Brevet FR3093072A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Poignée avec dispositif indicateur de changement de direction rétractable et système communicant multicanal Domaine de l'invention 100011 La présente invention concerne le domaine des équipements de sécurité pour des cycles munis d'un guidon ou dispositif de mobilités, et plus particulièrement les aménagements des dispositifs de signalisation optique et sonore pour les cycles ou équipements de mobilités tels que des bâtons de randonnée ou de marche. 100021 Elle concerne notamment un dispositif de signalement de changement de direction pour vélos, trottinette, scooter et plus généralement tout engin de mobilité, notamment de mobilité urbaine, dans le but d'indiquer aux autres usagers les intentions de modification de trajet ou virage vers la droite ou la gauche et/ou la position. Il est habituellement admis que tout cycliste effectuant un changement de direction signale son intention en tendant le bras latéralement, amputant ainsi de 50 % son équilibre puisqu'il ne maintient plus son guidon que d'une seule main. De plus, cette action n'est pas toujours bien perçue des autres usagers, particulièrement la nuit, par manque évident de repaire lumineux. [0003] Le dispositif permet au cycliste en agissant sur une commande installée au guidon, dc signaler son intention de changement de direction tout en renforçant la sécurité ainsi que la maîtrise de conduite par le maintien des deux mains sur le guidon. État de la technique [0004] On connait dans l'état de la technique de nombreuses solutions se présentant sous la forme de poignées actives par exemple dans le brevet américain US2793284A. [0005] La demande de brevet W02017003074 décrit, par exemple une poignée de vélo dotée de fonctions de feu de stop et de clignotant susceptible d'être montée sur un guidon. [0006] Le brevet coréen KR101406282 et le brevet KR2017000480 décrivent une lampe in- dicatrice de direction pour une bicyclette pouvant être fixée ou fixée de manière amovible à une partie d'extrémité d'un guidon, remplissant une fonction dc lampe indicatrice dc direction, une fonction d'éclairage avant ou une fonction de freinage, ou une LED installée sur le guidon. [0007] Le brevet européen EP2998205B1 décrit une lampe dc signalisation pour bicyclette conçue pour être montée sur chacune des deux poignées de guidon et comprenant deux cartes dc circuit imprimé souple montée à l'intérieur du ou des deux espaces d'insertion dans un capuchon. Un interrupteur de commande est monté sur la partie de maintien du corps, et électriquement connecté à la carte de circuit pour commander l'allumage et 2 l'extinction. [0008] Inconvénient de l'art antérieur [0009] Un premier inconvénient des solutions de l'art antérieur provient de l'apparition sur les voies de circulation ouvertes de véhicules à conduite autonome, dans lequel l'observation du conducteur n'est plus systématique. La détection de bicyclettes, trottinettes et autres engins de mobilité urbaine est assurée par différents capteurs des véhicules autonomes (lidar, caméra), niais leur interprétation par les automates de conduite est délicate en raison des changements de trajectoires potentiellement brusques (pour éviter un nid de poule, par étourderie, ...) et difficilement prévisibles. [0010] Un second inconvénient est que lorsque la poignée comporte une source lumineuse pour indiquer l'intention d'un changement de direction, il est nécessaire que cette source déborde suffisamment du guidon pour être visible d'un conducteur circulant à l'arrière de l'engin et éviter le masquage par le cycliste. Par contre, cela conduit à un encombrement préjudiciable à l'arrêt et peut susciter des tentatives de dégradation par arrachage. [0011] Solution apportée par l'invention [0012] Afin de répondre à ces inconvénients l'invention concerne selon son acception la plus générale une poignée de sécurité apte à être adaptée sur le guidon d'un équipement mobile comportant au moins un moyen de signalisation caractérisé en ce qu'elle comporte en outre un module de communication radiofréquence et un circuit électronique pour commander ledit module de communication par un signal de changement de direction. [0013] Selon des caractéristiques techniques additionnelles considérées isolément ou en toutes combinaisons techniquement réalisables : [0014] - ledit module de communication est configuré pour échanger des données avec un téléphone intelligent ; [0015] - ledit module de communication est configuré pour échanger des données avec un réseau de communication de véhicules autonomes ; [0016] - la poignée comporte un moyen de collecte d'énergie alimentant ledit circuit élec- tronique et ledit module de communication ; [0017] - ledit moyen de collecte d'énergie est un générateur piézoélectrique ou un gé- nérateur électromagnétique ; [0018] - elle comporte une partie escamotable entre une position où une extrémité équipée d'une source de signalisation lumineuse dépasse de la surface frontale du guidon et une position dans laquelle ladite extrémité est engagée dans le guidon ; [0019] - elle comprend un actionneur commandant le déplacement de ladite partie es- camotable ; [0020] - elle comporte une partie escamotable entre une position où une extrémité équipée 3 d'une source de signalisation lumineuse dépasse de la surface frontale du guidon et une position dans laquelle ladite extrémité est engagée dans le guidon ; [0021] - elle comporte une zone superficielle haptique commandée par le circuit élec- tronique en fonction d'informations de changement de direction provenant d'une application de navigation exécutée par le circuit électronique ou par un téléphone intelligent communicant avec le module de radiocommunication ; [0022] - elle comporte un capteur gyroscopique délivrant un signal commandant l'activation dudit moyen de signalisation par l'intermédiaire dudit circuit électronique. Description détaillée de l'invention [0023] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant des exemples non limitatifs dc réalisation illustrés par les dessins annexés : [0024] [fig.11 La figure 1 représente un exemple du schéma de principe des circuits élec- troniques d'une poignée selon l'invention. [0025] [fig.21 La figure 2 représente un exemple de réalisation d'une poignée rétractable bistable en position rétractée. [0026] [fig.31 La figure 3 représente un exemple de réalisation d'une poignée rétractable bistable en basculement vers la position escamotée. [0027] [fig.41 La figure 4 représente un exemple de réalisation d'une poignée rétractable bistable en position escamotée. [0028] [fig.51 La figure 5 représente un exemple de réalisation d'une poignée rétractable bistable en basculement vers la position rétractée. [0029] Schéma de principe [0030] La figure 1 représente un schéma de principe d'une poignée selon un exemple non limitatif de réalisation dc l'invention. [0031] Un circuit électronique (1) est logé dans la poignée. Il est alimenté dans l'exemple décrit par un super-condensateur (2) relié à un générateur électrique par récupération d'énergie (3), par exemple: [0032] - un générateur électromagnétique avec système suspendu tel que décrit dans l'article « Mitchcson P.D, Green T.C., Yeatman E.M., Holmes A.S., "Architectures for vibration-driven micropower generators", IEEE/ASME J. Microelectromechanical Systems 13(3), (2004), 429-440. », [0033] - ou un générateur équipé d'une masselotte mobile tel que décrit par exemple dans l'article « He C., Kiziroglou M.E., Yates D.C., Yeatman E.M., "A MEMS selfpowered sensor and RF transmission platform for WSN nodes", IEEE Sensors Journal, 11(12), (2011), 3437-3445.», [0034] - ou un générateur électrostatique tel que démit dans l'exemple « Miao P., Mitcheson P.D., Holmcs A.S., Yeatman E.M., Green T.C., Stark B.H., -MEMS incrtial power ge- nerators for biomedical applications", Microsystem Technologies, 12, (2006), 1079-1083. », [0035] ou un générateur piézo-électrique décrit par exemple dans l'article «P. Pillatsch, E.M. Ycatman and A.S. Holmcs, "Real World Tcsting Of A Piczoclectric Rotational Encrgy Harvcster for Human Motion", PowerMEMS 2013, London, Dec 3-6, 2013.» ou «H. Jiang, M. Kiziroglou, D.C. Yates and E.M. Ycatman, -A Non-harmonie Motion-powered Piczoelectric FM Wireless Scnsing System", Transduccrs 2015, Anchorage, Jun° 21-25 ». [0036] Ces dispositifs intégrés dans la poignée récupèrent l'énergie vibrationnelle à laquelle est soumise le guidon et permettent d'assurer une permanence du service, sans nécessiter de maintenance, remplacement de pile ou recharge de batterie. Bien entendu, une alimentation classique par batterie ou pile peut également être envisagée, éventuellement associée à une cellule photovoltaïque. [0037] Un module de communication (4) est piloté par le circuit électronique (1). Ce module de communication est dans l'exemple décrit appairé avec un téléphone intelligent (5) (en anglais « srnartphone »). [0038] Il commande le fonctionnement d'une ou plusieurs LED (6) destinées à être vues par les tiers, une ou plusieurs LED (7) destinées à être vues par l'utilisateur de l'engin, et un vibreur (8) transmettant des informations haptiqucs par le revêtement de la poignée. [0039] Le téléphone intelligent peut servir à l'exécution d'un programme de guidage de type Google Maps » ou « Waze » (noms commerciaux) et à la transmission via le module de communication (4), par protocole Bluetooth low energy (BLE) par exemple les informations qui sont traitées par le circuit électronique (1) pour commander l'activation du vibreur (8), des Leds (7) pour signaler au pilote l'imminence d'un changement de direction et aux leds (6) pour commander l'activation des indicateurs lumineux prévenant les autres véhicules d'un prochain changement de direction. Cette information peut aussi être transmise à un réseau de systèmes d'aide à la conduite de véhicules pour compléter les données provenant de capteurs du véhicule et participer à la fusion des données pour les fonctions de régulation de vitesse ou de freinage d'urgence du véhicule. [0040] Le téléphone intelligent appairé à la poignée permet d'utiliser les composants et fonctionnalités nativement présentes dans la plupart des téléphones actuels, et donc d'éviter de répliquer ces composants et fonctionnalités dans la poignée. [0041] La géolocalisation de la poignée peut être assurée par les moyens de géolocalisation du téléphone intelligent appairé à la poignée via la communication Bluetooth BLE de courte portée, ainsi que la transmission à un serveur des informations de position de la poignée. De même, l'application de navigation peut être exécutée sur le téléphone in- telligent et les informations de changement de direction transmises à la poignée via la communication de courte portée. [0042] La poignée comporte optionnellement un générateur sonore (9) commandé par le circuit électronique (1) en fonction des changements de vitesse et éventuellement des détections de proximité d'un véhicule communicant. [0043] Le circuit électronique (1) peut commander les moyens de signalisation optiques, sonores, et émission de signaux radiofréquences de manière à créer une bulle de sécurité autour de l'engin mobile, par la sélection des moyens d'avertissement appropriés en fonction de l'environnement du véhicule, de sa localisation, des conditions météorologiques et de sa vitesse de circulation connus par les informations transmises par le téléphone intelligent pour améliorer les capacités de détection par les autres usagers de la route. [0044] Construction mécanique de la poignée [0045] Les figures 2 à 5 illustrent un exemple de réalisation de poignée pouvant être alterna- tivement rétractées ou déployées par une brève pression sur l'extrémité frontale de la poignée. [0046] A cet effet, la poignée contient un mécanisme bistable mettant en oeuvre une came (10) basculante articulée à son extrémité arrière (11) par un pivot transversal, et dont l'extrémité avant présente une tête en « T» (12) guidée dans un chemin présentant un « V» avant (14) et un « V » arrière (13), chacun des segments en forme de « V» présentant une encoche médiane. [0047] La figure 2 représente la situation où le manchon (20) de la poignée est rétracté, c'est-à-dire rangé à l'intérieur du fourreau (21) engagé dans le guidon. [0048] L'extrémité avant (12) de la came est retenue par le fond (22) de la pointe du « V» avant (14) et maintien donc le manchon (20) en position rétractée. [0049] Lorsqu'on exerce un nouvel appui sur l'extrémité frontale du manchon (20), la pointe (23), légèrement décalée par rapport au fond (22) de la pointe du « V» avant (14), repousse la tête en « T » (12) dans une section de chemin de guidage correspondant à l'une des branches du « V», reliant le sommet (24) à la pointe (25) du « V » arrière (13). (voir figure 3). [0050] En relâchant l'appui sur l'extrémité frontale du manchon (20), un ressort (non re- présenté) repousse le manchon (20) et la tête en « T » (12) coulisse dans la branche (25) jusqu'à venir en butée contre la pointe (25) du « V» arrière (13). Le manchon (20) est alors complètement escamoté comme représenté en figure 4. [0051] Lorsqu'on exerce un nouvel appui sur l'extrémité frontale du manchon (20), la pointe (26), légèrement décalée latéralement par rapport au fond de la pointe (25) du « V» arrière, conduit la tête en « T » (12) dans la deuxième branche (27), ce qui permet de repousser le manchon (20) pour l'enfoncer dans son fourreau jusqu'en position 6 rétractée illustrée par la figure 5. En relâchant la pression, la tête en «T » (12) revient se loger dans le fond du «V » avant comme illustré par la figure 2. [0052] Ce mécanisme permet de manière intuitive et robuste le basculement entre une position où le manchon (20) est protégé par le fourreau (21) engagé dans le guidon, et une position escamotée où elle déborde du guidon. [0053] Le manchon (20) contient le circuit électronique et l'antenne du module radio- fréquence est logée dans une partie avant (30) en matière plastique partiellement transparente pour permettre l'éclairage par les LEDS. [0054] Alternativement, le manchon (20) peut être motorisé, un actionneur assurant le dé- placement par rapport au fourreau (21), par exemple lors de la mise en marche d'un engin motorisé ou d'une clé de déverrouillage de type NFC - REID infrarouge pour une commande à distance. [0055] Optionnellement, la poignée est munie d'un contacteur permettant à l'utilisateur de commander manuellement l'allumage des leds pour signaler son changement de direction à un tiers. [0056] Le téléphone intelligent de l'usager, ou un équipement de navigation est connecté avec les clignotants et (ou) les poignées afin de commander l'activation des moyens de signalisation de changement de direction lumineux et le cas échéant d'émission d'un signal radiofréquence : [0057] - A un tiers par un signal lumineux à gauche ou à droite (clignotant). Ce signal est débrayable au niveau du commutateur. [0058] - A l'usager par une manifestation visuelle ou sensorielle : signal lumineux à l'intérieur de chaque poignée (par l'intermédiaire de led) et / ou vibration (sur la poignée), qui s'intensifie ou s'accélère à l'approche du changement de direction et qui vibre plusieurs fois en fonction de la direction à prendre à un croisement. [0059] L'indication du changement de direction concernée informe de la distance à parcourir et de la direction à prendre. [0060] Les signaux lumineux ou haptiques peuvent être codés, par exemple en fonction de la distance à parcourir avant de changer de direction (Gauche ou Droite). Les distances peuvent changer, être paramétrées en fonction du véhicule utilisé. Par exemple : [0061] - Une seule led s'allume ou clignote lorsque l'application de navigation signale un changement dans 100 m trois leds s'allument ou clignotent lorsque l'application de navigation signale un changement dans 50 m cinq leds s'allument ou clignotent lorsque l'application de navigation signale un changement imminent [0062] Pour un vibreur : [0063] - Une vibration courte et douce lorsque l'application de navigation signale un 7 changement dans 100m Une vibration moyenne et douce lorsque l'application de navigation signale un changement dans 50 m Une vibration forte et longue lorsque l'application de navigation signale un changement imminent. [0064] Pour un système sonore : [0065] - Un son court et doux lorsque l'application de navigation signale un changement dans 100m Un son moyennement long et doux lorsque l'application de navigation signale un changement dans 50 m Un son long et fort lorsque l'application de navigation signale un changement imminent. [0066] Exemple d'informations pour le changement de direction à un carrefour : le nombre de clignotements de la LED ou de vibrations brèves du vibreur indique le quantième de la rue à prendre. [0067] Selon une autre option, la poignée contient un accéléromètre dont les signaux sont traités par le circuit électronique (1) pour commander l'activation des moyens de signalisation et détecter les chutes pour commander l'émission d'un signal d'alerte. [0068] En cas de chute ou de collision (mesure d'un arrêt brutal par un accéléromètre - situé dans les poignées ou ailleurs sur le véhicule ou sur l'usager (montre - veste - casque...) et si l'usager n'a pas repris la main sur les poignées au bout de X secondes, alors, les signalisations clignotent, de plus au bout de Y secondes supplémentaires un message d'interrogation s'affiche sur le Smartphone et le display s'il n'y a pas d'action - réponse de l'usager concerné, alors un envoi de message ou appel est réalisé par le téléphone intelligent et le communique à un service de secours. [0069] Selon une autre option, le système émetteur forme une demi-sphère de sécurité active connectée et communicante. [0070] En fonction du lieu et de la situation (campagne - milieu urbain, intempéries de type pluie, neige, verglas ; où la vitesse de déplacement des voitures et autres véhicules de type camion, autobus, tracteur, etc... est différente), en fonction de la vitesse et du déplacement de l'usager (algorithme permettant de déterminer le chemin qu'il va suivre et permettant d'identifier s'il est à vélo, à pied en train de courir, sur une trottinette...), de ses données physiologiques (âges, tailles, poids) l'emprise de la demi-sphère et la technologie de signal utilisée seront différentes. Il en sera de même si le système est sur le véhicule ; ses caractéristiques, dimension poids, vitesse seront transmises La dimension de la demi-sphère et les signaux envoyés s'adapteront à la situation ; elle pourra donc être ovoïde en longueur (pour éviter un chevauchement intempestif en ville) ou ronde... Elle couvre l'usager et le véhicule en hauteur ce qui lui permet de 8 communiquer avec les droncs. [0071] Ex : en ville il faut 3 m à une voiture pour s'arrêter alors qu'elle roule à 30km. Ce n'est pas la même chose sur une route de campagne ou en cas de pluie, neige, verglas. La dimension de la demi-sphère s'adaptera. De même en raison de la vitesse d'un autre véhicule (voiture - moto, camion, tracteur), le signal utilisé ne peut être le même : en ville BLE et Enoccan, à la campagne, LTE, NB-ioT. La demi-sphère se comporte en caméléon et elle communique avec les autres usagers et les autres véhicules des informations sur son déplacement. Elle est aussi réceptrice d'informations. 9