Brevet FR3017101A1 — publié le 20150807

- 1 - Véhicule à deux roues comprenant un dispositif de régulation de courant L'invention concerne les véhicules à deux roues. Devant les encombrements et les nuisances que provoquent, quotidiennement, les véhicules automobiles, les municipalités ont été amenées à réagir. Pour limiter le trafic de voiture, il y a deux solutions: soit le développement des transports publics, soit le développement des infrastructures et la mise à disposition de moyens de transports alternatifs. C'est ainsi que le vélo a petit à petit regagné l'intérêt des collectivités et des particuliers comme alternative efficace et écologique aux embouteillages et aux coûts engendrés par l'utilisation d'une voiture. De plus en plus nombreuses sont ainsi les villes à s'être équipées, depuis quelques années déjà, d'infrastructures dédiées au vélo et parfois même d'un système de location de vélos en accès libre. Le vélo est ainsi redevenu familier au paysage urbain. Cependant, un phénomène nouveau s'est développé : le vol des vélos. Ce phénomène est fréquent concernant les vélos privés en ville et encore plus sur ceux mis à disposition dans le cadre de programmes de vélos en libre service. Ainsi, pour ne prendre que les chiffres officiels de la Ville de Paris, sur 23.800 vélos mis à disposition, 9.000 ont été volés et/ou vandalisés en 2012 et la facture dont a dû s'acquitter la Mairie se serait élevée à un million d'euros. Le phénomène est compliqué à enrayer et les municipalités manquent de solutions à court terme. Une solution pour retrouver les vélos volés serait de les équiper d'un système de géolocalisation permettant de les localiser. Ceci est déjà couramment utilisé pour des automobiles, motos ou vélos appartenant à des particuliers. Cependant, les automobiles et les motos disposent d'un moteur qui permet d'alimenter un système de géolocalisation alors que les vélos ne disposent en général que de leur dynamo comme éventuelle source d'énergie. Cette dynamo est donc indispensable à l'alimentation des phares, eux-mêmes indispensables à une circulation sécurisée de tout cycliste. En équipant un vélo d'un traceur de géolocalisation, si on prive les phares d'une partie du courant généré et qu'ils ne sont plus alimentés convenablement, on rend l'utilisation du vélo dangereuse et les bénéfices apportés par le traceur de géolocalisation sont perdus. Certains (comme dans WO 2013/090465 Al par exemple) proposent alors d'adosser le système de géolocalisation à une batterie rechargeable pour le rendre indépendant de la dynamo mais cela est très coûteux et contraignant à appliquer, en particulier dans le cas d'un système de location de vélos en libre accès où il faut gérer des flottes de plusieurs centaines voire de milliers de vélos. - 2 - Un but de l'invention est de fournir une nouvelle solution pour l'alimentation en courant d'un traceur de géolocalisation. Cependant, un gestionnaire d'une ou plusieurs flottes de vélos pourrait être confronté à d'autres situations et être tenté d'équiper ses vélos avec d'autres types de 5 dispositifs électriques tels qu'un dispositif de mesure de distance parcourue ou un capteur de vitesse. Un autre but de l'invention est de fournir une solution pour l'alimentation en courant d'autres types de dispositifs électroniques. L'invention a ainsi pour premier objet un véhicule à deux roues qui comprend un 10 appareil électronique, au moins un organe d'éclairage et/ou de signalisation, une dynamo apte à générer un courant alternatif comprenant des cycles ayant des première et deuxième alternances et un dispositif agencé pour alimenter l'appareil électronique avec le courant et pour alimenter l'organe d'éclairage et/ou de signalisation avec le courant pendant la première alternance et empêcher son alimentation avec le courant 15 pendant la deuxième alternance. Un véhicule équipé du dispositif de l'invention permet d'éviter les dissipations de courant inutiles et de permettre le bon fonctionnement de l'appareil électronique tout en maintenant l'éclairage des phares et des feux à un niveau satisfaisant. En effet, lorsque la vitesse de rotation des roues est très faible, que l'énergie disponible est faible et que 20 la tension aux bornes de l'appareil électronique est insuffisante pour que celui-ci démarre, l'éclairage bénéficie de toute I 'énergie disponible sans limitation. Avantageusement, le dispositif du véhicule est agencé pour alimenter l'appareil électronique avec le courant pendant les deux alternances. De préférence, le dispositif du véhicule est agencé pour alimenter l'appareil 25 électronique avec le courant en permanence lorsque la dynamo fonctionne. Ainsi, lorsque l'appareil électronique est un organe de géolocalisation tel qu'un traceur de géolocalisation, dans une optique de longévité et de force du signal, on limite la partie du courant destinée à l'organe d'éclairage et/ou de signalisation sans porter atteinte à la sécurité du cycliste. Ceci permet de faire démarrer le traceur à une vitesse 30 de rotation des roues plus faible que s'il devait partager en permanence son énergie avec les organes d'éclairage et/ou de signalisation et favorise son fonctionnement continu pour faciliter la localisation du véhicule. Cependant, une fois que le traceur fonctionne, les organes d'éclairages et/ou de signalisation continuent eux aussi de fonctionner : en effet, plus la vitesse de rotation des roues augmente, plus l'activité 35 productrice de la dynamo augmente et plus l'énergie électrique disponible est importante, et comme la consommation du traceur est constante, le surplus d'énergie électrique est alors disponible pour l'organe d'éclairage et/ou de signalisation. - 3 - Avantageusement, le dispositif du véhicule est agencé de sorte que l'appareil électronique et l'organe d'éclairage et/ou de signalisation sont branchés à la dynamo par un montage en parallèle. On peut prévoir que le dispositif du véhicule est agencé de sorte que la dynamo est 5 branchée à l'appareil électronique par une voie qui comprend un pont de diodes et un condensateur branché en parallèle de l'appareil électronique. Le montage en pont de diodes et le condensateur permettent d'avoir une tension continue de bonne qualité aux bornes de l'appareil électronique. Pendant l'alternance où le courant alimente aussi l'organe d'éclairage et/ou de signalisation, le condensateur 10 évite la chute de tension dans la voie qui relie l'appareil électronique à la dynamo. Avantageusement, le dispositif du véhicule est agencé de sorte que la dynamo est branchée à l'organe d'éclairage et/ou de signalisation par une voie qui comprend une diode simple et une résistance branchées en série. Le montage en simple diode permet de limiter l'alimentation de l'organe d'éclairage 15 et/ou de signalisation à une alternance sur deux. La résistance en série permet de réduire l'intensité de l'éclairage et donc de redonner de la puissance à la voie qui relie l'appareil électronique à la dynamo. On peut prévoir que le dispositif du véhicule est agencé de sorte que la résistance est à une valeur variable en fonction d'une variation d'intensité et/ou de tension du 20 courant. De préférence, le véhicule est agencé de sorte que la dynamo délivre le courant dès que les roues tournent. Avantageusement, la dynamo du véhicule est intégrée à un moyeu d'une des roues. L'invention a également pour second objet un procédé d'alimentation en courant 25 dans un véhicule à deux roues comprenant un appareil électronique, au moins un organe d'éclairage et/ou de signalisation, et une dynamo générant un courant alternatif comprenant des cycles ayant des première et deuxième alternances, procédé dans lequel un dispositif du véhicule alimente l'appareil avec le courant et alimente l'organe d'éclairage et/ou de signalisation avec le courant pendant la première alternance et 30 empêche son alimentation avec le courant pendant la deuxième alternance. Nous allons maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention à titre d'exemple non limitatif, à l'aide des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 présente une vue en élévation d'un vélo selon un mode de réalisation de l'invention, 35 - la figure 2 montre le schéma électrique du vélo, - la figure 3 montre un schéma détaillé du dispositif de régulation de courant du vélo, - la figure 4 illustre l'allure périodique du courant alternatif. - 4 - Nous allons présenter dans la suite un mode de réalisation d'un véhicule selon l'invention. On se réfère à la figure 1. Classiquement, le vélo 1 comporte deux roues 2, une dynamo 3 préférentiellement fixée au moyeu d'une des roues 2 et un ou plusieurs organes d'éclairage et/ou de signalisation 4, ici un phare avant 4a et un feu arrière 4b. Le vélo pourrait, par exemple, aussi être doté d'une batterie fournissant du courant pour aider à l'actionnement des roues, mais ce n'est pas l'exemple que nous avons retenu ici. Sur la figure 2, on voit que le vélo 1 comprend aussi un organe de géolocalisation 10 tel qu'un traceur de géolocalisation 5. Le principe de la géolocalisation par satellite repose sur l'interaction entre une constellation de satellites constitutive d'un maillage et un terminal équipé d'une puce compatible. Le terminal, ici un un traceur de géolocalisation 5, s'appuie sur les signaux issus du maillage de satellites pour calculer sa position sur la surface terrestre à un 15 instant donné. Le réseau satellite de positionnement le plus connu est le GPS (Global Positionning System) initialement mis en place dans les années 1960 par le Département de la Défense américain. Il offre une précision de positionnement allant de 15 à 100 mètres. La position calculée par le traceur 5 est alors traduite en termes de latitude, longitude et parfois altitude (exemple, pour le centre de Paris : 48°49'N - 20 2°19'E) et est ensuite extraite du traceur 5 par liaison radio (par exemple GSM) ou filaire (lors du retour du vélo 1 à la base) . La position du traceur 5, et donc du véhicule selon l'invention, peut alors être représentée avec précision sur une carte. En se référant à la figure 2, on voit que le dispositif de régulation de courant du vélo 1, dit dispositif de régulation 6, est branché directement sur la dynamo 3 et c'est sur 25 celui-ci que viennent se brancher, en parallèle, d'une part le traceur 5 et d'autre part les organes d'éclairage et/ou de signalisation 4a et 4b, eux-même branchés en parallèle l'un à l'autre. En se reportant à la figure 3, on voit que le dispositif de régulation 6 (illustré par l'encadré en traits pointillés) se compose en fait de deux voies 7a et 7b branchées en 30 parallèle sur la dynamo 3. La voie 7a relie la dynamo 3 au traceur 5 et la voie 7b relie la dynamo 3 aux organes d'éclairage et/ou de signalisation 4a et 4b. La voie 7a est composée d'un pont de quatre diodes 8 sur lequel viennent se brancher, en parallèle, un condensateur 9 et le traceur 5. La voie 7b est composée d'une diode simple 10 et d'une résistance 11 branchées en série avec l'ensemble des organes d'éclairage et/ou 35 de signalisation 4a et 4b. Le condensateur 9 est par exemple choisi pour avoir une capacité de 6600 pF. La résistance 11 est choisie pour avoir une valeur fixe par exemple de 40 0 ou une - 5 - valeur variable pouvant aller par exemple jusqu'à 200 0 selon l'évolution d'une intensité ou d'une tension du courant. De nombreux facteurs peuvent induire une variation dans la valeur d'une résistance. Bien que toutes les résistances soient variables, seules celles ayant une plage de 5 variation significative sont désignées comme telles. Il peut par exemple s'agir de résistances à caractéristique tension/courant très fortement non-linéaire. Lorsque les roues 2 sont mises en mouvement, la dynamo 3 génère un courant alternatif. On appelle courant alternatif un courant électrique périodique changeant de sens deux fois pendant un laps de temps défini, appelé période. La forme la plus 10 utilisée de courant alternatif est, comme illustré sur la figure 4, le courant sinusoïdal. Le courant alternatif est ainsi constitué d'une tension U (exprimée en volts) ou d'une intensité I (exprimée en ampères) variable dans le temps. Il est définit par sa fréquence (exprimée en Hz) et sa hauteur de crête 12, définissant sa période 13. Chaque période 13 étant parfaitement symétrique, le courant alternatif transporte, pendant une période 15 13, des quantités d'électricité alternativement égales dans un sens et dans l'autre. Un courant alternatif a donc, sur une période 13, une composante continue (valeur moyenne) nulle. Cependant, une période 13 se découpe en deux alternances symétriques 14a et 14b. Ici, la première alternance 14a est l'alternance positive pendant laquelle le courant circule dans un sens et la deuxième alternance 14b est 20 l'alternance négative pendant laquelle le courant circule dans le sens opposé. Pendant toute la première alternance 14a, le courant ne circule que dans le voie 7a reliant la dynamo 3 au traceur 5. Pendant toute la deuxième alternance 14b, le courant circule dans les deux voies 7a et 7b, alimentant aussi bien le traceur 5 que les organes d'éclairage et/ou de signalisation 4a et 4b. 25 En effet, sur la voie 7b, la diode simple 10 empêche le courant d'alimenter, pendant l'alternance 14a, les organes d'éclairages et/ou de signalisation 4a et 4b. Les organes 4a et 4b ne sont donc alimentés que pendant l'alternance 14b mais cela suffit à leur bon fonctionnement. Le montage en pont de diode 8 et condensateur 9 de la voie 7a permet quant à lui d'avoir une tension continue de bonne qualité pendant les deux 30 alternances 14a et 14b. Le condensateur 9 sert aussi, pendant l'alternance 14b où le courant circule aussi sur la voie 7b, à éviter la chute de tension dans la voie 7a. La résistance 11 permet de réduire l'intensité de l'éclairage au minimum nécessaire pour un bon fonctionnement des organes 4a et 4b et permet ainsi de redonner, pendant l'alternance 14a, de la puissance à la voie 7a pour maximiser l'émission de signal et, en 35 cas de perte ou de vol, favoriser les chances de retrouver le véhicule volé. La fabrication de l'invention est, par le nombre réduit de composants électroniques, peu onéreuse et la mise en oeuvre, simple. Par ailleurs, du fait de leur faible nombre, - 6 - peu d'énergie est perdue dans ces composants. L'éclairage bénéficie en permanence du maximum d'énergie disponible, que la vitesse de rotation des roues soit élevé ou faible. Par ailleurs, l'absence de circuit de limitation de courant ou de tension permet de faire croître la puissance de l'éclairage issu des organes d'éclairage et/ou de signalisation 4a et 4b à mesure que la vitesse de rotation des roues 2 augmente. C'est un avantage substantiel : en effet, plus la vitesse du vélo 1 augmente, plus le fait d'avoir un éclairage puissant est utile. Utiliser la double alternance 14a et 14b pour l'alimentation de le traceur 5 et la 10 simple alternance 14b pour l'éclairage permet d'abaisser la vitesse de rotation des roues 2 à partir de laquelle le traceur 5 peut fonctionner. Le fait que les organes d'éclairage et/ou de signalisation 4a et 4b sont alimentés par la seule alternance 14b, peut provoque de plus un clignotement visible qui rend le vélo 1 plus visible à distance. 15 Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci L'invention n'est d'ailleurs pas limitée au mode de réalisation présenté et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de l'appliquer à un vélo électrique où la mise en action des roues serait 20 facilitée par un dispositif électrique indépendant de la dynamo et des organes d'éclairage et/ou de signalisation. L'on peut aussi imaginer, pour des trajets courts, un mode de réalisation s'adaptant à une trottinette. Beaucoup de personnes se déplaçant à l'aide de leurs véhicules personnels, un autre mode de réalisation pourrait concerner les véhicules de particuliers, également sujets à vols. 25 L'invention est utilisable avec un appareil autre qu'un organe de géolocalisation tel qu'un traceur de géolocalisation. REVENDICATIONS1.Véhicule à deux roues (2), caractérisé en ce qu'il comprend: - un appareil électronique (5), - au moins un organe d'éclairage et/ou de signalisation (4), - une dynamo (3) apte à générer un courant alternatif comprenant des cycles ayant des première et deuxième alternances, et - un dispositif (6) agencé pour alimenter l'appareil électronique (5) avec le courant et pour alimenter l'organe d'éclairage et/ou de signalisation (4) avec le courant pendant la première alternance et empêcher son alimentation avec le courant pendant la 10 deuxième alternance. 2. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le dispositif (6) est agencé pour alimenter l'appareil électronique (5) avec le courant pendant les deux alternances. 3. Véhicule selon l'une au moins des revendications précédentes dans lequel le dispositif (6) est agencé pour alimenter l'appareil électronique (5) avec le courant en 15 permanence lorsque la dynamo (3) fonctionne. 4. Véhicule selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dispositif (6) est agencé de sorte que l'appareil électronique (5) et l'organe d'éclairage et/ou de signalisation (4) sont branchés à la dynamo (3) par un montage en parallèle. 20 5. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le dispositif (6) est agencé de sorte que la dynamo (3) est branchée à l'appareil électronique (5) par une voie (7a) qui comprend un pont de diodes (8) et un condensateur (9) branché en parallèle de l'appareil électronique (5) . 6. Véhicule selon au moins l'une quelconque des revendications 4 et 5 dans lequel 25 le dispositif (6) est agencé de sorte que la dynamo (3) est branchée à l'organe d'éclairage et/ou de signalisation (4) par une voie (7b) qui comprend une diode simple (10) et une résistance (11) branchées en série. 7. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le dispositif (6) est agencé de sorte que la résistance (11) a une valeur variable en fonction d'une variation 30 d'intensité et/ou de tension du courant. 8. Véhicule selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes agencé de sorte que la dynamo (3) délivre le courant dès que les roues (2) tournent. 9. Véhicule selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la dynamo (3) est intégrée à un moyeu d'une des roues (2). 35 10. Procédé d'alimentation en courant dans un véhicule à deux roues (2), caractérisé en ce que, le véhicule comprenant:- 8 - - un appareil électronique (5), - au moins un organe d'éclairage et/ou de signalisation (4), et - une dynamo (3) générant un courant alternatif comprenant des cycles ayant des première et deuxième alternances, un dispositif (6) du véhicule alimente l'appareil électronique (5) avec le courant et alimente l'organe d'éclairage et/ou de signalisation (4) avec le courant pendant la première alternance et empêche son alimentation avec le courant pendant la deuxième alternance. 11. Véhicule selon au-moins l'une quelconque des revendications précédentes 10 agencé de sorte que l'appareil électronique (5) est un organe de géolocalisation tel qu'un traceur de géolocalisation.