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Création et Innovation Technologiques La découverte et lanalyse dinnovations technologiques ThématiquesÉtudes de casQuestions de société Les transports.

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1 Création et Innovation Technologiques La découverte et lanalyse dinnovations technologiques ThématiquesÉtudes de casQuestions de société Les transports (Les véhicules individuels) Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare- chocs. Comment assurer la sécurité dans lautomobile ? Les systèmes déclairage. La communicationLes dispositifs de pointage pour ordinateur (la souris). Lhabitat (la domotique) Les systèmes dalarme.Comment signaler un danger dans lhabitat ? Les transportsLe vélo urbainComment améliorer léco mobilité en milieu urbain?

2 Pare-chocs en plastique Radar de recul Pare-chocs à absorption dénergie Comment ajuster la vitesse automatiquement afin d'éviter la collision ? Comment prévenir le conducteur de la proximité dun 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 dun choc ? Comment prévenir le conducteur de la proximité dun obstacle ?

3 Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Pare-chocs à absorption dénergie Radar de recul Loi dévolution Loi 4: Loi daccroissement de la fonction idéale Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physique Expérimentations associées / piste de projet Matériau et structure Intégration dune structure déformante Absorbeur dénergie Résistance mécanique des matériaux Simulation numérique de la déformation de labsorbeur dénergie Phase stationnement Loi dévolution Loi 4: Loi daccroissement de la fonction idéale Loi 8: Loi daccroissement du dynamisme du système Information Détection dobstacles Radar de recul (capteurs ultrasons) Emission, propagation et détection des ondes ultrasonores Dispositif de détection dobstacles utilisant le principe de la détection des ondes ultrasonores. Phase roulage Loi dévolution Loi 4: Loi daccroissement de la fonction idéale Loi 8: Loi daccroissement du dynamisme du système Information Adaptation automatique de la vitesse en fonction du véhicule précédent Capteur LaserLe télémètre Laser Mise en œuvre dun dispositif de détection dobstacles 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 létude de cas

4 Découvrir et Analyser - Décrire les étapes de lévolution des dispositifs de sécurité, - Précisez les innovations et les solutions technologiques apportées. - Préciser les normes liées à la sécurité dans lautomobile (protection des piétons et de la structure des véhicules). - Consulter sur le site de lINPI les brevets n° FR et FR Compléter une fiche descriptif des brevets, décrire les inventions. Protection des piétons N° FR Absorbeur dénergie N° FR ACTIVITES - Etude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs LES INNOVATIONS LES INVENTIONS

5 Simuler et Interpréter : - Identifier le principe associé à linnovation, lobserver à laide dune simulation numérique. - Décrire le comportement de labsorbeur dénergie et du dispositif de protection des piétons. ACTIVITES - Etude de cas n°1: Les dispositifs de sécurité actifs et passifs dans les pare-chocs PRINCIPES PHYSIQUES Expérimenter et Interpréter A laide de documents techniques sur le capteur Laser, - Identifier la solution technique associé à linnovation, le reproduire à laide dun dispositif expérimental (maquettes, expérience,…) : - Décrire le principe du télémètre laser.

6 Phares en plastique, Allumage automatique Lampe au Xénon phares à LED Léclairage dynamique en Virage Comment augmenter la visibilité dans les virages ? Comment améliorer lefficacité lumineuse des phares ? Comment décharger le conducteur de lallumage des phares ? Création et Innovation Technologiques Étude de cas n°2: Les systèmes déclairage Autres pistes dinnovation: Le Design

7 Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Loi dévolution Loi 4 : Loi daccroissement de la fonction idéale Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physiqueExpérimentations associées Energie Amélioration de lefficacité lumineuse Lampe au xénon LEDs Principe de lallumage des lampes à décharge Eclairage à LEDs Dispositif déclairage intégrant une lampe au xénon et un éclairage à LEDs Loi dévolution Loi 8: Loi daccroissement du dynamisme du système information Automatisation de léclairage Capteur de luminosité Détection du niveau de luminosité Dispositif de détection du niveau de luminosité Allumage automatique Lampe au Xénon phares à LED Loi dévolution Loi 2: Loi de conductibilité énergétique du système Information Energie Léclairage Dynamique en Virage Bloc pivotant Transmission de mouvements Conversion dénergie Dispositif déclairage dynamique en virage. Léclairage Dynamique en Virage Étude de cas n°2: Les systèmes déclairage Grille de caractérisation de létude de cas

8 Découvrir et Analyser: - Décrire les étapes de lévolution des systèmes déclairages, - Précisez les innovations et les solutions technologiques apportées. - Préciser les normes relatives aux dispositifs déclairage. - Consulter sur le site de lINPI le brevet du système déclairage avec une lampe au xénon n° FR Compléter une fiche descriptif du brevet, décrire la qualité principale d e cette invention. ACTIVITES - Etude de cas n°2: Les systèmes déclairage. LES INNOVATIONS LES INVENTIONS PRINCIPES PHYSIQUES LES PISTES DE PROJET -léclairage 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 laide de 2 dispositifs déclairage (lampe halogène et lampe au xénon) expérimentaux, - Identifier le principe physique et la solution technique associé à linnovation à partir dune étude sur lefficacité lumineuse des dispositifs déclairage.

9 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 lécran? Souris filaire à boule Clavier Souris filaire optique Comment supprimer lentretien de la souris ? Souris optique sans fil Tableau blanc interactif Comment saffranchir de la liaison filaire ? Comment adapter linterface de communication à une utilisation sur tableau blanc ?

10 Étude de cas n°3: Les dispositifs de pointage pour ordinateur (la souris) Grille de caractérisation de létude de cas Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Loi dévolution Loi 4 : Loi daccroissement de la fonction idéale Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physiqueExpérimentations associées information Amélioration du contrôle du pointeur Codeur incrémental entrainé par une sphère en rotation Acquisition numérique de la position Dispositif dacquisition de la position du pointeur par codeur incrémental. Loi dévolution Loi 4 : Loi daccroissement de la fonction idéale Loi 1: Loi dintégralité des parties du système information Diminution de lentretien Détecteur optique Émission et réception dune onde lumineuse par réflexion Détection de mouvement par capteur optique. Loi dévolution Loi 4 : Loi daccroissement de la fonction idéale Information Suppression du fil Communication radiofréquence Émission et réception dondes électromagnétiques Transmission radio HF avec un module radio intégré. Souris filaire à boule Souris filaire optique Souris optique sans fil

11 Étude de cas n°3: Les dispositifs de pointage pour ordinateur (la souris) Grille de caractérisation de létude de cas Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Loi dévolution Loi 1 : Loi dintégralité des parties du système Loi 4 : Loi daccroissement de la fonction idéale Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physiqueExpérimentations associées information Contrôle du pointeur sur tableau blanc Caméra Infrarouge Détection des coordonnées du pointeur par caméra infrarouge Mise en œuvre dun TBI basé sur une manette WII et dun crayon IR. Tableau blanc interactif LES PISTES DE PROJET - Modification du crayon IR qui ne comporte quun bouton latéral afin quil déclenche le signal IR lors dun appui de sa pointe sur un tableau blanc.

12 Comment prévenir lhabitant par SMS dune intrusion ou dun incendie ? Comment surveiller une zone? Comment simplifier linstallation de lalarme? Création et Innovation Technologiques Étude de cas n°4: Les systèmes dalarme Alarme filaire périmétrique Alarme filaire à détecteurs IR Alarme sans filAlarme PLUS avec transmetteur GSM

13 Étude de cas n°4: Les systèmes dalarme Grille de caractérisation de létude de cas Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Loi dévolution Loi 1: Loi dintégralité des parties du système Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physiqueExpérimentations associées information Surveillance dune zone Détecteurs IR Détection du rayonnement infrarouge passif Détection de mouvement par capteur pyroélectrique. Loi dévolution Loi 4: Loi daccroissement de la fonction idéale information Suppression du câblage Communication radiofréquence Émission et réception dondes électromagnétiques Dispositif de Transmission radio HF. Loi dévolution Loi 8: Loi daccroissement du dynamisme du système Information Suppression du fil Transmetteur GSM Détecteur de fumée Émission et réception dune onde lumineuse Détection de fumée par capteur optique. Transmission GSM Alarme filaire à détecteurs IR Alarme sans fil Alarme PLUS avec transmetteur GSM

14 Vélo à assistance électrique Dérailleurs avant/arrière VAE alu Comment augmenter lautonomie 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 : Lévolution des vélos urbains Batterie + moteur électrique

15 Étude de cas n°5: Lévolution des vélos urbains Grille de caractérisation de létude de cas Comment prévenir la proximité dun obstacle ? Loi dévolution Loi 2 : Conductibilité énergétique du système Loi 4 : Augmentation du niveau didéalité Energie Assistance électrique Moteur électrique + Batterie au plomb Conversion d'énergie électrique en énergie mécanique Expérimentation sur lassistance électrique fournie à la puissance de pédalage du cycliste. Loi dévolution Loi 4 : Augmentation du niveau didéalité Matériau structure énergie Structure en alliage alu Batterie au lithium -Cadre aluminium -Batterie au lithium Propriétés de laluminium Stockage de l'énergie électrique Relation produit procédé matériau Expérimentation sur les caractéristiques des dispositifs de stockage dénergie électrique VAE batterie au plomb VAE alu lithium Loi dévolution Loi 4 : Augmentation du niveau didéalité Support Champ technologique Innovation principale Solution technologique Principe physiqueExpérimentations associées Matériau et structure Adaptation de la puissance de pédalage Dérailleurs avant et arrière Réduction du couple Expérimentation sur la puissance de pédalage du cycliste. Dérailleur

16 ACTIVITES - Etude de cas n°5: Les évolutions des vélos urbains LES INNOVATIONS LES INVENTIONS Découvrir et analyser - Décrire les étapes de lévolution 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 lINPI et décrire linvention. 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° FR A laide de documents techniques et dun 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…)

17 ACTIVITES - Etude de cas n°5: Les évolutions des vélos urbains Simuler et interpréter A laide dune 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 dentrainement moteur - Identifier la principe associé à linnovation à laide dune étude technique « rapport énergie/masse des batteries»


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