FR3102448A1 - procédé et système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant avec un moyen de mesure et un moyen de contrôle - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant. Dans ce procédé, on mesure (MES) un signal représentatif du couple au niveau d’une roue entraînée par une machine électrique du système de propulsion électrique. On compare (COMP) cette mesure, sur différents incréments de temps, à deux seuils et on commande la machine électrique en fonction de cette comparaison. L’invention concerne également un système de propulsion adapté à cette méthode et un attelage comprenant le système de propulsion et un objet roulant. Figure 1 à publier

Description

procédé et système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant avec un moyen de mesure et un moyen de contrôle

L’invention concerne le domaine de transport d’objets roulants, en particulier des lits roulants, par exemple des lits d’hôpitaux.

Le déplacement des charges lourdes roulantes par un utilisateur peut entraîner des difficultés pour l’utilisateur, en particulier si cette action est répétée, telles que des troubles musculo-squelettiques.

Afin de rendre le déplacement des charges lourdes roulantes (par exemple lit roulant dont la masse totale approche ou dépasse les 500 kg) plus facile et plus ergonomique, il a été envisagé d’équiper ces charges lourdes de machines électriques. Par exemple, une première idée a consisté à équiper chaque lit d’hôpital d’un système d’entraînement électrique d’au moins une roue ou à lui ajouter une roue motorisée. Une telle solution est onéreuse, car elle nécessite le remplacement ou la modification de l’ensemble des lits, ce que les hôpitaux ne peuvent pas se permettre. De plus, le système d’entraînement et sa batterie augmentent le poids du lit. Par conséquent, lorsque la batterie est déchargée, les efforts à fournir pour déplacer le lit sont plus importants.

De la même façon, dans le domaine de la logistique ou du commerce, il a été envisagé de rendre électrique tous les chariots. Là aussi, une telle solution est onéreuse.

Une alternative est de prévoir un système amovible de propulsion d’objets roulants. Plusieurs solutions techniques ont été envisagées.

Par exemple, la demande de brevet WO 01/85086 décrit un système de propulsion motorisée pour un lit. Le système de propulsion est configuré pour s’atteler à un ou plusieurs points du lit. De par les moyens d’attelage prévus pour ce système de propulsion, ce système ne peut pas être universel et adapté à différents objets roulants. En effet, il ne peut pas être attelé à un objet roulant non muni d’une pièce d’attelage. De plus, pour ce système de propulsion, toutes les roues de l’objet roulant restent en contact avec le sol. Par conséquent, l’orientation de l’attelage (système de propulsion et lit) est plus compliquée, les forces de frottement sont élevées, et la roue motorisée nécessite plus de puissance.

La demande de brevet WO 2012/171079 décrit un deuxième système de propulsion d’un lit d’hôpital. Le système de propulsion est configuré pour lever deux roues du lit. Toutefois, le mécanisme de préhension des roues est complexe et encombrant : la dimension latérale (direction parallèle à l’axe des roues motorisées) est importante (supérieure à la largeur des roues du lit) et peut dépasser les dimensions latérales du lit, ce qui peut être gênant pour le déplacement du lit, en particulier dans un espace réduit tel qu’un couloir ou un ascenseur d’hôpital.

La demande de brevet WO 2013/156030 décrit un troisième système de propulsion d’un lit d’hôpital. Le système de propulsion est configuré pour lever deux roues du lit. Toutefois, le système présente des dimensions latérale (direction parallèle à l’axe des roues motorisées) et longitudinale (direction perpendiculaire à l’axe des roues) qui sont importantes : la plateforme arrière dépasse le lit et la distance entre les roues non motorisées peut dépasser les dimensions du lit, ce qui peut être gênant pour le déplacement du lit, en particulier dans un espace réduit, tel qu’un couloir ou un ascenseur d’hôpital.

Un autre système de propulsion électrique amovible a fait l’objet d’une demande de brevet par la demanderesse (FR 1873165). Ce système permet un encombrement réduit et peut s’adapter à différents objets roulants. Il dispose d’au moins une roue entraînée par une machine électrique. Toutefois, le système ne définit pas de stratégie de contrôle. Ce système peut être amélioré afin de contrôler efficacement la machine électrique.

Pour automatiser le contrôle de ces systèmes de propulsion, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant. Le système de propulsion comprend au moins une roue entraînée par une machine électrique. Le procédé de contrôle comprend les étapes suivantes :

a) on mesure au moins un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de ladite roue entraînée ; le signal représentatif du couple pouvant être un couple, un effort ou un allongement ;

b) on compare ledit signal mesuré à au moins un premier seuil et à au moins un deuxième seuil ; le premier seuil étant inférieur au deuxième seuil ;

c) on commande la machine électrique :

- si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée, on diminue la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une première valeur prédéterminée ; et

- si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée, on augmente la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une deuxième valeur prédéterminée.

Ainsi, le contrôle de la machine électrique permet d’accélérer ou de freiner la machine électrique, et donc le système de propulsion électrique amovible pour l’adapter de manière automatique aux besoins de l’utilisateur. En effet, lorsque l’utilisateur agit sur le système de propulsion électrique, par exemple, par l’intermédiaire d’un guidon ou directement par action sur l’objet à déplacer, pour faire accélérer ou freiner le système de propulsion électrique, cette action manuelle va être transmise à la roue entraînée dont le couple va alors être modifié (augmentation du couple si l’utilisateur veut accélérer ; diminution du couple si l’utilisateur souhaite freiner). En mesurant un signal représentatif de ce couple, on peut alors détecter une modification de la demande. Le procédé de contrôle permet alors d’adapter la consigne de la machine électrique pour répondre à la demande de l’utilisateur. La consigne de la machine électrique va être augmentée si l’utilisateur souhaite accélérer. Au contraire, la consigne de la machine électrique va être réduite si l’utilisateur veut freiner.

L’invention concerne un procédé de contrôle d’un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant, ledit système de propulsion comprenant au moins une roue entraînée par une machine électrique, le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :

a) on mesure au moins un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de ladite roue entraînée ;

b) on compare ledit signal mesuré à au moins un premier seuil et à au moins un deuxième seuil ;

c) on commande la machine électrique :

- si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée, on diminue la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une première valeur prédéterminée ;

- si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée, on augmente la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une deuxième valeur prédéterminée.

Selon une variante du procédé de l’invention, si, lors de l’étape c), la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on conserve la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée.

Selon une alternative, si, lors de l’étape c), la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on diminue la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée, par incréments prédéfinis, jusqu’à son arrêt.

De manière préférée, lors de l’étape c), on diminue la consigne en utilisant des moyens de dissipation de l’énergie connectés à ladite machine électrique.

De manière avantageuse, le premier seuil est négatif et le deuxième seuil est positif.

Préférentiellement, la première durée est égale à la deuxième durée.

Selon une mise en œuvre de l’invention, la première valeur prédéterminée est égale à la deuxième valeur prédéterminée.

Selon un mode de réalisation du procédé de l’invention, la première valeur prédéterminée est fonction de la différence entre le signal mesuré et le premier seuil.

Selon une configuration de l’invention, la deuxième valeur prédéterminée est fonction de la différence entre le signal mesuré et le deuxième seuil.

De manière préférée, si la mesure est inférieure à un troisième seuil pendant une troisième durée, le troisième seuil étant inférieur au premier seuil et/ou la troisième durée étant inférieure à la première durée, on diminue la consigne de la machine électrique d’une troisième valeur prédéterminée.

Préférentiellement, si la mesure est supérieure à un quatrième seuil pendant une quatrième durée, le quatrième seuil étant supérieur au deuxième seuil et/ou la quatrième durée étant inférieure à la deuxième durée, on modifie la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée, la quatrième valeur prédéterminée étant supérieure à la deuxième valeur prédéterminée.

Selon une variante de ce mode de réalisation, on augmente la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée.

Selon une autre alternative de ce mode de réalisation, on diminue la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée de manière à éviter l’emballement du système.

Selon une mise en œuvre avantageuse, on corrige la mesure du signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de ladite roue entraînée, préférentiellement lorsque la mesure du signal représentatif du couple est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, avant de comparer cette mesure corrigée auxdits premier et deuxième seuils.

L’invention concerne aussi un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant, ledit système de propulsion comprenant un châssis muni d’au moins une roue entraînée par une machine électrique, et d’au moins une roue non entraînée et des moyens d’attelage dudit système de propulsion audit objet roulant, lesdits moyens d’attelage comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins une roue dudit objet roulant. Le système de propulsion comprend un moyen de mesure d’un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de ladite roue entraînée et un moyen de contrôle de ladite machine électrique adapté à la mise en œuvre du procédé de contrôle décrit précédemment.

De manière avantageuse, lesdits moyens d’attelage comprennent des moyens d’orientation d’au moins une roue dudit objet roulant dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale dudit châssis dudit système de propulsion.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’une au moins des roues entraînées est une roue décentrée orientable autour d’un axe sensiblement vertical et en ce que le système de propulsion comprend un moyen de contrôle de ladite machine électrique pour commander la machine électrique en fonction des mesures obtenues par le moyen de mesure.

L’invention concerne encore un attelage comprenant un objet roulant et un système de propulsion électrique selon l’une des caractéristiques précédentes, ledit objet roulant étant attelé audit système de propulsion électrique par lesdits moyens d’attelage.

De préférence, ledit objet roulant est un lit roulant, un chariot, un meuble roulant, ou un fauteuil roulant.

Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages du procédé de contrôle et du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.

La figure 1 présente un premier mode de réalisation d’un procédé de contrôle selon l’invention.

La figure 2 présente un deuxième mode de réalisation d’un procédé de contrôle selon l’invention.

La figure 3 présente un troisième mode de réalisation d’un procédé de contrôle selon l’invention.

La figure 4 présente un premier exemple d’un procédé de contrôle selon l’invention.

La figure 5 présente un deuxième exemple d’un procédé de contrôle selon l’invention.

La figure 6 présente un exemple d’une première variante du procédé de contrôle selon l’invention de la figure 4.

La figure 7 présente un exemple d’une deuxième variante du procédé de contrôle selon l’invention de la figure 4.

La figure 8 représente une vue d’ensemble en coupe, dans la direction longitudinale, d’un système de propulsion selon l’invention.

La figure 9 représente une vue d’ensemble de dessus d’un système de propulsion selon l’invention.

La figure10 représente une vue en coupe, dans la direction longitudinale, d’un premier mode de réalisation du système selon l’invention.

La figure 11 représente un mode de fonctionnement du système selon l’invention dans une direction donnée.

La figure 12 représente un mode de fonctionnement du système selon l’invention dans la direction opposée à la direction de la Figure 11.

L’invention concerne un procédé de contrôle d’un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant. En effet, le système de propulsion électrique amovible permet d’assister le transport de l’objet roulant. L’objet roulant peut notamment être un lit d’hôpital, dont la masse à transporter peut atteindre environ 500 kg. Le système de propulsion électrique est amovible et peut, à ce titre, être accroché ou décroché à l’objet roulant. Un même système de propulsion peut ainsi servir à transporter différents objets roulants à différents moments. Il représente donc un investissement moindre qu’un système électrique spécifique monté à demeure sur chaque objet roulant concerné.

Le système de propulsion électrique amovible a notamment au moins une roue entraînée par une machine électrique. Cette roue entraînée permet une assistance au déplacement de l’objet roulant, permettant à l’utilisateur, par exemple le brancardier pour un lit d’hôpital, de faire moins d’effort pour déplacer l’objet roulant.

Dans ce procédé de contrôle, on réalise les étapes suivantes :

- on mesure au moins un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de la roue entraînée. Pour cela, on peut utiliser un moyen de mesure intégré dans le système de propulsion électrique. Cette mesure permet d’obtenir une information sur la variation de couple de la roue entraînée. Le couple appliqué sur la roue provenant de la machine électrique étant connu (par une consigne appliquée sur la machine électrique), la variation de couple va alors s’expliquer comme provenant soit de l’utilisateur, soit par des variations induites par le contact roue/sol (pente, trous, seuils de porte etc..). L’utilisateur peut par exemple agir sur l’objet roulant ou sur le système de propulsion, par exemple par un guidon ;

- on compare le signal mesuré à au moins un premier seuil et à au moins un deuxième seuil. Le premier seuil est inférieur au deuxième seuil. Cette comparaison peut être réalisée par exemple par un ordinateur, des moyens informatiques, ou un système électronique, capable de communiquer avec le moyen de mesure. Les premier et deuxième seuils peuvent être prédéfinis par exemple à partir de tests en situation du système.

- on commande la machine électrique de la roue entraînée de la manière suivante :

* si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée, le premier seuil et la première durée étant prédéfinis, on diminue la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une première valeur prédéterminée ; de ce fait, la machine électrique et le système vont ralentir ;

* si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée, le deuxième seuil et la deuxième durée étant prédéfinis, on augmente la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une deuxième valeur prédéterminée. De ce fait, la machine électrique et le système vont accélérer.

Par mesure inférieure (respectivement supérieure) à un seuil (premier seuil, respectivement deuxième seuil par exemples) sur une certaine durée, on entend que la mesure réalisée reste inférieure (respectivement supérieure) au seuil considéré (premier seuil, respectivement deuxième seuil par exemples) pendant toute la durée considérée (première durée, respectivement deuxième durée par exemples). Sur chaque incrément de temps de mesure, la mesure doit rester inférieure (respectivement supérieure) au seuil considéré pour que la mesure soit considérée comme étant inférieure (respectivement) supérieure au seuil.

Ainsi, on fait varier la consigne de la machine électrique de manière incrémentale. Pendant un premier incrément, on compare la mesure du signal considéré aux deux seuils (premier et deuxième seuil). Si la mesure est inférieure (respectivement supérieure) au premier seuil (respectivement deuxième seuil) pendant l’incrément de temps (première durée, respectivement deuxième durée), alors la consigne de la machine électrique va être modifiée pour l’incrément de temps suivant pour s’adapter plus rapidement à la mesure, c’est-à-dire pour répondre plus rapidement aux besoins de l’utilisateur.

De plus, grâce à la définition de durées prédéfinies, les à-coups de type passage de porte ou trous dans le sol ne vont pas modifier inutilement la consigne, le dépassement du seuil étant sur une durée très courte, inférieure aux première et/ou deuxième durées. En revanche, par un effort exercé par l’utilisateur vers l’avant ou vers l’arrière pendant une durée supérieure respectivement à la deuxième ou à la première durée, respectivement pour accélérer ou freiner, le système va modifier la consigne de la machine électrique pour la faire accélérer ou décélérer. Le système s’adapte donc de manière automatique aux besoins de l’utilisateur par une brève sollicitation, le terme brève sollicitation (ou impulsion) devant se comprendre, dans le cadre de l’invention, comme un effort dont la durée est maintenue sur une durée supérieure aux première ou deuxième durées pour permettre la réaction du système. L’utilisateur peut par la suite relâcher son effort ; il n’est pas obligé de maintenir son effort par la suite.

Le procédé est également particulièrement avantageux car l’utilisateur n’a pas besoin de télécommande ou de boîtier de commande pour commander le système. Au contraire, l’utilisateur agit manuellement sur l’objet roulant et le système répond de manière intuitive et automatique à l’action exercée par l’utilisateur.

De manière avantageuse, si lors de l’étape de commande de la machine électrique, la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on peut conserver la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée. Par mesure comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on entend que la mesure n’est ni inférieure au premier seuil sur la première durée, ni supérieure au deuxième seuil sur la deuxième durée. La consigne de la machine électrique n’est pas modifiée. Le déplacement de l’objet roulant peut donc se poursuivre sans effort de l’utilisateur. Une batterie ou tout autre moyen de stockage d’énergie peut être utilisé pour alimenter la machine électrique en énergie.

La figure 1 illustre, de manière schématique et non limitative, un exemple de procédé de contrôle pour un système de propulsion électrique amovible selon l’invention. Dans ce procédé de contrôle, on mesure (MES) un signal représentatif du couple exercé au niveau de la roue entraînée du système de propulsion électrique amovible. Le couple au niveau de la roue entraînée est déterminé à partir des mesures réalisées et est ensuite comparé à la consigne de la machine électrique. Cela permet de déterminer si une action de l’utilisateur est effectuée, pour accélérer ou freiner le système.

Les mesures réalisées sont ensuite comparées (COMP) à au moins un premier seuil pendant une première durée et à au moins un deuxième seuil pendant une deuxième durée. Ces deux seuils sont prédéfinis en fonction de l’objet roulant, des situations de fonctionnement et/ou de l’utilisateur, par exemple par le biais d’expérimentations sur le système. Par mesure inférieure (respectivement supérieure) à un premier seuil (respectivement deuxième seuil) pendant une première durée (respectivement deuxième durée), on entend que la mesure est inférieure (respectivement supérieure) au seuil considéré sur toute la durée considérée. Par conséquent, si une partie de la mesure réalisée est supérieure au premier seuil (respectivement inférieure au deuxième seuil) pendant la première durée (respectivement la deuxième durée), la mesure n’est pas considérée inférieure au premier seuil sur la première durée (respectivement supérieure au deuxième seuil pendant la deuxième durée).

Si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée (condition C1t), on diminue la consigne de couple (C-) de la machine électrique de manière à ralentir la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée (condition C2t), on augmente la consigne de couple (C+) de la machine électrique de manière à accélérer la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Dans les autres cas, c’est-à-dire quand au moins une partie de la mesure réalisée sur la durée considérée est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil (condition C3), on considère que la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on conserve la consigne précédente de la machine électrique (consigne 0). Il convient de préciser que le contrôle de la machine électrique est réalisé par pas incrémental de temps, correspondant à des incréments de temps de durées correspondantes à la première durée (pour le premier seuil) et à la deuxième durée (pour le deuxième seuil). Avant le démarrage du procédé de contrôle, pour l’initialisation du procédé de contrôle, la consigne de la machine électrique est considérée comme nulle (pas de consigne). La consigne s’applique sur l’incrément suivant l’incrément de mesure.

Alternativement, si lors de l’étape de commande de la machine électrique, la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil, on peut diminuer progressivement la consigne de couple exercé par la machine électrique sur la roue entraînée, par incréments prédéfinis, jusqu’à l’arrêt de la machine électrique. Cette solution a l’avantage de permettre l’arrêt du système au bout d’un certain temps, ce qui limite le risque de collision potentielle si l’utilisateur est défaillant pour arrêter/freiner le système. De plus, cette solution est proche du fonctionnement naturel du système (par fonctionnement naturel, on entend le fonctionnement sans assistance électrique) et permet donc à l’utilisateur de s’habituer progressivement au système à assistance électrique. Lors du fonctionnement naturel, par un effort exercé par l’utilisateur sur le système, le système va se mettre en mouvement mais celui-ci tend à s’arrêter de lui-même. En diminuant progressivement la consigne de couple, le système réagit comme si des efforts de frottement tendaient à l’arrêter.

La figure 2 illustre, de manière schématique et non limitative, un autre exemple de procédé de contrôle adapté au système selon l’invention. Dans cette méthode de contrôle, on mesure (MES) un signal représentatif du couple exercé au niveau de la roue entraînée du système de propulsion électrique amovible.

Les mesures réalisées sont ensuite comparées (COMP) à au moins un premier seuil pendant une première durée et à au moins un deuxième seuil pendant une deuxième durée. Ces deux seuils sont prédéfinis en fonction de l’objet roulant, des situations de fonctionnement et/ou de l’utilisateur.

Si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée (condition C1t), c’est-à-dire si tous les points de mesure réalisés dans l’intervalle de temps de la première durée sont inférieurs au premier seuil, on diminue la consigne de couple (C-) de la machine électrique de manière à ralentir la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée (condition C2t), c’est-à-dire si tous les points de mesure réalisés dans l’intervalle de temps de la deuxième durée sont supérieurs au deuxième seuil, on augmente la consigne de couple (C+) de la machine électrique de manière à accélérer la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Dans les autres cas, c’est-à-dire quand la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil (condition C3), c’est-à-dire la mesure n’est ni inférieure au premier seuil sur la première durée, ni supérieure au deuxième seuil sur la deuxième durée, on diminue la consigne précédente de la machine électrique (consigne Cr), par incréments prédéfinis. Les incréments de consigne peuvent donc être constants ou au contraire définis pour augmenter le freinage progressivement jusqu’à l’arrêt de la machine électrique. De cette manière, sur chaque incrément de temps où l’utilisateur n’agit pas sur le système pour commander une accélération ou une décélération, le système freine progressivement jusqu’à l’arrêt.

Cette dissipation progressive de l’énergie pour freiner le système peut notamment se faire en utilisant des moyens de dissipation de l’énergie (par exemple un frein mécanique, des éléments électriques résistifs, et/ou l’utilisation de la machine électrique en générateur pour recharger les batteries) connectés à la machine électrique

Avantageusement, le premier seuil peut être négatif et le deuxième seuil peut être positif. De ce fait, lorsque la mesure dépasse le deuxième seuil, la consigne de la machine électrique est augmentée ; au contraire, lorsque la mesure est inférieure au premier seuil, la consigne de la machine électrique est réduite jusqu’à l’arrêt complet de la machine. De plus, le contrôle du système est simplifié.

En outre, le premier seuil peut être l’opposé du deuxième seuil. De ce fait, le système a un comportement symétrique en accélération et en freinage.

Selon une variante du procédé de l’invention, la première durée peut être égale à la deuxième durée. Cela permet de réduire le nombre de paramètres du système. De plus, cela permet à l’utilisateur de mieux anticiper le comportement du système (par exemple pour déterminer le temps de maintien de son effort pour que le système réagisse). Cette variante est avantageuse car elle permet aussi de simplifier le procédé de contrôle en effectuant des comparaisons aux mêmes intervalles de temps pour le premier seuil et pour le deuxième seuil.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la première valeur prédéterminée peut être égale à la deuxième valeur prédéterminée. De ce fait, les phases d’accélération et de décélération sont symétriques, ce qui permet à l’utilisateur de mieux anticiper le comportement du système.

Avantageusement, la première valeur prédéterminée peut être fonction de la différence entre le signal mesuré et le premier seuil. En d’autres termes, la première valeur prédéterminée peut ne pas être une constante prédéterminée mais une fonction prédéfinie. Ainsi, si la différence entre le signal mesuré (par exemple la moyenne du signal mesuré sur la première durée) et le premier seuil augmente, la consigne va augmenter, par exemple de manière linéaire. D’autres courbes pourraient néanmoins être utilisées. Cela permet de répondre plus rapidement et plus efficacement aux besoins de l’utilisateur.

De manière avantageuse, la deuxième valeur prédéterminée peut être fonction de la différence entre le signal mesuré et le deuxième seuil. En d’autres termes, la deuxième valeur prédéterminée peut ne pas être une constante prédéterminée mais une fonction prédéfinie. Ainsi, si la différence entre le signal mesuré (par exemple la moyenne du signal mesuré sur la deuxième durée) et le deuxième seuil augmente, la consigne va augmenter, par exemple de manière linéaire. D’autres courbes pourraient néanmoins être utilisées.

Cela permet de répondre plus rapidement et plus efficacement aux besoins de l’utilisateur.

Selon une mise en œuvre du procédé de l’invention, si la mesure est inférieure à un troisième seuil pendant une troisième durée, le troisième seuil étant inférieur au premier seuil, on peut modifier la consigne de la machine électrique d’une troisième valeur prédéterminée. La troisième valeur prédéterminée peut par exemple être supérieure à la première valeur prédéterminée. De ce fait, un besoin de freinage nécessaire par exemple pour passer un petit trou au sol ou si le système est soumis à une pente en montée, le système peut augmenter la consigne pour éviter que le système ne s’arrête.

Dans certains cas, la troisième durée peut être inférieure à la première durée. Cela peut permettre de détecter un pic de freinage ponctuel.

Selon une variante préférée de cette mise en œuvre, la consigne de la machine peut être mise à zéro, de manière à réaliser un arrêt d’urgence.

Selon une mode de réalisation du procédé de contrôle, si la mesure est supérieure à un quatrième seuil pendant une quatrième durée, le quatrième seuil étant supérieur au deuxième seuil, on peut modifier la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée, la quatrième valeur prédéterminée étant de préférence supérieure à la deuxième valeur prédéterminée.

Selon une mise en œuvre du procédé, on peut augmenter la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée. Ainsi, si le système détecte un besoin de puissance, le système peut automatiquement augmenter la consigne pour répondre plus rapidement et plus efficacement aux besoins de l’utilisateur.

Selon une autre mise en œuvre du procédé, on peut diminuer la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée de manière à éviter l’emballement du système. Ainsi, on peut éviter l’emballement du système, au-delà du quatrième seuil.

Selon une alternative, le quatrième seuil peut servir à augmenter ou à diminuer la consigne de la machine électrique en fonction des différents paramètres de mesure afin de déterminer si le dépassement du seuil est dû à un pic ponctuel de puissance ou à un risque d’emballement.

Selon une variante, la quatrième durée peut être inférieure à la deuxième durée. Cela peut permettre de détecter un pic de puissance ponctuel.

Préférentiellement, on peut corriger la mesure du signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de la roue entraînée, avant de comparer cette mesure corrigée aux différents seuils (premier, deuxième et éventuellement troisième et/ou quatrième seuils lorsqu’ils sont utilisés), par exemple lorsque la mesure du signal représentatif du couple est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil. La correction peut par exemple ramener la mesure à zéro.

Cette correction peut notamment servir à s’affranchir des disparités qui peuvent se créer dans le système et ainsi réaliser un recalage automatique.

Cette correction peut également servir à éviter un emballement du système qui serait soumis à une pente en descente. En effet, lorsque le système reste pendant une durée déterminée entre le premier seuil et le deuxième seuil, une correction peut être réalisée pour ramener la mesure à zéro. Comme la mesure est ramenée à zéro, la consigne de la machine électrique reste constante. Cette correction évite de créer un dépassement du deuxième seuil. En effet, sans la correction de mesure, si le système poursuit sa descente sur la pente, le dépassement du deuxième seuil risque d’être atteint, ce qui aurait pour effet d’augmenter la consigne de la machine électrique et donc d’accélérer le système alors que cela n’est pas souhaitable.

De la même façon, cette correction pourrait également servir à éviter un arrêt du système qui serait soumis à une pente en montée. En effet, lorsque le système reste pendant une durée déterminée entre le premier seuil et le deuxième seuil, une correction peut être réalisée pour ramener la mesure à zéro en réalisant ainsi un recalage. Comme la mesure est ramenée à zéro, la consigne de la machine électrique reste constante. Cette correction évite de créer un dépassement inférieur au premier seuil. En effet, sans la correction de mesure, si le système poursuit sa montée sur la pente, le dépassement du premier seuil risque d’être atteint, ce qui aurait pour effet de diminuer la consigne de la machine électrique et donc d’arrêter le système alors que cela n’est pas souhaitable.

La figure 3 illustre, de manière schématique et non limitative, un autre exemple de procédé de contrôle adapté au système selon l’invention. Dans cette méthode de contrôle, on mesure (MES) un signal représentatif du couple exercé au niveau de la roue entraînée du système de propulsion électrique amovible.

Les mesures réalisées sont ensuite comparées (COMP) à au moins un premier seuil pendant une première durée et à au moins un deuxième seuil pendant une deuxième durée. Ces deux seuils sont prédéfinis en fonction de l’objet roulant, des situations de fonctionnement et/ou de l’utilisateur. Si une partie de la mesure réalisée est supérieure au premier seuil (respectivement inférieure au deuxième seuil) pendant la première durée (respectivement la deuxième durée), la mesure n’est pas considérée inférieure au premier seuil sur la première durée (respectivement supérieure au deuxième seuil pendant la deuxième durée). Dans ce procédé, l’incrément de mesure est le même pour la comparaison de la mesure aux premier et deuxième seuils. Cela signifie que la première durée est égale à la deuxième durée.

Si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée (condition C1t), on diminue la consigne de couple (C-) de la machine électrique de manière à ralentir la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Si la mesure est inférieure à un troisième seuil pendant une troisième durée (condition C1t2), on diminue la consigne de couple (C--) de la machine électrique, le troisième seuil étant inférieur au premier seuil, la diminution de la consigne C-- étant supérieure à la diminution de la consigne C- de manière à augmenter le freinage de la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée (condition C2t), on augmente la consigne de couple (C+) de la machine électrique de manière à accélérer la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Si la mesure est supérieure à un quatrième seuil pendant une quatrième durée (condition C2t), le quatrième seuil étant supérieure au deuxième seuil, on augmente la consigne de couple (C++) de la machine électrique, l’augmentation de la consigne étant supérieure à l’augmentation de consigne C+, de manière à accélérer la machine électrique (et donc le système de propulsion électrique amovible).

Dans les autres cas, c’est-à-dire quand au moins une partie de la mesure réalisée sur la durée considérée est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil (condition C3), on conserve la consigne précédente de la machine électrique (consigne 0). On ne modifie donc pas la consigne précédente dans ce cas.

L’invention concerne également un système de propulsion électrique amovible pour un objet roulant. Le système comprend un châssis muni d’au moins roue entraînée par une machine électrique, d’au moins une roue non entraînée, un guidon et des moyens d’attelage du système de propulsion à l’objet roulant. En outre, les moyens d’attelage comprennent des moyens de préhension et de levage d’au moins une roue de l’objet roulant. Le système de propulsion comprend un moyen de mesure d’un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion au niveau de la roue entraînée. Le système de propulsion comprend notamment un moyen de contrôle de la machine électrique adapté à la mise en œuvre du procédé de contrôle décrit précédemment. De ce fait, le système peut agir de manière automatique à des sollicitations de l’utilisateur pour adapter la vitesse de déplacement du système de propulsion électrique amovible (et de l’objet roulant). Les moyens d’attelage permettant de transmettre le déplacement du système de propulsion électrique amovible à l’objet roulant. Avantageusement, le système de propulsion électrique amovible peut également comprendre des moyens de mesure, tels que des capteurs capables de mesurer une grandeur représentative du couple au niveau de la roue entraînée. Ces capteurs peuvent notamment être des capteurs de couple, de force ou d’allongement ou de vitesse de rotation.

De manière avantageuse, le procédé et le système selon l’invention, peuvent utiliser un seul et unique capteur au sein du système. Le système et le procédé sont donc simplifiés.

Selon une mise en œuvre préférée du système selon l’invention, les moyens d’attelage peuvent comprendre des moyens d’orientation d’au moins une roue de l’objet roulant dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis du système de propulsion. Ainsi, on peut bloquer un déplacement relatif de l’objet roulant par rapport au système de propulsion électrique. De plus, cette caractéristique est avantageuse car elle permet une adaptation à différents objets roulants.

Avantageusement, l’une au moins des roues entraînées peut être une roue décentrée orientable autour d’un axe sensiblement vertical. Cette particularité permet au système de s’orienter de manière automatique, sans moyen d’orientation à commande contrôlé, par l’excentration des roues par rapport à l’axe vertical servant de pivot de liaison au châssis. Ainsi, le système s’oriente seul dans la direction souhaitée lorsque l’utilisateur agit par l’intermédiaire du guidon ou de l’objet roulant pour modifier la direction de déplacement. De ce fait, le procédé de contrôle n’a besoin que de contrôler la vitesse du système, sans contrôler activement la direction, le système permettant un contrôle passif de la direction, ce qui permet de simplifier le système et le procédé de contrôle.

En outre, le système de propulsion peut comprendre un moyen de contrôle de la machine électrique pour commander la machine électrique en fonction des mesures obtenues par le moyen de mesure. Le moyen de contrôle peut notamment comprendre un contrôleur. Le moyen de contrôle est apte à mettre en œuvre le procédé décrit précédemment. Ainsi, le contrôle est automatique à partir de brèves sollicitations de l’utilisateur.

La figure 8 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un système de propulsion électrique selon l’invention. La figure 8 est une vue en coupe de côté du système de propulsion électrique amovible 1. Le système de propulsion électrique amovible 1 comprend un châssis 2. L’axe x correspond à l’axe longitudinal du châssis 2 et à la direction principale de déplacement du système de propulsion, et l’axe z correspond à l’axe vertical du châssis 2. Le châssis supporte trois roues. Le châssis 2 supporte une roue 3, qui est une roue entraînée par une machine électrique 10 au moyen de transmission 17, par exemple une courroie ou une chaîne (alternativement la machine électrique 10 peut être reliée directement à la roue 3). La roue 3 est orientable par rapport au châssis 2, autour d’un axe vertical 8, dit pivot de liaison. De préférence, l’orientation est automatique et ne nécessite pas de moyen d’orientation commandée. En d’autres termes, le système ne dispose pas de moyen d’orientation actif. La machine électrique 10 peut être solidaire du pivot 8 de la roue motorisée 3. A l’autre extrémité, le châssis 2 supporte deux roues 4, qui sont deux roues non entraînées par une machine électrique. Les roues 4 sont orientables par rapport au châssis autour d’axes verticaux 9. Chaque roue, entraînée ou non entraînée, est donc orientable autour d’un axe vertical. Le système de propulsion électrique 1 comprend en outre des moyens d’attelage 5. Selon le mode de réalisation illustré, le système de propulsion électrique 1 comprend deux moyens d’attelage 5 de part et d’autre du châssis selon la direction latérale (axe y non représenté) afin de réaliser l’attelage au moyen de deux roues de l’objet roulant (non représenté). Les moyens d’attelage 5 sont représentés de façon simplifiée en tant que pinces. Le déplacement vertical des moyens d’attelage 5 est indiqué par une double flèche : ce déplacement vertical des moyens d’attelage peut constituer un moyen de préhension et de levage des roues de l’objet roulant. Les moyens d’attelage 5 sont placés, dans la direction x, entre la roue motorisée 3 et les roues non motorisées 4. De plus, le système de propulsion électrique 1 comprend un guidon 6, par exemple sous la forme d’une tige équipée d’une poignée (non représentée) articulée par rapport au châssis 2 au moyen d’une articulation 12 d’axe horizontal, selon la direction latérale ‘’y’’ du châssis 2 (perpendiculaire au plan de la figure). D’autres modes d’utilisation peuvent être utilisés : par exemple, le guidon peut être relié au pivot 8. En outre, le système de propulsion électrique 1 comporte une batterie 11. La batterie 11 est placée sur le châssis 2 à proximité de la machine électrique 10 et de la roue motorisée 3 et sert d’alimentation à la machine électrique.

La batterie 11 peut être amovible. De ce fait, elle peut être retirée et remplacée aisément par une batterie chargée, sans perte de temps liée à la recharge. Elle peut également être rackable, c’est-à-dire chargeable, par exemple par glissement, sur une base ou plateforme préparée (appelé un rack qui correspond en quelque sorte à un meuble de rangement prévu pour des sous-ensembles électroniques) dans un compartiment du rack où la connexion électrique peut être pré-câblée. Par le montage rackable, la connexion est automatique lors de la mise en place. De ce fait, le montage de la batterie sur le rack (ou son démontage) sont rapides et faciles.

La figure 9 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un système de propulsion électrique selon un mode de réalisation de l’invention attelé à un objet roulant 13. La figure 2 est une vue de dessus du système de propulsion électrique 1 et de l’objet roulant 13. L’objet roulant 13 peut être de tout type, notamment un lit roulant. L’objet roulant comprend deux roues 14, appelées arbitrairement roues arrière, et deux roues 15, appelées arbitrairement roues avant. Le système de propulsion électrique 1 comprend un châssis 2. L’axe x correspond à l’axe longitudinal du châssis 2 et à la direction principale de déplacement du système de propulsion, et l’axe y correspond à l’axe latéral du châssis 2, l’axe vertical, dénommé z, est non représenté. Le châssis 2 supporte trois roues. Le châssis 2 supporte une roue 3, qui est une roue entraînée par une machine électrique (non représentée). La roue 3 est orientable par rapport au châssis 2, autour d’un axe vertical 8 (pivot de liaison). A l’autre extrémité, le châssis 2 supporte deux roues 4, qui sont deux roues non entraînées par une machine électrique. Les roues 4 sont orientables par rapport au châssis autour d’axes verticaux 9. Le système de propulsion électrique 1 comprend en outre des moyens d’attelage 5. Selon le mode de réalisation illustré, le système de propulsion électrique 1 comprend deux moyens d’attelage 5 de part et d’autre du châssis selon la direction sensiblement latérale (axe y) afin de réaliser l’attelage au moyen de deux roues arrière 14 de l’objet roulant. Les moyens d’attelage 5 sont représentés de façon simplifiée en tant que pinces. Les roues arrière 14 de l’objet roulant sont placées dans la pince, et sont orientées sensiblement selon l’axe y, c’est-à-dire selon un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal (axe x) du châssis 2, de manière à empêcher un mouvement relatif dans la direction longitudinale de l’objet roulant et du système de propulsion électrique. De plus, les roues avant 15 de l’objet roulant sont libres et non attelées. Le système de propulsion électrique 1 comprend également un guidon 6, par exemple sous la forme d’une tige équipée d’une poignée (non représentée) articulée par rapport au châssis 2. En outre, le système de propulsion électrique 1 comporte une plateforme 7 de support (par exemple d’un utilisateur pour l’utilisation du système de propulsion électrique en mode trottinette électrique par exemple). La plateforme 7 est située à l’extrémité du châssis 2 qui supporte les roues non motorisées 4. Les moyens d’attelage 5, les roues non motorisées 4, la plateforme 7, et une majeure partie du châssis 2 sont situées en-dessous de l’objet roulant. Seuls la roue motorisée 3 et le guidon 6 peuvent dépasser de l’objet roulant 13 dans la direction longitudinale x du châssis 2.

La figure 10 illustre, de manière schématique et non limitative une vue en coupe selon l’axe transversal d’un mode de réalisation de l’invention.

La figure 10 illustre une roue entraînée 3 par une machine électrique 10. La roue entraînée 3 est reliée au châssis par un pivot de liaison, dont l’axe 8 est sensiblement vertical. Ainsi, la roue peut être orientée pour donner la direction de déplacement au système de propulsion électrique et à l’objet roulant. L’axe 8 du pivot de liaison entre la roue entraînée 3 et le châssis 2 est fixé rigidement à la pièce de support 20. La pièce de support 20 est elle-même en liaison pivot autour de l’axe 21 de la roue entraînée 3. Dans le plan de coupe de la figure 10, l’axe 21 de la roue entraînée 3 est à une distance e de l’axe du pivot de liaison 8. Ainsi, la roue entraînée 3 est déportée de l’axe du pivot de liaison 8 (on peut également dire qu’elle est excentrée ou décentrée de l’axe du pivot de liaison 8). Ainsi, la roue entraînée 3 est une roue décentrée orientable dont l’orientation est automatique. Il s’agit donc d’un système passif d’orientation automatique dans la direction de déplacement.

La machine électrique 10 est connectée à la roue entraînée 3. Sur cette figure, l’axe 22 de la machine électrique 10 n’est pas coaxial à l’axe 21 de la roue entraînée 3. Un moyen de transmission 17 constituée d’une courroie ou d’une chaîne est utilisée pour la liaison et la transmission de puissance entre la machine électrique 10 et la roue entraînée 3. La machine électrique 10 est fixée sur une pièce de liaison 23 lui servant de platine support. La pièce de liaison 23 est en liaison pivot autour de l’axe 21 de la roue entraînée 3. Ainsi, la pièce de liaison 23 et la pièce de support 20 peuvent pivoter l’une par rapport à l’autre autour de l’axe 21 de la roue entraînée 3. Un moyen de mesure 24 peut être positionné entre ces deux pièces, ce moyen de mesure 24 étant fixé d’une part à la pièce de support 20 et à la pièce de liaison 23 pour mesurer une variation de distance, d’angle, d’effort ou de couple générée entre ces deux pièces. Ce moyen de mesure 24 peut notamment être une biellette de reprise de couple, qui permet de mesurer les variations de couple générées sur la roue entraînée 3 et d’autre part de bloquer la rotation de la pièce de liaison 23. Cette mesure permet de déterminer le couple au niveau de la roue entraînée 3. La valeur du couple sert alors comme donnée pour le contrôle-commande de la machine électrique par un moyen de contrôle (non représenté), par exemple un contrôleur comprenant un équipement électronique de commande.

Les figures 11 et 12 illustrent des modes de fonctionnement correspondant au système de propulsion électrique amovible de la figure 10.

Sur la figure 11, l’utilisateur agit sur le guidon ou sur l’objet roulant par un effort F1 qui est transmis au châssis 2, puis à la pièce de support 20 et enfin à la roue entraînée 3. L’effort F1 est colinéaire à la direction x que l’on considérera comme une direction vers l’avant. Cet effort crée une réaction – F1 au niveau du contact entre la roue entraînée 3 et le sol (non représenté). Un couple Cr1, créé par l’effort F1, est généré au niveau de la roue entraînée 3. Ce couple Cr1 généré sur la roue entraînée 3 crée une rotation de la roue entraînée, partiellement contrée par le couple résistant du moteur électrique, et une rotation de la pièce de liaison 23 autour de l’axe de la roue entraînée 3, générant un déplacement de la pièce de liaison 23 vers le bas (dans la direction opposée à z). Ainsi, le moyen de mesure peut alors détecter un allongement d1 ou une augmentation de l’angle ou de l’effort entre la pièce de support 20 et la pièce de liaison 23. Le moyen de mesure 24 peut par exemple être constitué par une biellette de reprise de couple. Le moyen de contrôle peut alors commander la machine électrique pour augmenter le couple généré (ou la vitesse de rotation). Ainsi, le système va pouvoir accélérer et la vitesse peut être maintenue ensuite sans effort de l’utilisateur. Une simple impulsion générée par l’utilisateur suffit à obtenir une accélération.

De plus, comme les roues entraînées sont automatiquement orientées dans la direction de déplacement, la mesure réalisée par le moyen de mesure est toujours réalisée dans le sens de la direction de déplacement, ce qui permet notamment de s’affranchir des efforts parasites dans les autres directions.

Sur la figure 12, l’utilisateur agit sur le guidon ou sur l’objet roulant par un effort F2 qui est transmis au châssis 2, puis à la pièce de support 20 et enfin à la roue entraînée 3. L’effort F2 est dans une direction opposée à la direction x de l’effort F1 de la figure 11 ; l’effort F2 est en direction de l’arrière. Cet effort F2 crée une réaction – F2 au niveau du contact entre la roue entraînée 3 et le sol (non représenté). Un couple Cr2, créé par l’effort F2, est généré au niveau de la roue entraînée 3. Ce couple Cr2 généré sur la roue entraînée 3 crée une rotation de la pièce de liaison 23 autour de l’axe de la roue entraînée 3, générant un déplacement de la pièce de liaison 23 vers le haut (dans la direction z). Ainsi, le moyen de mesure peut alors détecter une diminution d2 de la longueur, de l’angle ou de l’effort entre la pièce de support 20 et la pièce de liaison 23. Le moyen de contrôle peut alors commander la machine électrique pour diminuer le couple généré (ou la vitesse de rotation). Ainsi, le système va freiner ou ralentir sa vitesse de déplacement sur une simple impulsion de l’utilisateur vers l’arrière. Le système permet ensuite de maintenir cette vitesse réduite sans effort de l’utilisateur.

Les figures 11 et 12 explicitent le principe de fonctionnement du système dans la direction x correspondant à la direction longitudinale du châssis mais les roues étant orientables automatiquement dans la direction de déplacement de par l’excentration de la roue par rapport au pivot de liaison entre la roue et le châssis, l’effet du fonctionnement des figures 11 et 12 pourrait être appliqué dans n’importe quelle direction de déplacement souhaitée.

L’invention concerne encore un attelage comprenant un objet roulant et un système de propulsion électrique tel que décrit précédemment, l’objet roulant étant attelé au système de propulsion électrique par les moyens d’attelage. Ainsi, l’objet roulant peut être déplacé de manière simple, avec des interactions limitées avec l’utilisateur. Il ne nécessite pas de télécommandes et réagit de manière quasiment intuitive aux sollicitations de l’utilisateur.

De manière avantageuse, l’objet roulant est un lit roulant, un chariot, un meuble roulant, ou un fauteuil roulant. De ce fait, on peut aisément déplacer ces charges lourdes et encombrantes, en limitant les risques de troubles musculo-squelettiques de l’utilisateur. De plus, comme le système de propulsion électrique a un encombrement réduit, l’encombrement de l’attelage ainsi constitué est également réduit, ce qui permet des manœuvres dans des zones restreintes.

Exemples

Les figures 4 à 7 illustrent des exemples de procédés de contrôle pour un système de propulsion électrique amovible d’objets roulants selon l’invention.

La figure 4 correspond au mode de réalisation de la figure 1. Sur la figure 4, on observe une courbe de mesure CM d’un signal représentatif du couple au niveau de la roue entraînée, mesurée par le moyen de mesure (capteur de couple par exemple) du système de propulsion électrique amovible au cours du temps t. Sur chaque incrément de temps, les incréments étant délimités par deux lignes verticales successives (perpendiculaires à l’axe du temps t) en traits interrompus pointillés, on compare la mesure, sur chaque incrément considéré, aux seuils S- et S+, correspondant respectivement à un premier seuil (S-) et à un deuxième seuil (S+). Pour que la mesure soit considérée comme inférieure à un seuil, par exemple au premier seuil S-, il faut que la mesure soit inférieure au seuil sur toute la durée de l’incrément considéré. De la même manière, la mesure sera considérée comme supérieure à un seuil, par exemple au deuxième seuil S+, si la mesure est supérieure au seuil S+ sur toute la durée de l’incrément, l’incrément correspondant à l’intervalle entre deux lignes verticales pointillées successives, l’incrément de comparaison étant ici identique pour la comparaison de la mesure CM au premier seuil S- et au deuxième seuil S+. Autrement dit, la première durée et la deuxième durée sur lesquelles on compare la mesure aux premier et deuxième seuils (S- et S+) sont identiques, ce qui simplifie l’analyse.

Entre l’instant initial où le signal est nul (pas de couple au niveau de la roue entraînée) et t1, on observe une augmentation du signal de la courbe CM ce qui signifie qu’un mouvement est initié au système. Toutefois, sur toute cette première durée, le premier incrément s’arrêtant à l’instant t1, la courbe de mesure CM reste comprise entre S- et S+, la consigne Csg de la machine électrique est conservée. Comme il s’agit d’un démarrage, la machine électrique est initialement à l’arrêt, la consigne Csg initiale étant nulle. Ainsi, la consigne Csg de la machine électrique est maintenant nulle entre l’instant t1 et l’instant t2 représentant l’incrément suivant.

Pendant l’incrément situé entre l’instant t2 et l’instant t3, une partie de la mesure 100 est supérieure au seuil S+. Cependant, une partie de la mesure 101 est inférieure au seuil S+. Ainsi, la mesure CM ne peut pas être considérée comme supérieure au seuil S+ pendant l’incrément de temps situé entre l’instant t2 et l’instant t3. La consigne Csg est donc conservée identique pour l’incrément suivant entre l’instant t3 et l’instant t4 à celle de la consigne Csg précédente, correspondant à la consigne Csg appliquée entre l’instant t2 et l’instant t3.

Sur l’incrément suivant, entre l’instant t3 et l’instant t4, toute la courbe de mesure 102 est supérieure au seuil S+, la consigne Csg de la machine électrique est donc augmentée sur l’incrément suivant commençant à l’instant t4, ce qui est matérialisé par le premier créneau observée sur la courbe de consigne Csg.

Entre les instants t4 et t10, la mesure CM reste toujours supérieure au seuil S+ si bien que la consigne Csg est augmentée par créneaux, correspondant aux différents incréments. On observe que chaque créneau a une marche identique. En d’autres termes, la consigne est augmentée par une valeur constante prédéfinie.

Entre les instants t10 et t11, une partie de la courbe 103 est bien au-dessus du seuil S+ mais une autre partie de la courbe 104, se trouve au-dessous du seuil S+. Ainsi, la mesure ne peut pas être considérée comme supérieure au seuil sur la durée de l’incrément situé entre t10 et t11. Ainsi, la consigne précédente, c’est-à-dire définie après l’instant t10 et appliquée entre t10 et t11, est conservée pour l’incrément qui débute à l’instant t11.

Entre l’instant t11 et l’instant t16, la portion de courbe 105 est comprise entre S- et S+, la consigne de couple Csg est donc maintenue jusqu’à t17.

Entre l’instant t16 et l’instant t17, une partie de la courbe 107 se trouve inférieure au seuil S- mais une autre partie de la courbe 106 est supérieure au seuil S-. Ainsi, la courbe CM ne peut pas être considérée comme inférieure au seuil S- sur l’incrément entre t16 et t17. La consigne précédente, appliquée entre l’instant t16 et l’instant t17, est donc conservée entre t17 et t18.

Entre l’instant t17 et l’instant t18, une partie de la courbe 108 est inférieure au seuil S- mais une partie de la courbe 109 est supérieure au seuil S-. Ainsi, la courbe CM ne peut pas être considérée comme inférieure au seuil S- sur l’incrément entre t17 et t18. La consigne précédente est donc conservée pour l’incrément suivant situé entre t18 et t19.

Entre l’instant t18 et l’instant t20, la courbe CM reste comprise entre S- et S+ si bien que la consigne n’est pas modifiée entre t19 et t20, ni entre t20 et t21.

Entre les instants t20 et t21, une partie de la courbe 111 est bien au-dessous du seuil S- mais une autre partie de la courbe 110, se trouve au-dessus du seuil S-. Ainsi, la mesure ne peut pas être considérée comme inférieure au seuil S- sur la durée de l’incrément situé entre t20 et t21. Ainsi, la consigne appliquée à l’incrément précédent, situé entre l’instant t20 et l’instant t21, est conservée sur l’incrément qui débute à l’instant t21.

Entre l’instant t21 et l’instant t26, la portion de courbe 112 reste inférieure au seuil S-. En conséquence, sur les différents incréments considérés, la consigne est progressivement diminuée par créneau. La marche de chacun des créneaux est identique. La diminution de la consigne est déterminée par une valeur constante prédéfinie.

Entre l’instant t26 et l’instant t27, une partie de la courbe 113 est bien au-dessous du seuil S- mais une autre partie de la courbe 114, se trouve au-dessus du seuil S-. Ainsi, la mesure ne peut pas être considérée comme inférieure au seuil S- sur la durée de l’incrément situé entre t26 et t27. Ainsi, la consigne appliquée à l’incrément précédent, situé entre l’instant t26 et l’instant t27, est conservée entre l’instant t27 et l’instant t28.

Entre l’instant t27 et l’instant t28, une partie de la courbe 116 est bien au-dessus du seuil S+ mais une autre partie de la courbe 115, se trouve au-dessous du seuil S+. Ainsi, la mesure ne peut pas être considérée comme supérieure au seuil S+ sur la durée de l’incrément situé entre t27 et t28. Ainsi, la consigne appliquée à l’incrément précédent est conservée entre l’instant t28 et l’instant t29.

Entre l’instant t28 et l’instant t29, une partie de la courbe 117 est bien au-dessus du seuil S+ mais une autre partie de la courbe 118, se trouve au-dessous du seuil S+. Ainsi, la mesure ne peut pas être considérée comme supérieure au seuil S+ sur la durée de l’incrément situé entre t28 et t29. Ainsi, la consigne appliquée à l’incrément précédent est conservée pour l’incrément débutant à t29.

La dernière partie de la courbe est comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+. En conséquence, la consigne de couple Csg est conservée constante jusqu’à la fin.

On remarque que pour cet exemple de réalisation, que l’assistance de la machine électrique est apportée au système entre les instants t4 et t33, avec une consigne adaptée à la mesure pour répondre au besoin de l’utilisateur.

La figure 5 illustre de manière schématique et non limitative un deuxième exemple du procédé de contrôle selon l’invention. Les références correspondant aux références de la figure 4 sont identiques et ne sont donc pas redétaillés. Elles correspondent aux mêmes éléments. La figure 5 correspond au mode de réalisation de la figure 2.

La figure 5 se distingue de la figure 4 par l’application d’une variante de la stratégie de contrôle de la consigne Csg entre l’instant t11 et t22, correspondant à la fin de l’incrément qui débute à l’instant t11, puis entre t27 jusqu’à la fin de la courbe de consigne Csg. En effet, sur la figure 4, comme la mesure de chaque des incréments situés entre t10 et t21 correspond à une mesure comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+, la consigne Csg de la machine électrique est maintenue constante entre t11 et t22. Au contraire, sur la figure 5, sur cette même période de temps située entre t11 et t22, la consigne Csg de la machine électrique est progressivement réduite par pas 150, la réduction correspond à un pas constant. Les pas 150 de réduction de consigne Csg sont donc identiques entre t11 et t22.

De la même manière, sur la période de temps situé après t27, la consigne Csg de la machine électrique est progressivement réduite jusqu’à l’arrêt, alors que sur la figure 4, cette consigne Csg restait constante. En effet, comme entre l’instant t26 et l’instant t27, la mesure est considérée comme comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+, le consigne appliquée entre l’instant t26 et l’instant t27, est réduite d’un pas 150 entre l’instant t27 et l’instant t28. De la même manière, la consigne est réduite entre l’instant t28 et t29 où elle atteint une valeur nulle. Aux incréments suivants, comme la mesure reste toujours comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+, la consigne nulle est maintenue puisqu’on a obtenu l’arrêt du système de propulsion électrique.

On remarque que pour cet exemple de réalisation, que l’assistance de la machine électrique est apportée au système entre les instants t4 et t29, avec une consigne adaptée à la mesure pour répondre au besoin de l’utilisateur.

La figure 6 illustre, de manière schématique et non limitative, une première variante du procédé de contrôle du système de propulsion électrique de la figure 4. En plus de la comparaison aux seuils S- et S+ comme sur la figure 4, le contrôle de la figure 6 définit un seuil supplémentaire S++ (quatrième seuil), supérieur au seuil S+. Ce seuil sert à détecter des pics de puissance ponctuels où la consigne doit être réajustée. Par exemple, cela peut être le cas si le seuil S++ est très supérieure au seuil S+ ou encore si le pic de puissance est élevée (passage seuil de porte par exemple pour un lit hospitalisé, ou courte pente sur laquelle on fait monter le système) mais sur une courte période. Pour cela, l’incrément considéré PRS+, situé entre deux lignes verticales (perpendiculaires à l’axe du temps t) successives, pour la comparaison de la mesure au seuil S++, peut être inférieur à l’incrément utilisé pour la figure 4, utilisé pour la comparaison de la mesure aux seuils S+ et S- (l’incrément utilisé pour les seuils S+ et S- n’est pas représenté sur la figure 6).

Sur la figure 6, la courbe de mesure du signal représentatif du couple au niveau de la roue entraînée CM est comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+ avant l’instant t100. La consigne Csg est donc conservée constante jusqu’à l’instant t101.

Entre l’instant t100 et l’instant t101, correspondant à un incrément PRS+, une partie de la courbe CM reste inférieure au seuil S+ (et a fortiori inférieure au seuil S++). La mesure n’est donc pas supérieure au deuxième seuil S+. Les parties de courbes 300 et 303 restent inférieures au seuil S++ alors que la partie de la courbe 301 est au-dessus du seuil S++ sur l’incrément PRS+ situé entre l’instant t100 et l’instant t101. La mesure ne peut donc pas être considérée comme supérieure au seuil S++ pendant l’incrément PRS+ situé entre t100 et t101. La consigne de couple Csg n’est donc pas modifiée. Elle est maintenue constante sur l’incrément suivant, débutant après t101.

Entre l’instant t101 et l’instant t102, la courbe de mesure CM est comprise entre S- et S+ sur les différents incréments considérés. Même s’il existe un léger dépassement de la courbe CM juste avant l’instant t102, ce dépassement n’existe pas sur tout l’incrément se terminant à l’instant t102 si bien que la mesure ne peut pas être considérée comme supérieure au seuil S+ sur cet incrément se terminant à l’instant t102. La consigne est donc conservée à l’incrément suivant entre t102 et t103.

Entre l’instant t102 et l’instant t103, la portion de la courbe 304 est supérieure au seuil S++, sur tout l’incrément. Ainsi, la mesure sur l’incrément PRS+ entre t102 et t103 est supérieure au seuil S++ sur cet incrément. En conséquence, la consigne est augmentée d’une valeur supérieure à celle des créneaux de la figure 4, de manière à fournir rapidement la puissance nécessaire au pic mesuré. Une réponse rapide est donc apportée à la demande de puissance de l’utilisateur.

Ensuite, sur les incréments suivants, la mesure reste comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+, y compris sur l’incrément débutant à l’instant t103, car une partie de la courbe 305 est inférieure au seuil S+. Ainsi, la consigne Csg appliquée à l’incrément débutant à l’instant t103 est conservée sur toute la fin de la courbe de consigne Csg.

La figure 7 illustre, de manière schématique et non limitative, une deuxième variante du procédé de contrôle du système de propulsion électrique de la figure 4. En plus de la comparaison aux seuils S- et S+ comme sur la figure 4, le contrôle de la figure 7 définit un seuil supplémentaire S—(troisième seuil), inférieure au seuil S-. Ce seuil S-- sert à détecter des diminutions ponctuelles de puissance où la consigne doit être réajustée. Par exemple, cela peut être le cas si le seuil S-- est très inférieure au seuil S- (le système a besoin d’être freiné rapidement par exemple) ou encore si la diminution de puissance est importante sur une courte période. Ce cas peut correspondre au passage d’un trou ou d’une pente plus ou moins longue par laquelle un lit médicalisé transporté par le système de propulsion électrique amovible est descendu. Pour cela, l’incrément considéré PRS-, situé entre deux lignes verticales (perpendiculaires à l’axe du temps t) successives, pour la comparaison de la mesure au seuil S-- peut être inférieur à l’incrément utilisé pour la figure 4 (l’incrément utilisé pour les seuils S+ et S- n’est pas représenté sur la figure 7).

Sur la figure 7, la courbe de mesure du signal représentatif du couple au niveau de la roue entraînée CM est comprise entre S- et S+ avant l’instant t201. La consigne de couple Csg de la machine électrique est donc maintenue constante.

Entre l’instant t201 et l’instant t202, correspondant à un incrément PRS-, une partie de la courbe CM reste supérieure au seuil S- (et a fortiori supérieure au seuil S--). Les parties de courbes 200 et 203 restent supérieures au seuil S-- alors que la partie de la courbe 201 est au-dessous du seuil S--. La mesure ne peut donc pas être considérée comme inférieure au seuil S-- pendant l’incrément PRS- situé entre t201 et t202. La consigne de couple Csg n’est donc pas modifiée. Elle est maintenue constante sur l’incrément débutant à t 202.

Entre l’instant t202 et l’instant t203, la courbe de mesure CM est comprise entre S- et S+ sur les différents incréments considérés. Même s’il existe une portion de la courbe CM juste avant l’instant t203 en dessous du seuil S-, la mesure n’est pas inférieure au seuil S- sur tout l’incrément se terminant en t203. La consigne est donc conservée à l’incrément suivant entre t203 et t204.

Entre l’instant t203 et l’instant t204, la portion de la courbe 204 est inférieure au seuil S--. Ainsi, la mesure sur l’incrément PRS- entre t203 et t1204 est inférieure au seuil S--. En conséquence, la consigne est réduite d’une valeur supérieure à celle des créneaux de la figure 4. La réduction de consigne est donc plus élevée, ce qui permet d’obtenir un freinage plus important.

Sur la figure 7, la réduction de couple est telle que la consigne est volontairement passée à zéro, de manière à réaliser un arrêt d’urgence. La consigne n’est pas déterminée par une valeur de réduction prédéfinie mais par définition directement de la valeur de la consigne à appliquer à l’incrément suivant débutant à l’instant t204. Ainsi, on définit une valeur nulle de la consigne sur l’incrément qui débute à l’instant t204 de manière à créer un arrêt d’urgence. Cette consigne est ensuite maintenue nulle sur le reste de la courbe CM, la courbe restant, sur les différents incréments situés après t204, comprise entre le premier seuil S- et le deuxième seuil S+. L’arrêt est donc conservé.

Claims (19)

1. Procédé de contrôle d’un système de propulsion électrique amovible (1) pour un objet roulant (13), ledit système de propulsion (1) comprenant au moins une roue entraînée (3) par une machine électrique (10), le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
   a) on mesure (MES) au moins un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant sur le système de propulsion (1) au niveau de ladite roue entraînée (3) ;
   b) on compare (COMP) ledit signal mesuré à au moins un premier seuil (S-) et à au moins un deuxième seuil (S+) ;
   c) on commande la machine électrique (10) :
   - si la mesure est inférieure au premier seuil pendant une première durée (C1t), on diminue la consigne de couple (C-) exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une première valeur prédéterminée ;
   - si la mesure est supérieure au deuxième seuil pendant une deuxième durée (C2t), on augmente la consigne de couple (C+) exercé par la machine électrique sur la roue entraînée d’une deuxième valeur prédéterminée.
2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, pour lequel si, lors de l’étape c), la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil (C3), on conserve la consigne de couple (0) exercé par la machine électrique sur la roue entraînée.
3. Procédé de contrôle selon la revendication 1, pour lequel si, lors de l’étape c), la mesure est comprise entre le premier seuil et le deuxième seuil (C3), on diminue la consigne de couple (Cr) exercé par la machine électrique sur la roue entraînée, par incréments prédéfinis, jusqu’à son arrêt.
4. Procédé de contrôle selon la revendication 3, pour lequel lors de l’étape c), on diminue la consigne (Cr) en utilisant des moyens de dissipation de l’énergie connectés à ladite machine électrique.
5. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel le premier seuil (S-) est négatif et le deuxième seuil (S+) est positif.
6. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel la première durée est égale à la deuxième durée.
7. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel la première valeur prédéterminée est égale à la deuxième valeur prédéterminée.
8. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel la première valeur prédéterminée est fonction de la différence entre le signal mesuré et le premier seuil (S-).
9. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel la deuxième valeur prédéterminée est fonction de la différence entre le signal mesuré et le deuxième seuil (S+).
10. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel si la mesure est inférieure à un troisième seuil (S--) pendant une troisième durée, le troisième seuil étant inférieur au premier seuil et/ou la troisième durée étant inférieure à la première durée (C1t2), on diminue la consigne de la machine électrique (C--) d’une troisième valeur prédéterminée.
11. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, pour lequel si la mesure est supérieure à un quatrième seuil pendant une quatrième durée, le quatrième seuil étant supérieur au deuxième seuil et/ou la quatrième durée étant inférieure à la deuxième durée (C2t2), on modifie la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée, la quatrième valeur prédéterminée étant supérieure à la deuxième valeur prédéterminée.
12. Procédé de contrôle selon la revendication 11, pour lequel on augmente la consigne de la machine électrique (C++) d’une quatrième valeur prédéterminée.
13. Procédé de contrôle selon la revendication 11, pour lequel on diminue la consigne de la machine électrique d’une quatrième valeur prédéterminée de manière à éviter l’emballement du système.
14. Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel on corrige la mesure du signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant (13) sur le système de propulsion (1) au niveau de ladite roue entraînée (3), préférentiellement lorsque la mesure du signal représentatif du couple est comprise entre le premier seuil (S-) et le deuxième seuil (S+), avant de comparer cette mesure corrigée auxdits premier et deuxième seuils (S-, S+).
15. Système de propulsion électrique amovible (1) pour un objet roulant (13), ledit système de propulsion (1) comprenant un châssis muni d’au moins une roue entraînée (3) par une machine électrique (10), et d’au moins une roue non entraînée et des moyens d’attelage (5) dudit système de propulsion (1) audit objet roulant (13), lesdits moyens d’attelage (5) comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins une roue dudit objet roulant (13), caractérisé en ce que le système de propulsion (1) comprend un moyen de mesure (24) d’un signal représentatif du couple exercé par l’objet roulant (13) sur le système de propulsion (1) au niveau de ladite roue entraînée (3), et un moyen de contrôle de ladite machine électrique (10) adapté à la mise en œuvre du procédé de contrôle selon l’une des revendications 1 à 14.
16. Système de propulsion selon la revendication 15, dans lequel lesdits moyens d’attelage (5) comprennent des moyens d’orientation d’au moins une roue dudit objet roulant (13) dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale dudit châssis dudit système de propulsion (1).
17. Système de propulsion selon l’une des revendications 15 ou 16, pour lequel l’une au moins des roues entraînées (3) est une roue décentrée orientable autour d’un axe sensiblement vertical (8) et en ce que le système de propulsion comprend un moyen de contrôle de ladite machine électrique (10) pour commander la machine électrique (10) en fonction des mesures obtenues par le moyen de mesure (24).
18. Attelage comprenant un objet roulant et un système de propulsion électrique selon l’une des revendications 15 à 17, ledit objet roulant (13) étant attelé audit système de propulsion électrique (1) par lesdits moyens d’attelage (5).
19. Attelage selon la revendication 18, dans lequel ledit objet roulant (13) est un lit roulant, un chariot, un meuble roulant, ou un fauteuil roulant.