourni aux utilisateurs potentiels de manière à ce qu'un utilisateur passe son badge 30 devant ledit lecteur pour être identifié, et comporte également une fente (70) pour l'introduction d'une carte de crédit par l'utilisateur pour le paiement à effectuer en contrepartie de l'emprunt d'un vélo électrique. 9. Station selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, dans 35 laquelle ledit élément de contrôle comprend un processeur (72)connecté à tous lesdits emplacements (10, 12, 14, 16) de sorte que, lorsqu'un utilisateur a déposé son véhicule électrique à un emplacement déterminé, s'est identifié et a désigné l'emplacement choisi, ledit processeur envoie une commande au dispositif d'attache de l'emplacement et une commande de recharge de la batterie dudit véhicule.