Création et Innovation TechnologiquesLa découverte et l’analyse d’innovations technologiques
Thématiques Études de cas Questions de sociétéLes transports (Les véhicules individuels)
Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs.
Comment assurer la sécurité dans l’automobile ?
Les systèmes d’éclairage.
La communication Les dispositifs de pointage pour ordinateur(la souris).
L’habitat (la domotique)
Les systèmes d’alarme. Comment signaler un danger dans l’habitat ?
Les transports Le vélo urbain Comment améliorer l’éco mobilité en milieu urbain?
Pare-chocs en plastique
Radar de reculPare-chocs à
absorption d’énergie
Comment ajuster la vitesse automatiquement afin d'éviter la collision ?
Comment prévenir le conducteur de la proximité d’un obstacle ?
Bouclier + Absorbeur de choc
Régulateur de vitesse intelligent
Étude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs
Création et Innovation Technologiques
Comment protéger la structure du véhicule et limiter les dommages corporels subis par un piéton lors d’un choc ?
Comment prévenir le conducteur de la proximité d’un obstacle ?
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Pare-chocs à absorption d’énergie
Radar de recul
Loi d’évolution Loi 4: Loi d’accroissement de la fonction idéale
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physiqueExpérimentations associées / piste de
projet
Matériau et structure
Intégration d’une structure
déformante
Absorbeur d’énergie
Résistance mécanique des
matériaux
Simulation numérique de la déformation de l’absorbeur d’énergie
Phase stationnement Loi d’évolution
Loi 4: Loi d’accroissement de la fonction idéaleLoi 8: Loi d’accroissement du dynamisme du système
Information Détection d’obstacles
Radar de recul(capteurs ultrasons)
Emission, propagation et détection des
ondes ultrasonores
Dispositif de détection d’obstacles utilisant le principe de la détection des ondes ultrasonores.
Phase roulage Loi d’évolutionLoi 4: Loi d’accroissement de la fonction idéaleLoi 8: Loi d’accroissement du dynamisme du système
Information
Adaptation automatique de la vitesse en fonction
du véhicule précédent
Capteur Laser Le télémètre Laser
Mise en œuvre d’un dispositif de détection d’obstacles utilisant le principe du télémètre Laser.
Régulateur de vitesse intelligent
Étude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Découvrir et Analyser
- Décrire les étapes de l’évolution des dispositifs de sécurité,
- Précisez les innovations et les solutions technologiques apportées.
- Préciser les normes liées à la sécurité dans l’automobile (protection des piétons et de la structure
des véhicules).
- Consulter sur le site de l’INPI les brevets n°FR2927865 et FR2920725. Compléter une fiche
descriptif des brevets, décrire les inventions.
Protection des piétonsN° FR2920725
Absorbeur d’énergieN°FR2927865
ACTIVITES - Etude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs
LES
INN
OVA
TIO
NS
LES
INVE
NTI
ON
S
Simuler et Interpréter :
- Identifier le principe associé à l’innovation , l’observer
à l’aide d’une simulation numérique.
- Décrire le comportement de l’absorbeur d’énergie et du
dispositif de protection des piétons.
ACTIVITES - Etude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs
PRIN
CIPE
S PH
YSIQ
UES
Expérimenter et Interpréter
A l’aide de documents techniques sur le capteur Laser,
- Identifier la solution technique associé à l’innovation ,
le reproduire à l’aide d’un dispositif expérimental
(maquettes, expérience,…) :
- Décrire le principe du télémètre laser.
Phares en plastique, Allumage automatique
Lampe au Xénon phares à LED
L’éclairage dynamique en
Virage
Comment augmenter la visibilité dans les virages ?
Comment améliorer l’efficacité lumineuse des phares ?
Comment décharger le conducteur de l’allumage des phares ?
Création et Innovation Technologiques
Étude de cas n°2: Les systèmes d’éclairage
Autres pistes d’innovation: Le ‘Design’
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Loi d’évolution Loi 4 : Loi d’accroissement de la fonction idéale
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physique Expérimentations associées
EnergieAmélioration de l’efficacité
lumineuse
Lampe au xénonLEDs
Principe de l’allumage des
lampes à déchargeEclairage à LEDs
Dispositif d’éclairage intégrant une lampe au xénon et un éclairage à LEDs
Loi d’évolution Loi 8: Loi d’accroissement du dynamisme du système
information Automatisation de l’éclairage
Capteur de luminosité
Détection du niveau de luminosité
Dispositif de détection du niveau de luminosité
Allumage automatique
Lampe au Xénon phares à LED
Loi d’évolution Loi 2: Loi de conductibilité énergétique du système
InformationEnergie
L’éclairage Dynamique en
Virage Bloc pivotant
Transmission de mouvementsConversion d’énergie
Dispositif d’éclairage dynamique en virage.
L’éclairage Dynamique en
Virage
Étude de cas n°2: Les systèmes d’éclairage
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Découvrir et Analyser:- Décrire les étapes de l’évolution des systèmes d’éclairages,
- Précisez les innovations et les solutions technologiques apportées.
- Préciser les normes relatives aux dispositifs d’éclairage.
- Consulter sur le site de l’INPI le brevet du système d’éclairage avec une lampe au xénon n°FR2627628.
- Compléter une fiche descriptif du brevet, décrire la qualité principale de cette invention.
ACTIVITES - Etude de cas n°2: Les systèmes d’éclairage.LE
S IN
NO
VATI
ON
SLE
S IN
VEN
TIO
NS
PRIN
CIPE
S PH
YSIQ
UES
LES PISTES DE PROJET-l’éclairage adaptatif (adapter la portée et la largeur du faisceau en fonction de la vitesse du véhicule)-dispositif informant le véhicule qui suit du non respect des distances de sécurité.
Expérimenter et Interpréter
A l’aide de 2 dispositifs d’éclairage (lampe halogène et lampe au xénon)
expérimentaux,
- Identifier le principe physique et la solution technique associé à l’innovation à
partir d’une étude sur l’efficacité lumineuse des dispositifs d’éclairage.
Étude de cas n°3: Les dispositifs de pointage pour ordinateur(la souris)
Création et Innovation Technologiques
Comment améliorer le contrôle du déplacement du pointeur à l’écran?
Souris filaire à boule
Clavier Souris filaire optique
Comment supprimer l’entretien de la souris ?
Souris optique sans fil
Tableau blanc interactif
Comment s’affranchir de la liaison filaire ?
Comment adapter l’interface de communication à une utilisation sur tableau blanc ?
Étude de cas n°3: Les dispositifs de pointage pour ordinateur (la souris)
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Loi d’évolution Loi 4 : Loi d’accroissement de la fonction idéale
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physique Expérimentations associées
informationAmélioration
du contrôle du pointeur
Codeur incrémental
entrainé par une sphère en rotation
Acquisition numérique de la
positionDispositif d’acquisition de la position du pointeur par codeur incrémental.
Loi d’évolutionLoi 4 : Loi d’accroissement de la fonction idéaleLoi 1: Loi d’intégralité des parties du système
information Diminution de l’entretien Détecteur optique
Émission et réception d’une onde lumineuse
par réflexion
Détection de mouvement par capteur optique.
Loi d’évolution Loi 4 : Loi d’accroissement de la fonction idéale
Information Suppression du fil
Communication radiofréquence
Émission et réception d’ondes
électromagnétiques
Transmission radio HF avec un module radio intégré.
Souris filaire à boule
Souris filaire optique
Souris optique sans fil
Étude de cas n°3: Les dispositifs de pointage pour ordinateur (la souris)
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Loi d’évolutionLoi 1 : Loi d’intégralité des parties du systèmeLoi 4 : Loi d’accroissement de la fonction idéale
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physique Expérimentations associées
informationContrôle du pointeur sur
tableau blanc
Caméra Infrarouge
Détection des coordonnées du
pointeur par caméra infrarouge
Mise en œuvre d’un TBI basé sur une manette WII et d’un crayon IR.
Tableau blanc interactif
LES PISTES DE PROJET- Modification du crayon IR qui ne comporte qu’un bouton latéral afin qu’il déclenche le signal IR lors d’un appui de sa pointe sur un tableau blanc.
Comment prévenir l’habitant par SMS d’une intrusion ou d’un incendie ?
Comment surveiller une zone?
Comment simplifier l’installation de l’alarme?
Création et Innovation Technologiques
Étude de cas n°4: Les systèmes d’alarme
Alarme filaire périmétrique
Alarme filaire à détecteurs IR
Alarme sans fil Alarme PLUS avec transmetteur
GSM
Étude de cas n°4: Les systèmes d’alarme
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Loi d’évolution Loi 1: Loi d’intégralité des parties du système
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physique Expérimentations associées
information Surveillance d’une zone Détecteurs IR
Détection du rayonnement
infrarouge passif
Détection de mouvement par capteur pyroélectrique.
Loi d’évolution Loi 4: Loi d’accroissement de la fonction idéale
information Suppression du câblage
Communication radiofréquence
Émission et réception d’ondes
électromagnétiquesDispositif de Transmission radio HF.
Loi d’évolution Loi 8: Loi d’accroissement du dynamisme du système
Information Suppression du fil
Transmetteur GSM
Détecteur de fumée
Émission et réception d’une onde lumineuse
Détection de fumée par capteur optique.Transmission GSM
Alarme filaire à détecteurs IR
Alarme sans fil
Alarme PLUS avec transmetteur GSM
Vélo à assistance électrique
Dérailleurs avant/arrière
VAE alu
Comment augmenter l’autonomie et réduire le poids du VAE?
Comment adapter la puissance de pédalage en fonction de la route?
Comment assister la puissance de pédalage fournie par le cycliste?
Création et Innovation Technologiques
Étude de cas n°5 : L’évolution des vélos urbains
Batterie + moteur électrique
Étude de cas n°5: L’évolution des vélos urbains
Grille de caractérisation de l’étude de cas
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Comment prévenir la proximité d’un
obstacle ?
Loi d’évolutionLoi 2 : Conductibilité énergétique du système Loi 4 : Augmentation du niveau d’idéalité
EnergieAssistance électrique
Moteur électrique +Batterie au plomb
Conversion d'énergie électrique en énergie mécanique
Expérimentation sur l’assistance électrique fournie à la puissance de pédalage du cycliste.
Loi d’évolution Loi 4 : Augmentation du niveau d’idéalité
Matériau structure énergie
Structure en alliage alu
Batterie au lithium
-Cadre aluminium
-Batterie au lithium
Propriétés de l’aluminium
Stockage de l'énergie électrique
Relation produit procédé matériau
Expérimentation sur les caractéristiques des dispositifs de stockage d’énergie électrique
VAE batterie au plomb
VAE alu lithium
Loi d’évolution Loi 4 : Augmentation du niveau d’idéalité
SupportChamp
technologiqueInnovation principale
Solution technologique
Principe physique Expérimentations associées
Matériauet
structure
Adaptation de la
puissance de
pédalage
Dérailleurs avant et arrière
Réduction du couple
Expérimentation sur la puissance de pédalage du cycliste.
Dérailleur
ACTIVITES - Etude de cas n°5: Les évolutions des vélos urbainsLE
S IN
NO
VATI
ON
SLE
S IN
VEN
TIO
NS
Découvrir et analyser
- Décrire les étapes de l’évolution des vélos urbains,
- Précisez les innovations et les solutions technologiques
apportées.
-Préciser les normes relatives aux vélos à assistance
électrique.
- Consulter sur le site de l’INPI et décrire l’invention.
Expérimenter et interpréter
Dispositif de tension et de guidage de la chaîne d'un système d'entraînement avec un jeu de pignons et également un jeu de plateaux N° FR2750668
A l’aide de documents techniques et d’un dispositif
expérimental,
- Identifier les principes associés aux innovations
(dérailleurs, VAE)
- Décrire le comportement du vélo à assistance dans
différentes configurations (au démarrage, sur le plat…)
ACTIVITES - Etude de cas n°5: Les évolutions des vélos urbainsSimuler et interpréter
A l’aide d’une simulation numérique (modèle 3D) .
- Observer et décrire les caractéristiques des éléments
(masse) du VAE en fonction de sa structure et des
matériaux .
Pistes de projet- Modifications du support de batterie et d’entrainement moteur
- Identifier la principe associé à l’innovation à l’aide
d’une étude technique « rapport énergie/masse des
batteries»