🔨SysML : La pédale lumineuse KPL200

⏳ 1 heure 👪/👷 Travail de groupe et travail individuel

Dossier technique

Mise en situation

PEDALITE est une société anglaise qui a conçu et fabrique un produit original : Une pédale lumineuse. Le principe est simple, performant et très innovant : lors du pédalage, une petite génératrice intégrée dans chaque pédale produit du courant et alimente des éclairages à LED clignotants. Le surplus d'énergie produit est stocké et sera restitué lorsque le cycliste ne pédale pas (en descente, à l’arrêt, etc). L’autonomie est de l’ordre de 5 minutes. Les pédales KPL200 permettent donc d’accentuer la visibilité des cyclistes et sont sans entretien : pas de pile, pas de fils, pas d’éléments mobiles, pas de risque de panne ! Elles sont donc particulièrement rassurantes pour les parents qui savent que leurs enfants restent visibles, même si l’éclairage de leur dynamo tombe en panne.

Pour l'usager de la route, qu'il soit piéton, cycliste ou automobiliste, ces pédales indiquent plus facilement à quelle distance se trouve le cycliste (visible à 1000 mètres de distance en terrain dégagé). Les 3 éclairages sont de couleurs différentes (blanc, orange et rouge) et clignotent alternativement pour augmenter la visibilité. Ainsi, l’éclairage, avec deux pédales, se fait sur 360°. Le cycliste est donc particulièrement visible. Le risque de collision et donc d’accident est, de ce fait, considérablement réduit. Ce produit est destiné au grand public pour améliorer la sécurité routière.

Caractéristiques

Éclairage LED alimenté par le mouvement de pédalage Visible jusqu'à 1 km sur 360°
Batterie tampon stockant et restituant l'énergie produite Énergie prélevée durant le pédalage < 0,5%
Autonomie à l’arrêt : jusqu'à 5 minutes Catadioptres en partie frontale et arrière
Très résistant aux chocs et étanche aux projections d’eau Montage rapide, standard pour tous les vélos
Grips en acier inoxydable permettant une parfaite accroche
Livré par lot de 2 pédales
Accessoire complémentaire : cale-pied KPL200TC Température de fonctionnement : -40° à +80°C Poids brut : 284 g

Principe de fonctionnement

La pédale lumineuse KPL200 utilise la génération d’un courant électrique grâce à l’énergie produite par le cycliste lors du pédalage. Une génératrice logée à l’intérieur du corps de la pédale est entraînée par l’intermédiaire d’un multiplicateur qui augmente la fréquence de rotation du rotor par rapport à celle de l’axe. L'énergie électrique ainsi produite est prise en charge par une carte électronique qui va faire clignoter des diodes électroluminescentes et stocker le surplus dans un élément de stockage. Lorsque la pédale n'est plus en mouvement, c'est l'énergie stockée qui prend le relais pendant une durée supérieure à 5 minutes.

Constitution interne de la pédale lumineuse

Le corps (1), l'axe (2) et les roulements avant et arrière (3) transmettent L'énergie mécanique fournie par le cycliste au pédalier du vélo. L'axe tournant par rapport au corps (restant en position fixe durant le pédalage) entraîne la roue dentée (4) du train d'engrenage qui prélève une infime partie de cette énergie, pour la production de l'énergie électrique.

Le train d'engrenage (5), constitué de 4 roues dentées, adapte la vitesse de rotation et le couple fournis par la roue dentée (4) pour la génératrice (6).

La génératrice (6) convertit l'énergie cinétique fournie par le train d'engrenage (5) en énergie électrique

La carte électronique (7) prend en charge l'énergie électrique produite par (6) pour générer des flashs lumineux grâce au calculateur et aux leds (8), et stocker le surplus.

Modèle fonctionnel

Le contexte

Le diagramme de contexte de la pédale lumineuse répertorie les éléments faisant partie de son environnement.

✏️ Précisez par des pointillés sur le diagramme ci -dessus les limites du système.

✏️ Expliquez/justifiez pourquoi le Vélo et le Cycliste sont représentés par des acteurs ?

✏️ On suppose que dans un contexte normal, il y a 2 pédales sur 1 vélo et 1 cycliste sur ce vélo. Expliquez comment est représenté ce point sur le diagramme ?

✏️ Sur ce diagramme, comment signale-t-on que les usagers de la route peuvent être des cyclistes, des automobilistes ou des piétons.

✏️ Modifiez/complétez ce diagramme afin qu'apparaissent également les usagers de la route comme les conducteurs de camion et les motards.

Les cas d’utilisation

Le diagramme des cas d'utilisation retenu est le suivant :

✏️ Expliquez pourquoi le vélo et le cycliste sont associés au cas d'utilisation "Transmettre l'énergie mécanique au pédalier".

✏️ Expliquez pourquoi le cycliste n'est pas associé au cas d'utilisation "Se signaler par des flashs lumineux".

Les exigences

Le diagramme ci-dessous recueille l'essentiel des exigences de la pédale lumineuse KPL.

Ce diagramme des exigences ne fait pas mention de l'angle et de la distance de visibilité des flashs lumineux précisés dans le dossier technique.

✏️ A quelle exigence ces deux valeurs se rattachent -elle ?

✏️ A partir des informations fournies dans le dossier technique, complétez le diagramme des exigences, en y intégrant ces valeurs.

✏️ Expliquer la différence entre les exigences 2.2.1 et 2.2.2 par rapport à l’exigence 2.2.

Modèle structurel

Le diagramme ci-dessous présente la composition et l'interconnexion des parties de la pédale lumineuse KPL200.

✏️ Donner la liste des éléments réels faisant partie du block "Adaptation de l'énergie mécanique".

✏️ Donner le nom du block constitué de la génératrice (6).

✏️ Donner le nom de l'élément réel qui comporte les parties "Gestion de l'énergie électrique" et "Production de flash lumineux".

Modèle comportemental

Le diagramme ci-dessous est destiné à décrire l'évolution de l'état de la pédale lumineuse KPL200 en fonction des événements qui peuvent se produire durant son utilisation.

✏️ Situez sur le diagramme (en l'entourant en rouge) le symbole qui représente le début de l'utilisation de la pédale lumineuse, et (en vert) celui qui représente la fin de l'utilisation.

Les événements susceptibles de se produire sont :