Brevet FR3085935A1 — publié le 20200320

Description Titre de l'invention : Dispositif de transport urbain pour un adulte et un enfant [0001] La présente invention concerne un dispositif pour transporter un adulte et un enfant en milieu urbain. [0002] Le transport d'un enfant en milieu urbain est traditionnellement réalisé à l'aide d'une poussette pour enfant, l'adulte poussant la poussette. Les innovations récentes consistent à motoriser électriquement la poussette, parfois même à créer des poussettes autonomes suivant ou précédant l'adulte. [0003] Cependant, peu de solutions aptes à passer les obstacles tels les trottoirs hauts ou escaliers sont proposées pour transporter à la fois l'adulte et l'enfant. [0004] Lc dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient : le dispositif permet en effet de transporter électriquement l'enfant et l'adulte lorsque le terrain n'est pas accidenté. Le dispositif se transforme aisément en une poussette classique, motorisée ou non, permettant notamment de passer des obstacles. [0005] Lc dispositif selon l'invention est, de manière caractéristique, unc poussette à trois rangées de roues ; la rangée de roues médiane est motorisée par deux moteurs électriques, dont la rotation différenciée assure la direction du dispositif ; une unité de contrôle asservit ces moteurs électriques ; entre la rangée de roues avant et la rangée médiane se trouve un emplacement pour accueillir un enfant, par exemple un siège ou unc nacelle ; entre la rangée arrière et la rangée médiane se trouve une plateforme destinée à accueillir un adulte debout ; la plateforme est pliable vers le haut. [0006] Selon des modes particuliers dc réalisation : les moteurs sont débrayables, pour rendre libre la rotation des roues dc la rangée médiane ; les moteurs sont débrayés par défaut lorsque la plateforme est en position haute et embrayés par défaut lorsque la plateforme est en position basse ; un frein mécanique à effet sur les roues médianes ou arrières et à commande au guidon permet de freiner le dispositif ; la ou les roues de la rangée arrière sont folles ; un système mécanique (par exemple : ressorts, élastiques, vérins hydrauliques) ou électrique remonte automatiquement la plateforme et les roues arrières lorsque l'adulte quitte la plateforme ; le dispositif est pliable, les roues avant rejoignant les roues arrière ; le dispositif est pliable, tel que les roues de la rangée arrière lorsqu'il y en a plusieurs, se rapprochent l'une de l'autre une fois le dispositif plié ; I un capteur détecte la position basse des roues arrières ou un capteur de pression détecte la présence d'un adulte sur la plateforme, afin d'en informer l'unité de contrôle des moteurs, par exemple pour adapter la limite de vitesse selon la configuration utilisée ; la plateforme pour accueillir l'adulte peut également accueillir des enfants, ou l'emplacement pour accueillir l'enfant peut en accueillir plusieurs, à la manière d'une poussette double ou triple ; l'unité de contrôle des moteurs est commandée par deux semelles de contrôle sur la plateforme, une sous chaque pied de l'adulte, de sorte que l'adulte puisse commander avec ses pieds le déplacement du dispositif à la manière d'un gyropode électrique biroue ; ces semelles de contrôle sont réalisées par exemple par : - deux plaques rigides de la taille chacune d'un pied, chaque plaque étant montée sur un axe avec un ressort sous l'avant de chaque plaque, et un ressort sous l'arrière de chaque plaque ; un capteur de rotation par axe, ou des capteurs de pression au niveau de chaque ressort communiquant avec l'unité de contrôle des moteurs, - simplement quatre capteurs de pression directement sur la plateforme, avec deux capteurs par pied : un sous l'avant de chaque pied, un sous l'arrière de chaque pied, - quatre capteurs de pression sous deux plaques rigides de la taille d'un pied : un capteur de pression sous l'avant de chaque plaque rigide, un capteur de pression sous l'arrière de chaque plaque rigide ; deux poignées manuelles rotatives de type poignée de gaz de moto permettent de contrôler via l'unité de contrôle des moteurs la rotation différenciée des moteurs : la rotation vers l'avant de la poignée droite (resp. gauche) entraîne un couple ou rotation avant du moteur droit (resp. gauche) ; la rotation vers l'arrière de la poignée rotative droite (resp. gauche) entraîne un couple ou rotation i_rrière du moteur droit (resp. gauche) ; de sorte que l'utilisateur, en mettant les deux poignées vers l'avant puisse avancer, en mettant les deux poignées vers l'arrière reculer, en tournant plus une poignée que l'autre faire tourner le dispositif, et en inversant les deux poignées tourner sur lui-même ; les deux poignées manuelles rotatives sont liées par un système mécanique de type magnétique ou ressort, ou par un système électrique de type capteur de rotation et moteur électrique, de sorte que la rotation manuelle d'une seule des deux poignées entraîne la rotation de l'autre, afin que le dispositif avance ou recule en ligne droite par défaut, et que seule une rotation différenciée franche de chaque poignée donne l'ordre au dispositif de tourner ; l'unité de contrôle des moteurs est commandée par une poignée rotative de type poignée de gaz moto et deux jauges de contraintes, une par main, telles que, l'action de la poignée rotative ordonne le recul ou l'avancée en ligne droite du dispositif, et l'exercice d'une force de rotation sur le guidon de la poussette soit mesurée par les 3 jauges de contraintes et ordonne la rotation de la poussette ; un ressort ou autre mécanisme ramène les poignées manuelles rotatives à la position neutre dès qu'elles sont lâchées, afin que les moteurs du dispositifs ne soient plus alimentés dès que l'adulte lâche ces poignées manuelles rotatives ; une serrure de contact permet de verrouiller déverrouiller le dispositif [0007] Les dessins annexés illustrent l'invention : [0008] [fig. 1 a] représente une vue d'ensemble d'une réalisation du dispositif déplié, dans une position permettant le transport de l'adulte et de l'enfant. On voit une rangée avant (1) de roues, une rangée médiane (2) de roues, une rangée arrière (3) de roues, une plateforme (4) pour accueillir l'adulte, deux moteurs électriques (21), deux poignées (6). Les bras antérieurs de la poussette (9) sont équipés de deux liaisons pivots (91) qui permettent un pliage du dispositif [0009] [fig. 1 b] représente une vue d'ensemble d'une réalisation du dispositif avec la plateforme (4) repliée vers le haut. On voit la batterie (10) et une liaison charnière (11) permettant de replier la plateforme (4) vers le haut. L'adulte peut alors pousser l'enfant comme avec une poussette classique, avec les roues (2) débrayées ou avec assistance électrique. [0010] [fig.2a] représente un guidon (7) qui vient remplacer les poignées (6) des figures précédentes. Le guidon (7) est équipé de deux poignées manuelles rotatives (71) type poignée de gaz moto, un bouton de débrayage (74), et un levier (73) de frein ; les poignées de contrôle rotatives (71) peuvent tourner de plus ou moins 30°, reviennent à leur point de départ lorsqu'on les lâche, et chaque poignée rotative (71) commande un moteur (21). [0011] [fig.2b] montre un autre type de guidon (7). Une poignée manuelle rotative (76) type poignée de gaz moto commande la vitesse du dispositif, 2 jauges de contraintes (75) permettent à l'unité de contrôle d'analyser si l'adulte exerce des efforts de rotation sur le guidon (7) ; si les efforts de rotation sur le guidon (7) donc sur les jauges de contraintes (75) sont effectués sans que la poignée rotative (76) ne soit actionnée, la poussette tourne sur elle-même. Si l'adulte n'actionne que la poignée manuelle rotative (76), il avance ou recule droit. Si l'adulte actionne la poignée manuelle rotative (76) de gaz, et effectue un effort de rotation sur le guidon (7), le dispositif avance ou recule en tournant. [0012] [fig.2c] représente un système de commande du dispositif intégré à la plateforme (4). La plateforme est équipée de deux semelles de contrôle (41). Chaque semelle de contrôle (41) est ici une plaque rigide de la taille d'un pied, montée sur des capteurs de 4 pressions (42). Pour commander un moteur (21) par exemple le droit, l'utilisateur appuie sur l'avant de son pied droit, les capteurs de pressions (42) détectent ce mouvement et commande le moteur droit, via l'unité de contrôle à la manière d'un gyropode électrique hiroue. [0013] [fig.3a] représente une vue d'ensemble d'une variante du dispositif selon l'invention, tel que la rangée avant (1) de roues n'est réduite qu'à une seule roue, de même que la rangée arrière (3) de roues. Les roues de la rangée (2) médiane sont motorisées par des moteurs (21) intégrés à la roue. La roue de la rangée arrière (3) est folle, de même que la roue de la rangée avant (1). [0014] [fig.3h] représente une vue d'ensemble de la variante du dispositif représentée en [3a], mais repliée, de sorte que l'adulte peut pousser librement le dispositif. [0015] [fig.3c] montre le même dispositif intégralement replié. [0016] MODE PRÉFÉRÉ DE RÉALISATION DE L'INVENTION [0017] Selon notre mode préféré de réalisation de l'invention, le dispositif comporte, comme illustré à la figure 1, trois rangées de roues, chaque rangée étant constituée de deux roues. La rangée avant (1) est constituée de roues folles, comme d'habitude sur les poussettes du marché, de manière à rendre la direction du dispositif aisée. La rangée arrière (3) est également constituée de roues folles. La rangée médiane (2) est pourvue de deux roues, dont l'axe est fixe et perpendiculaire au sens d'avancée de la poussette. Chaque roue de la rangée médiane (2) est connectée de manière débrayable à un moteur électrique (21). Pour mieux se représenter le dispositif, les roues ont un diamètre d'environ 15cm, et la puissance de chaque moteur (21) est de 350 W. [0018] Entre la rangée arrière (3) et la rangée médiane (2) se trouve une plateforme (4) destinée à accueillir l'adulte. Un vérin hydraulique, non représenté, et comme utilisé pour les hayons de voiture, vient par défaut remonter la rangée arrière (3) de roues et la plateforme (4) contre les montants verticaux de la poussette surplombant les roues de la rangée médiane (2). Le vérin hydraulique choisi remonte lentement la plateforme afin d'éviter toute blessure. Pour donner un ordre d'idée, la remontée s'effectue en 3 secondes. Par défaut, le dispositif se pousse donc comme une poussette habituelle : c'est la position privilégiée pour passer les obstacles comme des trottoirs hauts. Dans cette position, l'adulte peut choisir de franchir les obstacles de façon motorisée ou non. Le dispositif selon l'invention est en effet selon ce mode de réalisation équipé d'un guidon (7) équipé d'un bouton de débrayage (73) qui permet à l'adulte de motoriser, ou non le dispositif. [0019] L'adulte peut s'il le souhaite rabaisser la plateforme (4) puis monter dessus : c'est la position qui permet le transport de l'adulte et l'enfant. [0020] Pour manoeuvrer le dispositif, les deux moteurs (21) sont actionnés de manière dif- férenciée. En faisant tourner plus vite l'un que l'autre, on tourne ; pour avancer tout droit ou en arrière, les deux moteurs (21) tournent à la même vitesse ; en faisant tourner l'un dans un sens, et l'autre dans l'autre, on peut faire tourner le dispositif sur place. [0021] Selon ce mode de réalisation, le guidon (7) du dispositif est réalisé comme suivant la figure 2a ; le guidon (7) se présente comme une grande barre perpendiculaire au sens d'avancée, on trouve 2 poignées rotatives (71) sur le modèle de la poignée rotative d'une moto pour actionner les gaz. Chaque poignée rotative (71) actionne un moteur électrique, le principe étant que le couple moteur de chaque moteur électrique (21) est proportionnel à l'angle de rotation de la poignée rotative (71). Ces deux poignées rotatives (71) sont aimantées via un système interne au guidon (7), de sorte que, par défaut, lorsque l'on tourne l'une, l'autre tourne également : un programme interne à une unité de contrôle du dispositif ordonne alors une vitesse de rotation égale des deux moteurs (21), et le dispositif avance droit. L'adulte peut ainsi lâcher une main tout en continuant à avancer droit. Si l'adulte lâche les deux poignées rotatives (71), les poignées rotatives (71) reviennent à la position initiale grâce à un ressort, ce qui assure l'arrêt du dispositif. [0022] Si l'adulte veut tourner dans un sens ou l'autre, il tourne plus une poignée rotative (71) que l'autre, il peut ainsi avancer en tournant. Il peut également tourner une poignée rotative (71) dans un sens et l'autre dans l'autre sens : le dispositif tourne sur lui-même. Un écran de contrôle au guidon (7), non représenté, permet le réglage du coefficient de proportionnalité entre l'angle de la poignée rotative (71) et la vitesse de rotation des moteurs (21). Pour se représenter précisément ce mode de réalisation du dispositif, les poignées rotatives (71) peuvent tourner de plus ou moins 45 degrés ; la vitesse d'avancée est de 10km/h par défaut lorsque les deux poignées rotatives sont tournées de 45 degrés vers l'avant et la plateforme (4) abaissée ; la vitesse d'avancée est de 5km/h par défaut lorsque les deux poignées rotatives (71) sont tournées de 45 degrés vers l'avant et la platefonne (4) relevée. [0023] Un levier (73) de frein actionne mécaniquement, via un câble, comme sur un vélo, un frein à disque. Un capteur dans le levier (73) de frein informe l'unité de contrôle que celui-ci est actionné. [0024] Les commandes au guidon (7) y compris un capteur du levier (73) de frein, et les capteurs de rotation des moteurs (21) transmettent leurs informations à l'unité de contrôle du dispositif ; l'unité de contrôle permet d'avoir des démarrages et freinages en douceur. De telles unités de contrôle sont bien connues de ceux qui fabriquent des gyropodes électriques ou des vélos électriques, et elles ne nécessitent pas de des- 6 cription plus poussée. Notons cependant que les procédures de freinage sont relativement évoluées, pour prendre en compte des informations éventuellement contradictoires entre le levier (73) de frein et les poignées rotatives (71). En plus de l'action directe de freinage par le frein à disque, les moteurs (21) sont employés pour réaliser un freinage actif. [0025] Une serrure de contact non représentée, et présente au guidon (7), permet d'éviter qu'un enfant ou une personne mal intentionnée ne prenne le contrôle du dispositif [0026] Selon une première variante de cc mode préféré de réalisation de l'invention, le dispositif est entièrement pliable. La partie poussette proprement dite se plie à la manière d'une poussette cane, c'est à dire que les roues de la rangée avant (1) se replient vers le guidon (7), les roues de la rangée avant (1) se rapprochent l'une de l'autre, tout comme les roues de la rangée médiane (2) se rapprochent l'une de l'autre, de manière à former un ensemble compact. La description d'un tel mécanisme est bien connue des gens du métier et ne nécessite pas de description plus poussée. Il reste à décrire le pliage du guidon (7), et le pliage de la plateforme (4). Le guidon (7) se plie simplement vers le bas en son point médian. D'une manière non illustrée par les figures, la plateforme (4) est supportée par deux barres qui se croisent en leur point milieu, chaque barre reliant diagonalement une roue de la rangée médiane (2) à la roue de la rangée arrière (3) latéralement opposée. Ces deux barres sont articulées en leur point milieu ; ainsi, lorsque les deux roues de la rangée médiane (2) se rapprochent, celles de la rangée arrière (3) se rapprochent également. La plateforme (4) est constituée de deux demi-platefonnes, chaque demi-platefonne pouvant coulisser l'une sur l'autre et permettant ainsi le rapprochement des deux bures supportant la plateforme (4). [0027] Selon d'autres variantes de ce mode de réalisation, le système de commande au guidon (7) est remplacé par un système de commande au pied avec des semelles de contrôle (41) comme illustré en figure 2c. Ceci est particulièrement intéressant, car le dispositif se commande à la manière d'un gyropode électrique biroue entièrement au pied, et l'adulte est libre d'utiliser ses mains comme il le souhaite. [0028] Selon un deuxième mode préféré de réalisation, le dispositif selon l'invention se compose également de trois rangées de roues, et, comme illustré en figure 3a, 3b, 3c, la rangée avant (1) de roue se compose d'une seule roue, et la rangée arrière (3) également. Toutes les roues ont un diamètre de l'ordre de 35cm, des pneus à chambre à air y sont montés. Un système de piston ressort est également installé de manière à limiter les vibrations et chocs transmis aux utilisateurs. Le dispositif selon l'invention comporte un guidon (7) semblable à celui illustré en 2b, excepté que la poignée rotative (76) recouvre l'ensemble du guidon ; cette poignée rotative (76) commande l'avancée et le recul du dispositif. Cela permet de commander l'avancée du dispositif 7 d'une seule main, de la gauche ou la droite, et alterner sans effort. Pour tourner à gauche ou a droite, l'utilisateur fait le même geste qu'un vélo, il essaie de tourner le guidon (7) du dispositif. Des capteurs de contrainte (75) à droite et à gauche du guidon en informe l'unité de contrôle qui modifie la commande des moteurs (21) pour prendre en compte l'ordre de tourner. Un levier de frein (73), coté droite, actionne des freins mécaniques situé sur la rangée arrière (3) de roues. L'action mécanique du levier (73) de frein coupe l'alimentation des moteurs (21). [0029] Pour les variantes urbaines de cc dispositif selon notre deuxième mode de réalisation, le dispositif peut être intégralement pliable, comme illustré en figure 3c, les deux roues de la rangée médiane (3) se rapprochant. [0030] POSSIBILITÉS D'APPLICATION DU DISPOSITIF SELON L'INVENTION [0031] Lc dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux déplacements urbains d'un adulte et d'un enfant.