Rapport Année : 2022

Projet DSR ELECTROMOB - Livrable L1.1 : Caractérisation de la dynamique des EDPM

Résumé

Une campagne d’essais expérimentaux réalisés sur piste avec des trottinettes électriques et des gyroroues a été menée pour étudier les capacités dynamiques de ces véhicules. 85 essais ont été réalisés avec 3 trottinettes conduites par 3 conducteurs différent et un gyroroue avec un conducteur : 12 freinages, 15 accélérations, 48 évitements, 8 slaloms et 2 tours de circuit. Une application spécifique permet d’enregistrer sur un smartphone fixé à l’avant de la trottinette ou du gyroroue les accélérations longitudinale, transversale et verticale, les vitesses de rotation de roulis, lacet et tangage (50 Hz), la vitesse et la trajectoire GPS (1Hz), et la vidéo de la scène avant. Les essais ont été filmés de l’extérieur par GoPro et les évitements par drone. Les données à 50 Hz sont filtrées, et certaines données ont été calculées : les angles de roulis, lacet et tangage, la vitesse, la distance et les moyennes d’accélérations longitudinales en freinage. Trottinette Freinage Les décélérations en freinage depuis une vitesse comprise entre 21 et 24 km/h sont situées entre 3.5 et 4.2 m/s² et la distance d’arrêt est proche de 5 m. L’angle de tangage résultant est situé entre 2 et 3° Accélération En mode Eco, les conducteurs atteignent en moyenne 15 km/h tandis qu’en mode Sport ils atteignent 22 km/h. Pour atteindre la vitesse maximale, les conducteurs mettent en moyenne 12.7s en mode Eco et 8.8s en mode Sport ; la différence est significative. En moyenne la distance pour atteindre la vitesse maximale est proche : 33.7 m en mode Eco contre 33.2 m en mode Sport. Globalement l’accélération en trottinette est autour de 0.3 m/s² en mode Eco et 0.7 m/s² en mode sport. Evitement On identifie deux pics de vitesse de roulis en évitement : le premier correspond à la fin du couloir permettant d’exécuter le virage avant l’obstacle, et le deuxième au redressement après obstacle. Que l’obstacle soit à 2 ou 3 mètres de distance, le premier pic est autour de 40°/s. Lors du redressement, plus la distance avec l’obstacle est petite, plus la vitesse de roulis est élevée, à 3 m environ de 50°/s et à 2 m autour de 75°/s. Slalom Les valeurs maximales atteintes sont en vitesse de roulis de 79°/s et en vitesse de lacet de 107°/s. L’angle d’inclinaison en roulis atteint au maximum 27°. Les valeurs maximales d’angles de roulis calculé pour la 3ème alternance dans le slalom sont entre 23 et 27°. Circuit La vitesse maximale atteinte est de 23 km/h. Les valeurs maximales des accélérations et vitesses de rotation en tour de circuit sont intéressantes car elles permettront de calibrer des seuils pour détecter des situations « anormales », qualifiées d’incident ou événement. Un tel essai ne doit pas déclencher contrairement aux situations extrêmes de freinage d’urgence ou d’évitement. Gyroroue Freinage Les accélérations et vitesses de rotation sont plus oscillantes pour l’engin que le pilote. En moyenne la décélération en freinage pour une vitesse initiale comprise entre 20 et 23 km/h est un peu plus forte pour le pilote (3.1 m/s²) que pour l’engin (2.8 m/s²) et la durée de freinage « stabilisé » plus élevée, de 1 à 2s pour le pilote contre moins de 1s pour l’engin. La distance d’arrêt recalculée est entre 5.6 et 7.6 m pour le gyroroue. Accélération Les vitesses maximales atteintes suite à une accélération « normale » sont en moyenne de 14.6 km/h pour l’engin et 13.9 km/h pour le pilote, tandis qu’elles sont de 22.7 km/h et 18.7 km/h en accélération « maximale ». Malgré une vitesse finale plus élevée en accélération maximale, les durées d’accélération sont inférieures, en moyenne de 8.3s pour 10s en accélération normale. La distance pour atteindre la vitesse finale est également inférieure en accélération maximale, de 25.5 m en moyenne contre 30 m en accélération normale, avec une variation importante d’un essai à l’autre. Globalement l’accélération en gyroroue est proche de 0.4 m/s² lors d’une accélération normale et de 0.7 m/s² lors d’une accélération maximale. Evitement Les courbes sont assez oscillantes. Les seules vitesses de roulis que l’on peut observer sont dus à la recherche d’équilibre. Slalom Les valeurs maximales atteintes en vitesse de roulis sont de 102°/s (engin) et 100°/s (pilote) et en vitesse de lacet de 107°/s (engin) et 103°/s (pilote). L’angle d’inclinaison en roulis atteint au maximum 29° pour l’engin et 17° pour le pilote, et l’angle de lacet 54° pour l’engin et 29° pour le pilote. Circuit La vitesse maximale mesurée sur l’engin est de 27 km/h. Globalement les niveaux de sollicitation maximaux atteints par l’engin sont 2 à 3 fois plus élevés que ceux du pilote. Les accélérations longitudinales et verticales et la vitesse de tangage maximales endurées par le gyroroue sont nettement inférieures à celles relevées en trottinette. On observe par contre une vitesse de roulis et une vitesse de lacet maximales supérieures en gyroroue qu’en trottinette.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04555357 , version 1 (22-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04555357 , version 1

Citer

Claire Naude, Rémy Chevalier, Bastien Canu, Ebrahim Riahi, Isabelle Ragot-Court, et al.. Projet DSR ELECTROMOB - Livrable L1.1 : Caractérisation de la dynamique des EDPM. Université Gustave Eiffel. 2022. ⟨hal-04555357⟩
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