FR3117432A1 - Anti-theft system for mobility device and associated method - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système antivol pour engin de mobilité comportant un dispositif de changement de vitesse présentant une pluralité de k rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur dit rapport n° k, chacun des k rapports n° i présentant un ratio de réduction particulier, entre un arbre d’entrée, agencé pour être relié à un pédalier de l’engin de mobilité, et un arbre de sortie du dispositif de changement de vitesse lorsque le rapport n°i est enclenché,un rapport neutre qui, lorsqu’il est enclenché ne permet pas à un mouvement du pédalier de propulser l’engin de mobilité, une unité de pilotage agencée pour piloter le dispositif de changement de vitesse. L’invention concerne également un procédé antivol pour engin de mobilité et un engin de mobilité associé. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 8The invention relates to an anti-theft system for a mobility device comprising a gearshift device having a plurality of k gears between a first gear, said gear no. 1 and a higher gear, said gear no. k, each of the k gears no. having a particular reduction ratio, between an input shaft, arranged to be connected to a crankset of the mobility device, and an output shaft of the speed change device when gear n°i is engaged, a gear neutral which, when engaged, does not allow a movement of the crankset to propel the mobility device, a control unit arranged to control the gear change device. The invention also relates to an anti-theft method for a mobility device and an associated mobility device. Figure to be published with abstract: Figure 8
Description
Le domaine de la présente invention est celui de la mobilité dite douce, et plus particulièrement celui des engins de mobilités combinant propulsion électrique et force musculaire, par exemple les vélos à assistance électrique. L’invention concerne notamment les vélos de ville à assistance électriques aussi bien que les vélos de montagne ou de randonnée ainsi que les vélos cargo.The field of the present invention is that of so-called soft mobility, and more particularly that of mobility devices combining electric propulsion and muscular force, for example electrically assisted bicycles. The invention relates in particular to electric-assisted city bicycles as well as mountain or touring bicycles as well as cargo bicycles.
Les modes de transports écologiques comme le vélo ont depuis longtemps la faveur de certains pays et continuent à se développer aussi bien pour des activités de loisir ou de sport que pour les besoins de la vie économique et du transport des biens et des personnes. Il existe un besoin pour améliorer les performances et la fiabilité de ces types d’engins de mobilité, faciliter leur fabrication et leur entretien, qu’ils soient à assistance électrique ou non.Ecological modes of transport such as the bicycle have long been favored by certain countries and continue to develop both for leisure and sports activities and for the needs of economic life and the transport of goods and people. There is a need to improve the performance and reliability of these types of mobility devices, to facilitate their manufacture and maintenance, whether they are electrically assisted or not.
Des boites de vitesses pour cycles sont connues de l’art antérieur. En particulier la publication FR2975367 A1 divulgue un dispositif de changement de vitesses pour vélos comportant une boîte de vitesses à engrenages et une navette coulissante pour effectuer la sélection du rapport. Le dispositif et les engrenages de la boîte de vitesses sont agencés dans un boîtier commun. Alors que le domaine des véhicules légers à pédalier pour le transport de biens ou des personnes se diversifie il existe un besoin pour des boites de vitesse automatiques et électriques fiables et faciles à fabriquer.Gearboxes for cycles are known from the prior art. In particular, publication FR2975367 A1 discloses a gear-changing device for bicycles comprising a gear-driven gearbox and a sliding shuttle for performing gear selection. The device and gears of the gearbox are arranged in a common housing. While the field of light pedal vehicles for transporting goods or people is diversifying, there is a need for automatic and electric gearboxes that are reliable and easy to manufacture.
La demande DE102009029655 A1 décrit une méthode de régulation de l’entraînement électrique auxiliaire d'un vélo. Une unité de commande est prévue pour commander l'entraînement électrique auxiliaire de telle manière qu'une force d'entraînement uniforme est continuellement générée à partir de la composante de puissance appliquée par le conducteur et de la composante de puissance appliquée par l'entraînement auxiliaire électrique.Application DE102009029655 A1 describes a method for regulating the auxiliary electric drive of a bicycle. A control unit is provided for controlling the auxiliary electric drive such that a uniform driving force is continuously generated from the power component applied by the driver and the power component applied by the auxiliary drive electric.
La demande EP2480446 A1 divulgue, pour une bicyclette présentant un entrainement électrique auxiliaire, un procédé visant à récupérer et accumuler de l'énergie lorsque le sens de rotation du pédalier est dirigé vers l'arrière.Application EP2480446 A1 discloses, for a bicycle having an auxiliary electric drive, a method aimed at recovering and accumulating energy when the direction of rotation of the crankset is directed backwards.
Il existe un besoin pour faciliter la récupération d’énergie lors de l’utilisation de vélos à assistance électrique.There is a need to facilitate energy recovery when using electrically assisted bicycles.
Un problème rencontré des engins de l’art antérieur, en particulier des vélos à assistance électrique connus, est le passage de rapport sous charge. Cette situation arrive notamment lorsque le cycliste aborde une côte et ressent le besoin de rétrograder parce que l’effort devient trop intense ou la fréquence de pédalage trop basse. La boite de vitesse peut se retrouver dans l’impossibilité de changer de rapport en raison du couple important la traversant.A problem encountered with machines of the prior art, in particular known electrically assisted bicycles, is the change of gear under load. This situation occurs especially when the cyclist approaches a hill and feels the need to downshift because the effort becomes too intense or the pedaling frequency too low. The gearbox may find itself unable to change gear due to the high torque passing through it.
Il existe un besoin pour favoriser le passage de vitesse des boîtes de vitesse pour engins de mobilité à pédalier.There is a need to promote the shifting of gearboxes for pedal-powered mobility devices.
Pour répondre au moins en partie à ces besoin, la présente demande, selon un premier aspect décrit un procédé de pilotage pour engin de mobilité, ledit engin comportant un moteur électrique agencé pour assurer tout ou partie de la propulsion dudit engin et un dispositif de changement de vitesse présentant une pluralité de rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur, chacun des rapports présentant un ratio, ledit dispositif de changement de vitesse comportant un actionneur de changement de vitesse agencé pour engager un rapport sélectionné présentant un ratio, ledit procédé permettant notamment de piloter au moins un du moteur électrique et du dispositif de changement de vitesse.To meet these needs at least in part, the present application, according to a first aspect, describes a steering method for a mobility device, said device comprising an electric motor arranged to ensure all or part of the propulsion of said device and a change device gear having a plurality of gears between a first gear called gear n° 1 and a higher gear, each of the gears having a ratio, said gear change device comprising a gear change actuator arranged to engage a selected gear having a ratio , said method making it possible in particular to drive at least one of the electric motor and of the gearshift device.
L’engin de mobilité peut être un engin de mobilité à assistance électrique pour lequel le moteur électrique fournit notamment une partie de la puissance de propulsion lorsque la vitesse instantanée de l’engin de mobilité est inférieure à une valeur seuil. Dans le cadre de la présente demande on utilisera indifféremment l’expression « vélo », « engin de mobilité » et « engin ».The mobility device may be an electrically assisted mobility device for which the electric motor provides in particular part of the propulsion power when the instantaneous speed of the mobility device is below a threshold value. In the context of this application, the expression “bicycle”, “mobility device” and “device” will be used interchangeably.
Le procédé de pilotage permet ainsi le contrôle du dispositif de changement de vitesse d’un engin de mobilité, en particulier d’un vélo électrique. Le changement de rapport du dispositif de changement de vitesse s’effectue sans aucun à coup et ne nécessite pas une activation de la part de l’utilisateur.The control method thus allows the control of the gear change device of a mobility device, in particular of an electric bicycle. The shifting device shifts smoothly and does not require user activation.
Plus précisément, le pilotage du moteur électrique d’assistance selon la présente demande facilite les passages de rapport de ce même dispositif de changement de vitesse.More specifically, the control of the electric assistance motor according to the present application facilitates the gear changes of this same speed change device.
L’invention permet d’intégrer un moteur d’assistance électrique et un dispositif de changement de vitesse automatique et adaptatif dans le pédalier. Ainsi, grâce au procédé de pilotage décrit, c’est le vélo qui s’adapte au cycliste et non plus l’inverse. Avec ce procédé, le passage de vitesse est automatique et le procédé ajuste instantanément l’intensité d’assistance électrique dont le cycliste a besoin, en roulage aussi bien qu’au premier coup de pédale. En mode automatique, l’unité de pilotage détermine le niveau d'assistance et le rapport optimum. L’utilisateur garde la possibilité à tout instant de passer en mode manuel et notamment choisir un rapport particulier.De manière avantageuse le moteur électrique est notamment en aval du dispositif de changement de vitesse dans la chaîne de transmission du couple, il est par exemple relié à l’arbre de sortie du dispositif de changement de vitesse.The invention makes it possible to integrate an electric assistance motor and an automatic and adaptive gear change device into the crankset. Thus, thanks to the control process described, it is the bike that adapts to the cyclist and no longer the reverse. With this process, the gear change is automatic and the process instantly adjusts the intensity of electric assistance that the cyclist needs, while driving as well as at the first pedal stroke. In automatic mode, the drive unit determines the level of assistance and the optimum gear. The user retains the possibility at any time to switch to manual mode and in particular to choose a particular gear. Advantageously, the electric motor is in particular downstream of the gear change device in the torque transmission chain, it is for example to the output shaft of the shifting device.
Sauf précision contraire, le moteur électrique est agencé pour tourner dans un sens correspondant à un déplacement de l’engin de mobilité en marche avant. Lors de certaines mises en œuvre du procédé de pilotage, le moteur électrique tourne dans un sens opposé correspondant à un déplacement de l’engin de mobilité en marche arrière.Unless otherwise specified, the electric motor is arranged to rotate in a direction corresponding to a movement of the mobility device in forward gear. During certain implementations of the steering method, the electric motor rotates in an opposite direction corresponding to a movement of the mobility device in reverse.
Le moteur électrique étant situé en aval du dispositif de changement de vitesse permet de générer un couple moteur sans passer par ce même dispositif de changement de vitesse. L’actionneur de changement de vitesse peut alors agir sans ajout d’effort de blocage de la part du moteur électrique.The electric motor being located downstream of the speed change device makes it possible to generate a motor torque without passing through this same speed change device. The gearshift actuator can then act without additional blocking force from the electric motor.
Le pilotage d’un couple instantané et important du moteur électrique permet une accélération de la chaîne de transmission en aval du dispositif de changement de vitesse ce qui engendre un relâchement de la tension entre l’entrée et la sortie ce même dispositif. En conséquence l’actionneur de changement de vitesse subit un effort de blocage diminué.The control of an instantaneous and significant torque of the electric motor allows an acceleration of the transmission chain downstream of the gear change device which generates a release of the voltage between the input and the output of this same device. As a result, the gear change actuator undergoes a reduced blocking force.
De façon avantageuse, le procédé de pilotage présente, seul ou en combinaison, au moins l’une ou l’autre des une étape ci-dessous concernant le pilotage du dispositif de changement de vitesse ou le pilotage du moteur électrique:Advantageously, the control method presents, alone or in combination, at least one or the other of the one step below concerning the control of the gearshift device or the control of the electric motor:
- une étape de renforcement du couple du moteur électrique notamment en réponse à un signal correspondant à une demande de changement de rapport. Le signal correspond par exemple à une instruction de changement de rapport de la part d’un conducteur de l’engin de mobilité. Dans une variante le signal résulte d’une étape de calcul du rapport optimal comme décrit plus loin. Ainsi cette étape de renforcement du couple du moteur électrique (aussi appelée étape « boost » venant du terme anglais) peut être déclenchée automatiquement selon un procédé selon l’invention. Ce déclenchement automatique se produit notamment lorsque l’unité de pilotage détermine que le changement de rapport à effectuer nécessite un apport d’assistance supplémentaire, un pique de puissance moteur pendant un temps paramétré afin de fournir une assistance supplémentaire au cycliste sans que celui-ci ne ressente d’à-coup.a step of reinforcing the torque of the electric motor in particular in response to a signal corresponding to a request for a gear change. The signal corresponds for example to a gear change instruction from a driver of the mobility device. In a variant, the signal results from a step of calculating the optimal ratio as described below. Thus this step of strengthening the torque of the electric motor (also called step “boost” coming from the English term) can be triggered automatically according to a method according to the invention. This automatic triggering occurs in particular when the control unit determines that the gear change to be made requires additional assistance, an engine power peak for a set time in order to provide additional assistance to the cyclist without the latter does not suddenly feel.
Dans le cas d’un engin à assistance électrique, l’application d’un couple moteur instantané et important au moment où le cycliste génère le moins d’effort permet un relâchement optimal des contraintes dans le dispositif de changement de vitesse au moment où l’actionneur de changement de vitesse procède à un changement. En outre, un capteur ou estimateur de position (via un profil de couple ou de vitesse cycliste mesuré) permet de définir un rapport optimal instantané, en fonction du temps.In the case of an electrically assisted machine, the application of an instantaneous and significant engine torque at the moment when the cyclist generates the least effort allows an optimal relaxation of the stresses in the gear change device at the moment when the shift actuator makes a shift. In addition, a position sensor or estimator (via a measured torque or cycling speed profile) makes it possible to define an instantaneous optimal gear, as a function of time.
Dans une variante de cette étape, sa mise en œuvre intervient suite à une consigne de l’utilisateur, par exemple via une commande au guidon, qui souhaite bénéficier d’un renforcement momentané du couple du moteur électrique par exemple pour faciliter un dépassement ou le franchissement d’une côte. Une telle consigne déclenche en particulier une étape de renforcement de la puissance pour une durée préprogrammée, par exemple 10s. Dans une variante le maintien continu d’une commande, par exemple bouton ou cliquet, au niveau de l’interface utilisateur détermine la durée effective de l’étape en restant inférieure à une durée maximum.In a variant of this step, its implementation occurs following an instruction from the user, for example via a control on the handlebars, who wishes to benefit from a momentary reinforcement of the torque of the electric motor, for example to facilitate overtaking or overtaking. crossing a hill. Such a setpoint triggers in particular a power reinforcement step for a preprogrammed duration, for example 10s. In a variant, the continuous holding of a command, for example a button or a click, at the level of the user interface determines the effective duration of the step while remaining less than a maximum duration.
- étape de réduction du couple du moteur électrique . Préalablement à l’étape décrite ci-dessus, il peut être avantageux de réduire le couple moteur avant de l’augmenter de façon plus importante.step of reducing the torque of the electric motor. Prior to the step described above, it may be advantageous to reduce the engine torque before increasing it more significantly.
- étape d’enclenchement d’un rapport sélectionné du dispositif de changement de vitesse, en particulier précédé d’une étape de sélection dudit rapport. Lors de cette étape, l’unité de pilotage commande l’actionneur de changement de vitesse à partir d’une consigne de l’utilisateur pour indiquer le rapport choisi. Dans une variante préférentielle la consigne est le résultat d’un calcul effectué par l’unité de pilotage.- step of engaging a selected gear of the gear change device, in particular preceded by a step of selecting said gear. During this step, the control unit controls the gear change actuator based on a user instruction to indicate the selected gear. In a preferred variant, the setpoint is the result of a calculation performed by the control unit.
- étape de calcul du rapport optimal du dispositif de changement de vitessestep of calculating the optimum gear ratio of the shifting device
- étape d’enclenchement d’un rapport neutre pour lequel la sortie du dispositif de changement de vitesse n’est pas reliée au pédalier. Un tel rapport neutre peut être enclenché par exemple suite à une consigne de l’utilisateur. Ce dernier peut par exemple décider d’activer un mode d’assistance ‘piéton’ lorsque qu’il décide de pousser le vélo. Cette fonction est notamment utile en cas de transport de charge.step for engaging a neutral gear for which the output of the gearshift device is not connected to the pedals. Such a neutral relationship can be triggered for example following an instruction from the user. The latter can for example decide to activate a ‘pedestrian’ assistance mode when he decides to push the bike. This function is particularly useful when transporting a load.
- étape de freinage régénératif. Le dispositif de changement de vitesse est notamment en rapport neutre. Le mouvement de la roue fait tourner le moteur électrique qui fonctionne comme générateur et charge la batterie lorsque celle-ci est en partie déchargée. L’étape de freinage régénératif est dans une variante suivie d’une étape de freinage mécanique dans laquelle l’unité de pilotage commande le système de freinage.regenerative braking step. The gear change device is in particular in neutral gear. The movement of the wheel turns the electric motor which functions as a generator and charges the battery when it is partially discharged. The regenerative braking stage is in a variant followed by a mechanical braking stage in which the control unit controls the braking system.
- étape de commande du moteur électrique en sens inverse, c’est-à-dire dans un sens correspondant à un déplacement de l’engin de mobilité en marche arrière. Le dispositif de changement de vitesse est notamment en rapport neutre. Dans une mise en œuvre particulière, l’utilisateur peut se déplacer à côté de l’engin qui recule.step of controlling the electric motor in the opposite direction, that is to say in a direction corresponding to a movement of the mobility device in reverse. The gear change device is in particular in neutral gear. In a particular implementation, the user can move alongside the reversing machine.
- étape de blocage d’au moins une roue de l’engin, indifféremment roue avant ou roue arrière. Cette étape permet une solution antivol de l’engin de mobilité particulièrement simple à mettre en œuvre.step of locking at least one wheel of the machine, either front wheel or rear wheel. This step provides an anti-theft solution for the mobility device that is particularly simple to implement.
- étape de gestion de batterie faible. Par exemple, lorsqu’on arrive en fin de capacité de la batterie, l’unité de pilotage supportant le procédé selon l’invention bascule sur le second rapport du dispositif de changement de vitesse.low battery management stage. For example, when the battery capacity reaches the end, the control unit supporting the method according to the invention switches to the second gear ratio of the gearshift device.
Dans un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l’invention est adaptatif. Selon ce mode de réalisation particulier, le procédé selon l’invention collecte les besoins de l’utilisateur, non seulement sous forme de consigne de l’utilisateur mais également par une analyse du style de conduite et des contraintes liées au parcours.In an advantageous embodiment, the method according to the invention is adaptive. According to this particular embodiment, the method according to the invention collects the needs of the user, not only in the form of user instructions but also by an analysis of the driving style and the constraints linked to the route.
Le changement des rapports du dispositif de changement de vitesse s’effectue sans aucun à coup. L’utilisateur peut notamment choisir un mode totalement automatique de pilotage du système de changement de vitesse, ne nécessitant aucune activation ultérieure de sa part.Gear shifting of the gearshift device is smooth. In particular, the user can choose a fully automatic mode for controlling the gear change system, requiring no subsequent activation on his part.
Selon un autre de ses aspects l’invention porte sur un procédé antivol pour engin de mobilité, ledit engin comportant un moteur électrique agencé pour assurer tout ou partie de la propulsion dudit engin et un dispositif de changement de vitesse présentant une pluralité de rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur, chacun des rapports présentant un ratio, ledit dispositif de changement de vitesse présentant en outre un rapport neutre qui, lorsqu’il est enclenché ne permet pas à un mouvement du pédalier de propulser l’engin de mobilité et comportant un actionneur de changement de vitesse agencé pour engager un rapport sélectionné parmi le rapport neutre et les différents rapports entre le rapport n° 1 et le rapport supérieur.According to another of its aspects, the invention relates to an anti-theft method for a mobility device, said device comprising an electric motor arranged to ensure all or part of the propulsion of said device and a gearshift device having a plurality of ratios between a first gear called gear n° 1 and a higher gear, each of the gears having a ratio, said speed change device further having a neutral gear which, when engaged, does not allow a movement of the pedal set to propel the mobility device and comprising a gear change actuator arranged to engage a gear selected from the neutral gear and the various gears between gear no. 1 and the upper gear.
Selon encore un autre de ses aspects, l’invention porte aussi sur une unité de pilotage pour engin de mobilité,According to yet another of its aspects, the invention also relates to a control unit for a mobility device,
ledit engin comportant un moteur électrique agencé pour assurer tout ou partie de la propulsion dudit engin et un dispositif de changement de vitesse présentant une pluralité de rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur,said machine comprising an electric motor arranged to provide all or part of the propulsion of said machine and a gear change device having a plurality of ratios between a first ratio called ratio No. 1 and a higher ratio,
l’unité de pilotage étant agencée pour piloter au moins un du moteur électrique et du dispositif de changement de vitesse.the control unit being arranged to control at least one of the electric motor and of the speed change device.
De façon préférentielle l’unité de pilotage est agencée pour piloter le moteur électrique et le dispositif de changement de vitesse.Preferably, the control unit is arranged to control the electric motor and the gear change device.
L’unité de pilotage est agencée pour recevoir une consigne d’un utilisateur de l’engin de mobilité. La consigne est notamment une consigne de marche arrière. Elle peut être progressive en vitesse. Dans un autre exemple, la consigne est une consigne de freinage régénératif. Selon encore d’autres exemples de mise en œuvre la consigne est une consigne d’activation du mode d’assistance ‘piéton’ ou encore de verrouillage, respectivement déverrouillage pour activer, respectivement désactiver la fonction antivol.The control unit is arranged to receive an instruction from a user of the mobility device. The setpoint is in particular a reverse gear setpoint. It can be progressive in speed. In another example, the setpoint is a regenerative braking setpoint. According to yet other examples of implementation, the setpoint is a setpoint for activating the ‘pedestrian’ assistance mode or even locking, respectively unlocking to activate, respectively deactivate the anti-theft function.
Dans des modes de réalisation particuliers l’unité de pilotage est agencée pour piloter au moins un d’un :In particular embodiments, the control unit is arranged to control at least one of one:
- système de freinagebraking system
- système d’éclairagelighting system
- système de localisationlocation system
- système interface homme-machine, ledit système interface homme-machine étant agencé pour informer l’utilisateur et/ou considérer les demandes dudit utilisateur. Le système interface homme-machine est en particulier agencé pour transmettre à l’unité de pilotage un signal tel que décrit précédemment correspondant à une instruction de changement de rapport. Selon les modes de réalisation le système interface homme-machine est apte à présenter à l’utilisateur des informations reçues de l’unité de pilotage.man-machine interface system, said man-machine interface system being arranged to inform the user and/or consider the requests of said user. The man-machine interface system is in particular arranged to transmit to the control unit a signal as described above corresponding to a gear change instruction. According to the embodiments, the man-machine interface system is capable of presenting information received from the control unit to the user.
Avantageusement, l’unité de pilotage peut comporter ou être reliée à au moins un dispositif de détermination de la position du pédalier. Le dispositif de détermination de la position du pédalier est par exemple un système de mesure de ladite position à l’aide d’un capteur.Advantageously, the control unit may comprise or be connected to at least one device for determining the position of the pedals. The device for determining the position of the crankset is for example a system for measuring said position using a sensor.
Dans une variante, l’unité de pilotage comporte un tel dispositif de détermination de la position du pédalier et estime la position du pédalier par calcul.In a variant, the control unit comprises such a device for determining the position of the crankset and estimates the position of the crankset by calculation.
L’unité de pilotage peut comporter ou être reliée à au moins un capteur sélectionné parmi un capteur de vitesse instantanée de l’engin de mobilité, un accéléromètre, un capteur de pente, un capteur de cadence de pédalage, un capteur de couple du cycliste, un capteur de mesure de l’assiette de l’engin de mobilité.The control unit may comprise or be connected to at least one sensor selected from an instantaneous speed sensor of the mobility device, an accelerometer, a slope sensor, a pedaling cadence sensor, a cyclist's torque sensor , a sensor for measuring the attitude of the mobility device.
Dans la présente demande les expressions « cadence de pédalage », « fréquence de pédalage » et « vitesse de pédalage » sont employées de façon équivalente.In the present application, the expressions "pedaling rate", "pedaling frequency" and "pedaling speed" are used in an equivalent manner.
Dans le cadre de la présente demande le terme pédalier se rapportant par exemple à un vélo à assistance électrique doit être compris dans un sens large utilisé pour décrire tout moyen d’entrée du couple fourni par un utilisateur de l’engin de mobilité.In the context of the present application, the term crankset relating for example to an electrically assisted bicycle must be understood in a broad sense used to describe any means of torque input provided by a user of the mobility device.
L’unité de pilotage est notamment agencée pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit précédemment.The control unit is in particular arranged to implement a method as described previously.
Selon un autre de ses aspects, l’invention porte aussi sur un ensemble de transmission pour engin de mobilité, ledit ensemble comportant le moteur électrique, le dispositif de changement de vitesse une unité de pilotage telle que décrite dans la présente demande.According to another of its aspects, the invention also relates to a transmission assembly for a mobility device, said assembly comprising the electric motor, the gearshift device, a control unit as described in the present application.
Selon un de ses aspects, l’invention porte sur un système antivol pour engin de mobilité comportantAccording to one of its aspects, the invention relates to an anti-theft system for a mobility device comprising
-
un dispositif de changement de vitesse présentant
- une pluralité de k rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur, chacun des rapports présentant un ratio de réduction particulier, entre un arbre d’entrée, agencé pour être relié à un pédalier de l’engin de mobilité, et un arbre de sortie du dispositif de changement de vitesse lorsque le rapport correspondant est enclenché,
- un rapport neutre qui, lorsqu’il est enclenché ne permet pas à un mouvement du pédalier de propulser l’engin de mobilité ,
- a plurality of k gears between a first gear called gear no. 1 and a higher gear, each of the gears having a particular reduction ratio, between an input shaft, arranged to be connected to a crankset of the mobility device, and an output shaft of the speed change device when the corresponding gear is engaged,
- a neutral gear which, when engaged, does not allow movement of the pedals to propel the mobility device,
- une unité de pilotage agencée pour piloter le dispositif de changement de vitesse.a control unit arranged to control the speed change device.
Le système antivol selon l’invention peut comporter ou être relié à une commande, par exemple un bouton ou un ensemble de touches de l’interface utilisateur.The anti-theft system according to the invention may comprise or be linked to a command, for example a button or a set of keys of the user interface.
Selon encore un autre de ses aspects, la demande porte aussi sur un engin de mobilité comportant une unité de pilotage telle que décrite précédemment.According to yet another of its aspects, the application also relates to a mobility device comprising a steering unit as described previously.
L’engin comporte notamment une batterie, ou tout autre moyen connu de l’homme du métier pour fournir l’énergie nécessaire pour alimenter le moteur électrique. La batterie peut dans une variante alimenter également au moins un système d’éclairage, un système de localisation et/ou navigation, un système interface homme-machine.The machine comprises in particular a battery, or any other means known to those skilled in the art to provide the energy necessary to power the electric motor. The battery can alternatively also supply at least one lighting system, a location and/or navigation system, a man-machine interface system.
Avantageusement, l’ensemble de transmission et/ou l’engin de mobilité est tel que le moteur électrique est relié à un pignon de sortie du dispositif de changement de vitesse.Advantageously, the transmission assembly and/or the mobility device is such that the electric motor is connected to an output pinion of the speed change device.
Exemples de situations particulièresExamples of specific situations
Dans les exemples décrits le moteur électrique est un moteur électrique 48V sans balai. L’invention n’est pas limitée à ce choix de moteur.In the examples described, the electric motor is a 48V brushless electric motor. The invention is not limited to this choice of engine.
Avec un couple de 133 Nm (Newton.mètre), le moteur utilisé dans les exemples suivants peut multiplier par exemple par huit, voire par neuf l’effort du cycliste.With a torque of 133 Nm (Newton.meter), the motor used in the following examples can multiply, for example, by eight, or even by nine, the effort of the cyclist.
Exemple 1 : Démarrage en côte - Mode de réalisation capteur de penteExample 1: Hill start - Slope sensor embodiment
Dans une variante, l’unité de pilotage comporte un accéléromètre ou est agencée pour recevoir un signal d’un accéléromètre ou d’un capteur de pente. Le capteur de pente est par exemple intégré dans le boitier du moteur électrique. L’unité de pilotage reçoit ainsi l’information en temps réel de la pente sur laquelle l’engin de mobilité est situé et ou se déplace.In a variant, the control unit comprises an accelerometer or is arranged to receive a signal from an accelerometer or from a slope sensor. The slope sensor is for example integrated in the casing of the electric motor. The control unit thus receives real-time information on the slope on which the mobility device is located and where it is moving.
En pente ascendante, le cycliste devra fournir un fort couple pour mouvoir le vélo. Lors d’un démarrage, le capteur de pente indique à l’unité de pilotage l’information de la pente sur laquelle le vélo est situé.Uphill, the cyclist will have to provide a strong torque to move the bike. During a start, the slope sensor indicates to the control unit the information of the slope on which the bike is located.
En connaissant le couple maximum que peut supporter le dispositif de changement de vitesse lors d’un changement de rapport, l’unité de pilotage commande l’actionneur du dispositif de changement de vitesse pour qu’il positionne le dispositif de changement de vitesse sur un rapport dit rapport optimal correspondant à une optimisation de la paire couple utilisateur - fréquence de pédalage à fournir par le cycliste avant même qu’il ait commencé à pédaler.Knowing the maximum torque that the gearshift device can withstand when changing gear, the control unit controls the actuator of the gearshift device so that it positions the gearshift device on a so-called optimal ratio corresponding to an optimization of the user torque/pedaling frequency pair to be provided by the cyclist even before he has begun to pedal.
Exemple 2 : Détection et anticipation de pente par un système de localisation et/ou navigation lors d’un roulageExample 2: Slope detection and anticipation by a location and/or navigation system while driving
Dans cet exemple, l’unité de pilotage comporte ou est reliée à un capteur de positionnement satellite et, de façon optionnelle à un capteur prévu pour caractériser le pédalage du cycliste, par exemple capteur de fréquence de pédalage.In this example, the control unit comprises or is connected to a satellite positioning sensor and, optionally to a sensor provided to characterize the pedaling of the cyclist, for example pedaling frequency sensor.
Le capteur de localisation satellite est par exemple situé dans le boitier logeant également l’ensemble de transmission. Alternativement le capteur de positionnement satellite est situé sur le cadre de l’engin de mobilité.The satellite location sensor is for example located in the box also housing the transmission assembly. Alternatively, the satellite positioning sensor is located on the frame of the mobility device.
L’unité de pilotage, à partir de l’information reçue du capteur de localisation, ainsi que l’anticipation du trajet du cycliste et les variations d’altitude sur les prochains mètres à venir calcule si le couple de pédalage anticipé est supérieur à celui que peut supporter dispositif de changement de vitesse lors d’un changement de rapport. The control unit, from the information received from the location sensor, as well as the anticipation of the cyclist's journey and the variations in altitude over the next few meters to come, calculates whether the anticipated pedaling torque is greater than that that the gearshift device can withstand during a gear change .
Le procédé détermine notamment le rapport du dispositif de changement de vitesse, c’est-à-dire le rapport optimal correspondant à la paire optimale couple-fréquence de pédalage que devra fournir le cycliste.The method determines in particular the ratio of the gear change device, that is to say the optimal ratio corresponding to the optimal torque-pedaling frequency pair that the cyclist will have to provide.
Exemple 3 : Transport de charge sur sortie de parking (pente 14%).Example 3: Load transport on car park exit (14% slope).
Dans cet exemple, l’engin de mobilité est un vélo cargo avec une charge de 150 kg.In this example, the mobility device is a cargo bike with a load of 150 kg.
Le moteur électrique utilisé dans l’invention permet d’offrir sur une période limitée un surcroit de puissance pour faciliter les manœuvres de l’engin de mobilité dans des situations extrêmes. Les pentes de parking constituent à cause de leur pente importante des environnements urbains particulièrement difficiles. L’invention facilite l’utilisation du vélo cargo, aussi bien en marche avant qu’en marche arrière. En montée, le procédé de pilotage fournit de façon automatique une puissance supplémentaire permettant ainsi au cycliste de grimper sans effort une côte à 14%. En descente, le procédé active en particulier la fonction freinage régénératif afin de recharger la batterie.The electric motor used in the invention makes it possible to offer over a limited period an increase in power to facilitate the maneuvers of the mobility device in extreme situations. Because of their significant slope, car park slopes constitute particularly difficult urban environments. The invention facilitates the use of the cargo bike, both in forward and reverse gear. When climbing, the steering process automatically provides additional power, allowing the cyclist to effortlessly climb a 14% gradient. Downhill, the method activates the regenerative braking function in particular in order to recharge the battery.
Brève description des figuresBrief description of figures
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below by way of indication in relation to the drawings in which:
La
la
la
la
La
Les
Les
Claims (9)
- un dispositif de changement de vitesse (100) présentant
- une pluralité de k rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur dit rapport n° k, chacun des k rapports n° i présentant un ratio de réduction particulier (Ri), entre un arbre d’entrée (200p), agencé pour être relié à un pédalier (940) de l’engin de mobilité, et un arbre de sortie (230) du dispositif de changement de vitesse lorsque le rapport n°i est enclenché,
- un rapport neutre qui, lorsqu’il est enclenché ne permet pas à un mouvement du pédalier (940) de propulser l’engin de mobilité (900),
- une unité de pilotage (800) agencée pour piloter le dispositif de changement de vitesse (100).
- a speed change device (100) having
- a plurality of k ratios between a first ratio called ratio n° 1 and a higher ratio called ratio n° k, each of the k ratios n° i having a particular reduction ratio (Ri), between an input shaft (200p) , arranged to be connected to a crankset (940) of the mobility device, and an output shaft (230) of the gear change device when gear n°i is engaged,
- a neutral ratio which, when engaged, does not allow movement of the pedal (940) to propel the mobility device (900),
- a drive unit (800) arranged to drive the speed change device (100).
ledit engin comportant un moteur électrique (400) agencé pour assurer tout ou partie de la propulsion dudit engin et un dispositif de changement de vitesse (100) présentant une pluralité de k rapports entre un premier rapport dit rapport n° 1 et un rapport supérieur dit rapport n° k, chacun des k rapports présentant un ratio (R1, Ri,Rk), ledit dispositif de changement de vitesse présentant en outre un rapport neutre qui, lorsqu’il est enclenché ne permet pas à un mouvement du pédalier (940) de propulser l’engin de mobilité (900) et comportant un actionneur de changement de vitesse (150) agencé pour engager un rapport sélectionné parmi le rapport neutre et les différents rapports entre le rapport n° 1 et le rapport supérieur,
le procédé comportant une étape selon laquelle l’unité de pilotage (800) commande préalablement le passage en rapport neutre du dispositif de changement de vitesse (100).Anti-theft process for mobility device (900),
said machine comprising an electric motor (400) arranged to provide all or part of the propulsion of said machine and a gear change device (100) having a plurality of k gears between a first gear called gear n° 1 and a higher gear called gear n° k, each of the k gears having a ratio (R 1 , R i ,R k ), said speed change device further having a neutral gear which, when engaged, does not allow movement of the pedal (940) to propel the mobility device (900) and comprising a gear change actuator (150) arranged to engage a gear selected from the neutral gear and the various gears between gear no. 1 and the higher gear,
the method comprising a step according to which the control unit (800) controls beforehand the passage into neutral gear of the speed change device (100).
une fois que le dispositif de changement de vitesse est en rapport neutre une étape de blocage d’au moins une des roues de l’engin.Anti-theft method according to one of the two preceding claims, comprising,
once the speed change device is in neutral gear, a step of locking at least one of the wheels of the machine.
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