FR3084050A1

FR3084050A1 - Dispositif d'eclairage adaptatif pour cycles

Info

Publication number: FR3084050A1
Application number: FR1870851A
Authority: FR
Inventors: Remi Bouton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-22
Filing date: 2018-07-22
Publication date: 2020-01-24

Abstract

Le dispositif consiste en une batterie alimentant un ensemble de diodes électroluminescentes placées sur le guidon du cycle via un système de corrélation programmable. L'intensité du faisceau lumineux émis par chacune des diodes peut varier indépendamment des intensités des faisceaux lumineux émis par les autres diodes en fonction de l'angle d'inclinaison du cycle y par rapport à la verticale ce qui permet de reconstituer un faisceau principal résultant dont l'orientation peut varier instantanément. Le dispositif permet ainsi de faire coïncider la direction de l'attention réelle du cycliste avec la zone d'éclairage effective lors des virages effectués par le cycle. Le dispositif peut être incorporé dans un boîtier compact et amovible.

Description

Titre de l’invention : Dispositif d’éclairage adaptatif pour cycles

L'invention concerne un dispositif perfectionné d'éclairage pour cycles.

Plus précisément l’invention concerne un dispositif d'éclairage pour cycles permettant de moduler avec précision la direction et l'intensité du faisceau lumineux émis par ledit dispositif lors de virages ou de changement brusques de trajectoires.

Par cycle on entend tout véhicule, motorisé par moteur thermique ou électrique mais également non motorisé, possédant un guidon permettant de diriger ledit véhicule, tels bicyclette, tricycle, trottinette, motocyclette, « scooter », etc.

Par cycliste on entendra l'utilisateur d'un tel cycle.

Un dispositif d'éclairage connu consiste en un « phare » constitué d’une Diode Electro Luminescente généralement désignée par l’acronyme anglais de LED alimentée par une pile, une dynamo ou plus généralement par une batterie, placée à l’emplacement du foyer d’un projecteur parabolique ce qui permet ainsi de projeter un faisceau de rayons lumineux approximativement parallèles et donc relativement directionnel, mais correspondant néanmoins à un secteur angulaire compris généralement entre 20 et 60°.

Ce dispositif ainsi constitué du phare, c'est à dire de la LED et du projecteur, ainsi que de son alimentation se présente sous forme d'un boîtier qui se fixe sur le guidon du cycle (généralement par des sangles extensibles en silicone). Ainsi, en tournant, le cycliste bénéficie-t-il d'un éclairage qui reste dirigé vers la route ou le chemin emprunté.

Ce dispositif présente un bon compromis entre puissance électrique requise d’une part (le projecteur concentrant la lumière émise par la LED, la puissance électrique consommée reste faible), orientation du faisceau lumineux et surface éclairée d'autre part.

Néanmoins il ne donne pas entière satisfaction.

En effet on sait que l'attention d'un usagé de la route et particulièrement d'un cycliste se porte bien au-delà des premiers mètres se situant devant son véhicule. Alors qu'il aborde un virage son regard se porte déjà vers la fin du virage voire audelà. Ceci est particulièrement vrai dans le cas d'une conduite « sportive » où le cycliste doit anticiper au maximum de façon à adapter sa vitesse et optimiser sa trajectoire.

Or le type d'éclairage décrit ci-dessus s'il permet, par exemple lorsque le cycliste aborde le virage, d'éclairer l'entrée du virage, ne permet évidemment pas d'en éclairer la fin et encore moins la route au-delà.

Ceci peut évidemment amener à de graves problèmes sécuritaires car le regard et l'attention du cycliste ne se portent pas sur la zone effectivement éclairée. Ainsi des obstacles, des piétons ou d'autres usagés circulant en sens inverse, peuvent échapper à l’attention du cycliste.

Pour pallier cet inconvénient il a été proposé de remplacer l'éclairage directionnel par un éclairage plus divergeant couvrant par exemple un secteur angulaire compris entre 90° et 120° en adaptant le type de projecteur ou en plaçant plusieurs phares orientés différemment sur un même boiter. Cependant pour obtenir un éclairage suffisant cela amène à une puissance consommée très élevée et surenchérit le dispositif d'éclairage.

Une autre possibilité consiste à coupler un dispositif d'éclairage directionnel classique avec un dispositif d'éclairage placé sur le casque du cycliste. On suppose que le regard du cycliste se détermine avec l'orientation de sa tête, sans tenir compte de la mobilité intrinsèque du regard.

Là encore, l'ensemble conduit à une consommation électrique importante et à un coût global significatif puisqu'il faut compter sur deux batteries indépendantes. Par ailleurs la gestion par le cycliste d'un tel ensemble s'avère évidemment beaucoup plus lourde.

FR2223229 suggère de placer le phare d’un motocycle sur un dispositif motorisé en rotation qui permet de le déplacer pendant le cours du virage. D’une part un tel dispositif complexe et gourmand en énergie ne peut s’envisager que sur un motocycle, n’est pas amovible et d’autre part il ne permet aucune adaptation au mode de conduite du cycliste.

FR2971481 propose un dispositif amélioré pour motocycles constitué d’un phare principal central et de deux phares auxiliaires placés de part et d’autre du phare qui s’éclaire au cours d’un virage pour élargir la zone éclairée.

Or d’une manière générale un éclairage trop « large » ne permet pas vraiment au cycliste de focaliser son attention sur les zones utiles même si, concernant la seconde possibilité, une zone plus restreinte se trouve sur-éclairée. De plus cet éclairage auxiliaire est activé soudainement à partir d’une certaine inclinaison du motocycle et fonctionne en tout au rien, ce qui perturbe plus l’attention du cycliste qu’elle ne l’aide réellement.

Tous ces dispositifs d'amélioration décrit plus haut sont bien sûr encombrants et sophistiqués. Ils sont de plus peu compatibles avec la portabilité d'un cycle à l'autre en particulier dans le contexte citadin des bicyclettes offerts à la location.

Ils n’autorisent pas davantage une personnalisation de l'éclairage en fonction du cycliste, de son acuité visuelle ou de son type de conduite.

Un premier objectif de la présente invention est donc de proposer un dispositif adaptatif d'éclairage pour cycles permettant de faire coïncider à tout moment la zone où se porte réellement l'attention du cycliste avec la zone effective d'éclairage, qui soit efficace des points de vue énergétique et économique.

Un second but de l'invention est de proposer un dispositif d'éclairage permettant de faire coïncider la zone d'attention du cycliste avec la zone d'éclairage qui soit aisément modulable et personnalisable par le cycliste selon sa propre acuité visuelle, son mode de conduite (tranquille ou sportive), la luminosité ambiante (pénombre ou nuit noire) ou encore le type d'itinéraire qu'il souhaite emprunter (en ville ou en campagne).

Un troisième objectif de l’invention est de proposer un dispositif d'éclairage permettant aux piétons et aux usagers de la route circulant en sens opposé au cycliste de visualiser la trajectoire de celui-ci et ainsi de pouvoir éventuellement réagir en conséquence.

Un dernier but de l'invention est d'offrir un dispositif extrêmement compact, peu encombrant et donc facilement transportable, que le cycliste puisse très aisément adapter sur le guidon du cycle qu’il s'apprête à utiliser.

A cet effet l’invention a pour objet un dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle comportant une batterie reliée à travers un système de corrélation à un ensemble de diodes électroluminescentes D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 fixées sur le guidon dudit cycle émettant, lorsque ledit dispositif est activé, un faisceau lumineux d’apparence homogène vers l’avant du véhicule de façon à présenter une couverture lumineuse correspondant à un secteur angulaire principal contenu dans un plan de référence (OX, OY) du repaire (ΟΧ, OY, OZ) lié au guidon, (OZ) faisant avec la verticale (cz) un angle γ.

Chaque diode électroluminescente D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 est orientée selon un axe X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 contenu dans le plan de référence (ΟΧ, OY) avec un angle correspondant α1, α2, α3, α4, α5, α6, a7 mesuré par rapport à l’axe de référence (YOY’) et couvre un secteur angulaire S1,S2, S3, S4, S5, S6, S7.

De plus chaque diode électroluminescente émet un faisceau lumineux d’une intensité 11, I2, I3, I4, I5, I6, I7 qui lui est propre et qui est corrélée, via un système de corrélation, à la mesure de l’angle d’inclinaison y de l'axe OZ avec la verticale (cz). Ainsi le secteur angulaire principal est-il la somme des secteurs angulaires S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7.

Selon des modes de réalisation préférés de l’invention, le dispositif adaptatif d'éclairage présente également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise (s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :

- l'intensité 11, I2, I3, I4, I5, I6, I7 de chaque diode électroluminescente D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 est corrélée via le système de corrélation, à la mesure de la vitesse V du cycle ;

- le système de mesure de l'angle y de l'axe (OZ) avec la verticale (cz) consiste en un gyroscope supporté par le guidon dudit cycle ;

- la mesure de l'angle y de l'axe (OZ) avec la verticale (cz) est effectuée par le gyroscope incorporé au smartphone porté par le cycliste communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth ;

- le système de mesure de la vitesse instantanée du cycle consiste en un GPS situé sur le guidon du cycle ;

- la mesure de la vitesse instantanée du cycle est effectuée par le GPS contenu dans le smartphone communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth ;

- le moyen de corrélation entre le ou les systèmes de mesure et les diodes électroluminescente D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 est un dispositif électronique du type microcontrôleur ayant une mémoire flash supérieure à 32 Ko (Kilo octets) et une fréquence d’horloge supérieure à 16 MHz ;

- le système de corrélation est paramétré de façon à intégrer différents modes de conduite du cycliste en particulier l'angle de coupure yc ;

- le système de corrélation est paramétré grâce à une application dédiée présente sur le smartphone du cycliste communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth ;

- chaque diode électroluminescente D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 est constituée effectivement d'une diode de puissance, d'un contrôleur de diode de puissance et d'un réflecteur ;

- la batterie est du type Litium Polymère constitué d’un élément 3.7V(Volt), d’une puissance de 850mAh (milliampère, heure) ;

- les secteurs angulaires S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 sont d'égales valeurs ;

- l’angle a1 est compris entre 0 et 30° ;

- α1 = a7 et α2 -α1 ~ α3 - α2 = α4 -α3 = α5 - α6= α6 ™a7;

- les deux diodes électroluminescentes d’extrémité D1, D7 émettent dans une couleur différente de la couleur d’émission des autres diodes D2, D3, D4, D5, D6;

- les deux diodes électroluminescentes d’extrémité (D1, D7) sont clignotantes.

L’invention a également pour objet :

- un boîtier 10 comportant le dispositif adaptatif d'éclairage,

- un capot translucide ainsi qu’un ensemble de fixation sur le guidon se composant de sangles de fixation ;

- un boîtier 10 comportant un curseur manuel permettant le paramétrage du système de corrélation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et fait en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

- La figure 1 représente une vue de dessus représentant un virage effectué par le cycliste et illustrant les zones d'éclairage ainsi que la direction réelle de l'attention portée par le cycliste dans le cas d'un éclairage connu ;

- La figure 2 représente une vue de dessus similaire à la figure 1 mais illustrant les zones d'éclairage ainsi que la direction réelle de l’attention du cycliste dans te cas du dispositif adaptatif selon l'invention ;

- La figure 3 représente une vue d'un cycle représenté dans te cours d'un virage permettant de définir les repaires orthogonaux (ΟΧ, ΟΥ, OZ) et (ex, cy, cz) utiles à la compréhension de l'invention ainsi que l’angle y entre l’axe 0Z et l’axe vertical cz ;

- La figure 4 représente une vue de dessus du guidon du cycle illustrant la position et l’orientation des diodes électroluminescentes faisant partie du dispositif adaptatif d'éclairage selon l'invention ;

- La figure 5 représente une vue isométrique du boîtier 10 adapté sur le guidon du cycle contenant le dispositif d'éclairage adaptatif selon l'invention où sont visibles les diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6.

Comme on l'a vue, la présente invention propose donc un dispositif adaptatif permettant de faire coïncider au mieux et instantanément la zone d’attention du cycliste avec la zone d’éclairage.

Afin de mieux comprendre l'intérêt et l'enjeu de l’invention il est utile d’analyser la situation existante, c’est-à-dire la situation d’un cycliste effectuant un virage sur un cycle équipé d’un système connu d’éclairage.

La figure 1 représente ce qu’un observateur fixe par rapport à la route et situé audessus du cycliste observe dans un tel cas.

Pour aider à la compréhension, on a fait figurer en les superposant cinq vues correspondant à cinq instants précis du virage :

- On remarque les cinq positions du guidon du cycle supportant l'éclairage connu (non représenté), ainsi que les flèches F10, F11, F12, F13 et F14 qui figurent la direction de l'attention du cycliste à ces cinq instants particuliers pendant le virage.

- Les zones telles que Z10 figurées en hachures denses représentent les zones peu éclairées en ces cinq instants.

- Les zones telles que Z12 figurées en hachures moyennement denses représentent les zones faiblement éclairées.

- On constate qu’hormis à l’approche du virage correspondant à F10 et la sortie du virage correspondant à F14, l'attention du cycliste figurée par les flèches F11, F12, F13 ne se porte pas vers les zones les mieux éclairées telles Z12.

- En effet, le cycliste aura toujours tendance à anticiper de façon à pouvoir efficacement réagir au danger ou encore à optimiser sa trajectoire afin de conserver sa vitesse.

Un tel éclairage connu fixé au guidon n'est donc pas satisfaisant. On voit clairement, particulièrement vers le milieu du virage, ce qui correspond la flèche F12 de la figure 1, que l'attention du cycliste se porte sur une zone Z10 peu éclairée.

Un obstacle ou un piéton figurant dans cette zone sera donc difficilement détecté.

L'invention entend proposer un dispositif permettant de faire coïncider cette zone d'attention du cycliste et la zone éclairée.

La figure 2 représente ce qu’un observateur fixe par rapport à la route et situé au5 dessus du cycliste observe dans le cas de l’utilisation d’un dispositif adaptatif d’éclairage selon l’invention.

On y a fait figurer les mêmes éléments que sur la figure 1 aux mêmes instants pendant l'exécution d‘un virage :

- le guidon dans ses cinq positions ainsi que les flèches F20, F21, F22, F23 et F24 10 correspondant à la direction de l’attention du cycliste.

- Les zones telles que Z20 figurées en hachures denses représentent les zones peu éclairées en ces cinq instants.

- Les zones telles que Z21 figurées en hachures moyennement denses représentent les zones moyennement éclairées.

- Les zones telles que Z22 figurées en hachures peu denses représentent les zones les mieux éclairées.

- On constate que les flèches F20, F21, F22, F23, F24 sont toujours orientées vers une zone éclairées. En particulier F21, F22, F23, correspondant à l’exécution du virage à proprement parler sont toutes orientées vers une zones d’éclairage maximale.

On comprend qu'un tel mode de fonctionnement de l'éclairage est beaucoup plus sécuritaire que le mode connu.

Les principes sous-tendant l'invention vont à présent être décrits.

Il est clair que les deux paramètres important déterminant la direction d'attention d'un cycliste lors de l'exécution d'un virage sont, d'une part la vitesse V du cycle durant 25 l’exécution du virage, et d'autre part le rayon R « moyen » du virage.

Par rayon R moyen ont entend l'intégrale du rayon instantané Ri, fonction du temps (Ri=f(t)), rapporté à l'intervalle de temps correspondant à l'exécution complète dudit virage.

En effet, par exemple dans le cas d’une utilisation citadine, si le cycliste emprunte un virage « large » de rayon moyen R important avec une vitesse V élevée, l'attention du cycliste se portera loin vers l'avant, vers la fin du virage, voire au-delà.

Par contre s'il aborde un virage « serré » de faible rayon moyen R, avec une vitesse V faible, son attention se portera plutôt sur une très courte distance.

La direction de son regard sera donc très différente selon qu’il se situe dans l’un ou l’autre des cas exposé ci-dessus.

Ainsi si l'on souhaite adapter l’éclairage du cycle, c'est à dire en fait agir sur la direction du faisceau lumineux émis par le dispositif adaptatif d'éclairage, il est primordial de pouvoir connaître quasi instantanément les deux paramètres que sont la vitesse V et le rayon R.

La vitesse peut être aisément déterminée soit par le système de géolocalisation communément appelé GPS (Global Positioning System), associé au mobile multifonctions communément appelé « smartphone » du cycliste et transmise au dispositif adaptatif par exemple par Bluetooth ou bien par un GPS embarqué faisant partie du dispositif adaptatif en lui-même.

Quant au rayon instantané il est évidant qu'il peut être déterminé par l'angle du guidon par rapport au cadre du cycle. Néanmoins déterminer un tel angle demanderait soit un capteur mécanique (par exemple un codeur rotatif), soit l'utilisation d'au moins deux gyroscopes, l'un situé sur le cadre du cycle, l'autre sur le guidon, ce qui complexifierait grandement le dispositif et irait à l'encontre des buts de l'invention.

Il est donc préférable de retenir comme paramètre permettant la détermination du rayon instantané du virage, non pas l'angle du guidon avec le cadre du cycle, mais l'angle instantané correspondant à l’inclinaison du cycle avec la verticale.

En effet si le cycliste s'incline vers l'intérieur du virage avec un angle y par rapport à la verticale (nous verrons plus en détail la définition exacte de cet angle dans la suite de la description) c'est pour compenser la force centrifuge dont l'expression est : mV²/R (en m/s) et R (en m), m masse de l'ensemble ; la force opposée par l'inclination ayant pour expression : m.g.siny .

On peut ainsi écrire : R^g.siny/V²

La connaissance de l'angle y permet donc la connaissance du rayon du virage.

Contrairement à la détermination de l'angle du guidon avec le cadre du cycle, déterminer l'angle d’inclinaison y ne requiert qu'un seul gyroscope, par exemple, placé sur le guidon du cycle lequel peut aisément être inclus dans le dispositif adaptatif d’éclairage.

L’angle y peut également être déterminé par le gyroscope du smartphone du cycliste et transmis au dispositif d’éclairage par exemple par Bluetooth.

Cette dernière possibilité est particulièrement intéressante dans le cas d’une bicyclette par exemple. En effet une bicyclette peut être amenée à s’incliner dans des circonstances autres qu’un virage par exemple lors d’une montée raide où le cycliste adopte une conduite dite « en danseuse » ou lors d’arrêt où le cycliste met pied à terre.

Quel que soit ce type de circonstances le cycliste gardera néanmoins le buste quasiment droit et l’angle d’inclinaison y déterminé par le gyroscope du smartphone placé par exemple dans une poche de la veste du cycliste ne mesurera que de très faibles valeurs de l’angle y.

Par contre en cours de virages le cycliste s’inclinera avec le cycle pour compenser la force centrifuge.

Par ailleurs pour éviter tout problème lié à de petites fluctuations de l’angle y qui ne seraient pas directement dues à l’exécution d’un virage il est possible de définir un angle de coupure yc tel que toute valeur inférieure à cet angle yc ne soit pas prise en considération par le système de corrélation.

Cet angle yc sera pris en compte lors de la programmation du système de corrélation.

Nous venons de voir comment il est possible de déterminer les deux paramètres indispensables à une première étape vers le contrôle de la directivité de l'éclairage de façon de mieux l'adapter à la zone d'attention du cycliste. Il convient de noter que GPS et gyroscope peuvent être physiquement associés dans un même dispositif.

Par la suite nous considérerons, pour des raisons de clarté, que y consiste en l’angle d’inclinaison du cycle avec la verticale (ce qui est plus aisé à schématiser qu’un angle d’inclinaison du cycliste avec la verticale).

Nous allons à présent décrire la façon dont l'invention exploite la connaissance de la vitesse du cycle et du rayon du virage pour orienter le faisceau lumineux issu du dispositif d’éclairage selon l’invention.

Une première intention serait d'envisager un dispositif mécanique permettant de faire pivoter un phare classique muni de sa diode et de son projecteur, ceci indépendamment de la rotation du guidon. Comme nous l’avons vu dans le cas de FR2223229, cela amènerait à un système lourd et complexe consommateur d'énergie, contraire aux buts fixés pour l'invention.

L'invention se base sur une approche contre-intuitive consistant en un système constitué d'un ensemble de diodes fixes.

Avant de décrire ce système plus en détail et son fonctionnement il est nécessaire de poser les bases géométriques indispensables à sa compréhension.

En référence à la figure 3 il est considéré d'une part un repaire « fixe » que l'on considérera centré sur le centre du virage que nous appellerons (ex, cy, cz), cz étant l’axe vertical passant par c et d'autre part un repère mobile (OX, OY OZ) prenant pour base le guidon du cycle.

L’axe (OY), passant par les deux extrémités du guidon, constitue l’un des axes du 10 repère orthogonal (OX, OY, OZ). Le point O situé à égale distance des deux extrémités du guidon constitue le centre du repère orthogonal.

On peut considérer que 1‘angle (OX, ex) fonction du temps détermine la direction suivie par le cycle, tandis que (OZ) correspond à une direction qui détermine un angle y avec l’axe vertical (cz).

Un observateur dont l’œil serait placé au-dessus du véhicule sur l’axe (OZ) observe, en référence à la figure 4, lorsqu’un dispositif selon l’invention est actionné, un secteur principal constitué de plusieurs faisceaux secondaires S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7.

Chaque faisceau secondaire S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 est généré par une diode 20 électroluminescente (LED) D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 placée selon un arc de cercle de centre O qui émet avec une intensité (exprimée en Lumen) 11, I2, I3, I4, I5, I6, I7.

Pour simplifier le propos pour la suite, par diode électroluminescente nous entendrons la diode proprement dite, le contrôleur de puissance associé et un réflecteur. Le réflecteur affecte la forme d'une petite parabole dont la paroi intérieure 25 réfléchit la lumière de la diode placée en son foyer. Ceci permet de diriger l'intégralité de la puissance lumineuse selon un secteur angulaire axé selon une seule direction. Le contrôleur de puissance permet de moduler l'intensité lumineuse de la diode et est directement relié au système de corrélation.

Chaque diode électroluminescente D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 est orientée selon 30 un axe (0X1, 0X2, 0X3, 0X4, 0X5, 0X6, 0X7) contenu dans le plan de référence (OX, OY) avec un angle mesuré par rapport à l’axe de référence (Υ0Υ’) d’une valeur α1, α2, α3, α4, α5, α6, a7 et couvre un secteur angulaire S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 contenu à l’intérieur du secteur principal.

On peut considérer le secteur principal comme 1e secteur résultant ou la somme des secteurs secondaires S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7.

Bien sûr tes limites d’un faisceau lumineux ne sont pas parfaitement tranchées.

Dans la réalité il y a toujours superposition des faisceaux secondaires les uns par 5 rapports aux autres. Lorsque nous parlons d’un faisceau principal constitué de faisceaux secondaires nous entendons que tes secteurs angulaires des faisceaux secondaires se superposent légèrement sur leurs bords de façon à reconstituer un faisceau principal perçu par l’œil humain comme relativement homogène et non discrétisé même si l’intensité lumineuse varie au sein de ce faisceau maximal.

De même nous parlons de secteur angulaire contenu dans un plan correspondant à l'éclairage d'une diode à fin de simplification mais il est évidant que l’éclairage d'une diode s’apparente davantage à un cône émettant dans les trois dimensions et en particulier en direction de la chaussée.

La figure 4 est donc une représentation simplifiée de la réalité permettant de fixer 15 les idées à des fins de compréhension de l’invention.

L’invention va pouvoir à présent être décrite.

Lorsque le cycliste aborde un virage les paramètres V et y sont mesurés par le GPS et le gyroscope embarqués faisant partie du dispositif. Ils sont traités par un algorithme supporté par un système de corrélation faisant également partie du dispositif 20 qui va déterminé l'intensité que devra avoir chacun des faisceaux secondaires 11, I2, I3, I4, I5, I6, I7 issu de chacune des diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7. Cet algorithme peut également tenir compte d'autres paramètres qui dépendront du mode de conduite du cycliste et des conditions de luminosité ambiantes. Ces paramètres seront introduits par le cycliste lui-même au début ou en cours de son parcours.

Ainsi en faisant varier instantanément l'intensité de chacun des faisceaux secondaires, et compte tenu des angles α1, α2, α3, α4, α5, α6, a7 il est reconstitué un faisceau principal dont la direction et l'intensité peuvent changer instantanément. Tout se passe donc comme si te faisceau principal était issu d'un seul phare motorisé pouvant tourner mais indépendamment du guidon. Car en effet cette direction du 30 faisceau principal ne dépend plus du guidon en lui-même ou d'un dispositif d'éclairage motorisé comme dans les cas de dispositifs connus, mais de paramètre mesurés et prédéfinis.

Il devient dès lors possible de faire se superposer parfaitement zones d'éclairage effectif et zones d'attention du cycliste comme illustré par la figure 2.

Il convient de noter par ailleurs que le système de corrélation peut être programmé de façon à assurer une variation optimale de l’intensité de chacune des diodes. Il n’y a donc pas d’éclairage soudain pouvant perturber le cycliste comme dans le cas de FR2971481.

Les différents modes de réalisation de l'invention vont à présent être décrits.

Un premier mode de réalisation consiste à intégrer le dispositif d'éclairage adaptatif dans un même boîtier 10, c'est à dire la batterie, le système de corrélation, un GPS, un ensemble de diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 orientées avec les axes 0X1, 0X2, 0X3, 0X4, 0X5, 0X6, 0X7.

Nous allons ci-après décrire plus précisément les éléments contenus dans un tel boîtier 10 en donnant pour chacun d'eux un exemple de marque ou de fournisseur. Il est bien évident que l'invention ne se limite pas à ces seuls exemples, l'homme de l'art pouvant aisément se procurer des composants équivalents.

Ces éléments consistent en :

- une batterie de type Lithium Polymer (LiPo), 1 élément 3.7V 850mAh, associée à un chargeur de batterie LiPo par USB de type Adafruit ® micro LiPo charger ;

- un module gyroscope 3 axes de type Arduino® MPU-6050 ;

- un module GPS de type XCSOURCE® NE0-6M ;

- un microcontrôleur de type Arduino® Nano, constituant le système de corrélation ayant les caractéristiques suivantes :

- mémoire flash : 32 Koctets ;

- fréquence d’horloge : 16 MHz ;

- un émetteur/récepteur Bluetooth de type Arduino® HC-06;

- un ensemble de sept diodes électroluminescentes effectivement constituées de :

- sept contrôleurs de LED de puissance de type Sparkfun® FemtoBuck ;

- sept LED de puissance de 3W de type SODIAL® ;

- sept réflecteurs paraboliques pour LED ;

- cet ensemble de diodes étant monté sur un support de LED de puissance en aluminium (dissipateur thermique) ;

Chaque diode peut émettre un faisceau d'une intensité comprise entre 500 et 1000 Lumens.

Le boîtier 10 est complété d'un capot translucide et de deux sangles de fixation sur 5 le guidon de type Strapsco®.

La figure 5 représente une vue isométrique d'un tel boîtier où sont visibles les diodes D1, D2, D3, D4, D5 et D6.

Nous allons à présent décrire la façon dont le système de corrélation fonctionne.

En position verticale de repos, le gyroscope doit être calibré afin de connaître la 10 position du cycle dans tous les axes du repère orthonormé (ΟΧ, ΟΥ, OZ) du cycle, l’opération est à effectuer une fois pour toute (la calibration peut avoir été réalisée en usine).

En position verticale, la LED D4 éclaire à 100% de sa luminosité, les LEDS D3 et D5 éclairent à 70% de leur luminosité, les LEDS D2 et D6 éclairent à 40% de leur 15 luminosité, les LEDS D1 et D7 sont éteintes. Ces pourcentage correspondent à un exemple et pourront personnalisés par le cycliste.

Lors de la prise d’un virage à droite, la vitesse du cycle est mesurée grâce au module GPS tandis que l’angle d’inclinaison y entre l'axe (OZ) du cycle et l’axe (cz) du repère fixe du sol sont transmis au système de corrélation afin de traiter les 20 informations nécessaires à la commande de la luminosité des LEDs.

Plus la vitesse du cycle ainsi que l’angle d’inclinaison γ sont importantes, plus la luminosité des LEDs D5, D6, D7 sera forte et D3, D2 et D1 faible (dans le cas d’un virage à droite par exemple).

Bien sûr le nombre de diodes peut varier II dépend de la puissance intrinsèque de 25 chaque diode et de la précision souhaité pour le dispositif.

Un second mode de réalisation consiste en un boîtier 10 similaire au premier mode mais sans qu'un gyroscope ne soit prévu au dispositif. Dans ce cas la mesure et la transmission de la valeur de l'angle y est assuré par le gyroscope du smartphone du cycliste.

Un troisième mode de réalisation consiste en un boîtier 10 semblable au premier mode mais sans que soit traité par le système de corrélation le paramètre vitesse V, donc sans l’utilisation d’un GPS. En effet en cas de conduite « urbaine » à vitesse modérée il a été établi que le paramètre vitesse V n'était pas indispensable.

Ce mode de fonctionnement particulièrement adapté au milieu urbain permet de réduire le nombre de composant du boîtier et conséquemment son coût.

Dans les trois modes de fonctionnement envisagés précédemment, il est possible de programmer le dispositif avec les paramètres liés au type de conduite du cycliste. Ces paramètres sont les suivants :

- le nombre de LEDs constituant le secteur principal (qui traduit l’étendue des zones telles (Z21 ,Z22) évoquées en figure 2 ;

- l’intensité maximale de chaque LED ;

- la progressivité de la variation de l’intensité de chaque LED (qui traduit la réactivité du dispositif contrairement à un fonctionnement en tout ou rien) ;

- l’utilisation des LEDs d’extrémité (D1, D7) en mode continu ou clignotant ;

- l’angle de coupure yc ;

Ces paramètres sont transmis au système de corrélation soit grâce à une application dédiée sur le smartphone du cycliste via une transmission bluetooth soit physiquement par un curseur placé sur le boîtier 10 lui-même (non représenté sur la figure 5).

En effet, l’ensemble de ces paramètres peuvent être combinés de façon à fournir au cycliste un nombre prédéfinis de type de conduites selon la situation qu’il pourra sélectionner soit via une série d’icônes sur l’écran du smartphone, soit en déplaçant le curseur sur le boitier.

La première option consistant en l'usage du smartphone à travers une application dédiée présentant évidemment l’avantage de pouvoir adapter finement les paramètres liés au cycliste, lequel pourra choisir rapidement parmi un ensemble de configurations préenregistrées laquelle conviendra le mieux à son type de conduite du moment.

L'invention permet donc de totalement dissocier de l’orientation du guidon, la direction du faisceau d'éclairage principal du cycle.

Elle permet également de moduler l'intensité et l’étendue du faisceau principal.

On comprend donc que l'invention permet de faire correspondre la direction du faisceau principal avec la direction du regard du cycliste, et mieux la zone utile d'éclairage avec la zone réelle d'attention du cycliste.

Les obstacles ou piétons sont ainsi plus visibles et discernés plus rapidement.

On comprend également que l'intention du cycliste peut être mieux comprise de la part d'un usagé circulant en sens inverse. Il est possible d’ailleurs d'améliorer cette compréhension en faisant jouer aux deux diodes d'extrémité D1 et D7 le rôle d'indicateur de direction, en choisissant une couleur différente des autres diodes, ou 5 même le rôle de clignotant.

Ces caractéristiques de l'invention vont toutes dans le sens d'un accroissement de la sécurité du cycliste et des autres usagés.

Par ailleurs le dispositif adaptatif selon l’invention n’utilise qu’une batterie et est donc d’un bon rendement énergétique. De plus il peut être entièrement contenu dans 10 un boîtier 10 compact aisément transportable.

Bien sûr l'invention n'est pas limitée aux seuls modes décrits ci-dessus mais peut faire l'objet de nombreuses variantes en particulier en ce qui concerne la conception du boîtier recevant le dispositif ou le mode d'alimentation électrique qui peut évidemment consisté en une batterie déjà présente sur le cycle (par exemple dans le cas d'une 15 bicyclette électrique).

Claims

Revendication

1) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle comportant une batterie reliée à travers un système de corrélation à un ensemble de diodes électroluminescentes (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) fixées sur le guidon dudit cycle émettant, lorsque ledit dispositif est activé, un faisceau lumineux d’apparence homogène vers l’avant du véhicule de façon à présenter une couverture lumineuse correspondant à un secteur angulaire principal contenu dans un plan de référence (OX, OY,) du repaire (ΟΧ, ΟΥ, OZ) lié au guidon, (OZ) faisant avec la verticale (cz) un angle y, caractérisé en ce que :

- chaque diode électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) est orientée selon un axe (X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7) contenu dans le plan de référence (OX, OY) avec un angle correspondant (α1, α2, α3, α4, α5, a6) mesuré par rapport à l’axe de référence (YOY’) et couvre un secteur angulaire (S1 ,S2, S3, S4, S5, S6, S7) ;

- chaque diode électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) émet un faisceau lumineux d’une intensité (11, I2, I3, I4, I5, I6, I7) qui lui est propre et qui est corrélée, via un système de corrélation, à la mesure de l’angle d’inclinaison y de l'axe OZ avec la verticale (cz) ;

- le secteur angulaire principal est la somme des secteurs angulaires (S1, S2, S3, S4. S5, S6, S7).
2) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon la revendication 1 pour lequel l'intensité (11, I2, I3, I4, I5, I6, I7) de chaque diode électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) est corrélée via le système de corrélation, à la mesure de la vitesse (V) du cycle.
3) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon la revendication 1 pour lequel le système de mesure de l'angle y de l'axe (OZ) avec la verticale (cz) consiste en un gyroscope supporté par le guidon dudit cycle.
4) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon la revendication 1 pour lequel la mesure de l'angle y de l'axe (OZ) avec la verticale (cz) est effectué par le gyroscope incorporé au smartphone porté par le cycliste communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth.
5 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le système de mesure de la vitesse instantanée du cycle consiste en un GPS situé sur le guidon du cycle.
6 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la mesure de la vitesse instantanée du cycle est effectuée par le GPS contenu dans le smartphone communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth.
7 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le moyen de corrélation entre le ou les systèmes de mesure et les diodes électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) est un dispositif électronique du type microcontrôleur ayant une mémoire flash supérieure à 32 Koctets et une fréquence d’horloge supérieure à 16 MHz.
8 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel le système de corrélation est paramétré de façon à intégrer différents modes de conduite du cycliste en particulier l'angle de coupure yc.
9 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel le système de corrélation est paramétré grâce à une application dédiée présente sur le smartphone du cycliste communiquant avec le système de corrélation par Bluetooth.
10 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel chaque diode électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) est constituée effectivement d'une diode de puissance, d'un contrôleur de diode de puissance et d'un réflecteur.
11 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la batterie est du type Litium Polymère constitué d’un élément 3.7V, d’une puissance de 850mAh (milliampère, heure).
12 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel les secteurs (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7) sont d'égales valeurs.
13 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel a1 est comprise entre 0° et 30°.
14 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel α1 = a7 et a2 -a1 = α3 - α2 = α4 -a3 ---0-5α6= αδ -α7.
15 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel les deux diodes électroluminescentes d’extrémité (D1, D7) émettent dans une couleur différente de la couleur d’émission des autres diodes (D2, D3, D4, D5).
16 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel les deux diodes électroluminescentes d’extrémité (D1, D7) sont clignotantes.
17 ) Dispositif adaptatif d’éclairage pour cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la variation de l’intensité (11, I2, I3, I4, I5, I6, I7) de chaque diode électroluminescente (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) s’effectue de manière progressive.
18 ) Boîtier (10) caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif adaptatif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications précédentes, un capot translucide ainsi qu'un ensemble de fixation sur le guidon se composant de sangles de fixation.
19 ) Boîtier (10) selon la revendication précédente comportant un curseur manuel permettant le paramétrage du système de corrélation.