Modélisation fonctionnelle d'une bicyclette : Diagramme des cas d'utilisation

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La modélisation fonctionnelle d’une bicyclette
Première partie : Le diagramme des cas d’utilisation
Abdelkrim EL Marrakchi
Inspecteur des Sciences et Techniques Electrique
Technologie au Collège
Direction Provinciale de Marrakech
Introduction :
Une bicyclette est un moyen de transport qui existe depuis des lustres(1). Il
présente de nombreux avantages. Pas besoin de se ravitailler tout le temps en
carburant (sauf de l’eau pour s’hydrater), pas de perte de temps dans les
embouteillages, plus de prise de tête pour se garer, maintien d’une bonne forme
physique et d’une bonne santé, etc. Mais nous sommes-nous demandés une fois
comment fonctionne une bicyclette ? Au cas où, voici les bonnes réponses.
1/ Comment guider la bicyclette ?
Avant même d’avancer, il serait sans
doute mieux de savoir avant tout guider la
bicyclette. Pour cela, nous avons le guidon
relié à la fourche de vélo et la roue avant.
Pour changer la direction de votre itinéraire,
il faudra orienter la roue directionnelle dans
la direction voulue. Ainsi, le fait de tourner
le guidon à gauche (tirer la manche de
gauche vers vous et poussez la manche de
droite) vous fera partir à gauche, et l’inverse
pour l’autre sens.
2/ Comment faire avancer la bicyclette ?
Une bicyclette a deux roues, la première se situant à l’avant étant ainsi la roue
directionnelle. La deuxième à l’arrière est une roue motrice qui tourne grâce à de
nombreux éléments : la pédale située au bas du cadre, à l’extrémité opposée de la
selle ; et la chaîne qui relie deux autres éléments, à savoir le (ou les) plateau(x)
fixé(s) sur l’axe de la pédale, et le (ou les) pignon(s) fixés sur l’axe de la roue arrière.
En pédalant, vous entrainerez ainsi la roue arrière à votre rythme, grâce à la chaîne.
Et c’est ce qui fait avancer une bicyclette. Sur la plupart des bicyclettes
d’aujourd’hui, on retrouve à la fois de nombreux plateaux sur l’axe de la pédale et
de nombreux pignons sur l’axe de la roue arrière. Ces éléments sont de tailles
différentes. Sur ces bicyclettes, on retrouve également ce qu’on appelle un
dérailleur, qui permet de déplacer la chaîne d’un plateau à un autre et d’un pignon à
un autre. Ce dispositif peut être enclenché grâce à deux commandes placées sur le
guidon ; l’objectif est de sélectionner un rapport de vitesse pour se déplacer au
rythme voulu.
(1)
: «
Des lustres
» signifie une longue période indéfinie.

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Le principe est le suivant : avec le plus grand plateau et le plus petit pignon, la
bicyclette avancera plus vite, la pédale effectuera beaucoup moins de tour que la
roue motrice. Mais, il sera plus dur de pédaler (très lourd). C’est pourquoi cette
combinaison est surtout utilisée en descente, et quasiment impossible en montée.
Vous l’aurez compris, pour les grosses montées, il faudra alors miser sur la
combinaison du plus petit plateau avec le plus grand pignon. Cela vous fera
effectuer de nombreux tours de pédale pour avancer, mais ce sera plus facile (plus
léger). En fonction de la piste (montée, descente, légère ou accentuée), vous
choisirez ainsi le bon plateau et le bon pignon.
3/ Comment freiner une bicyclette ?
Pour freiner ou arrêter la bicyclette, il faut se servir du dispositif de freinage. Celui-
ci, se divise en quelques éléments, dont les poignées de freins fixées sur le guidon,
les patins de freins fixés sur une mâchoire, elle-même fixée sur la fourche (avant ou
arrière), et les câbles de freins, reliant les précédents. En tirant sur l’une des
poignées de freins, vous tendrez le câble qui y est associé, ce qui actionnera la
mâchoire. Les patins serreront alors la roue associée à la poignée de frein pour la
ralentir ou la stopper.
Source : «http://tout-sur-tout.info/le-fonctionnement-dune-bicyclette/ »
4/ Le contexte d’utilisation d’une bicyclette
D’une manière générale, le contexte d’utilisation d’un objet technique ou d’un
système technique est constitué par cinq familles d’éléments qui sont :
 L’utilisateur(s);
 La(es) matière(s d’œuvre(s) ;
 L’énergie ;
 Le support physique ;
 L’environnement.
Objet technique ou
système technique
Utilisateur(s)
Energie
Support d’appui
Matiè
re d’œuvre
Environnement
Le vélo transporte
le cycliste
La propulsion du vélo
est réalisée grâce à
l’énergie musculaire
Le service est
rendu au cycliste
La bicyclette
Utilisateur(s)
Energie musculaire
Réseau routier
Matière d’
œuvre
Météo, usagers de la route, l
es
panneaux
de
signalisation …
Environnement

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5/ Le diagramme des cas d’utilisation
5/1. Les différents cas d’utilisation d’un vélo
A partir du texte ci-dessus, Les cas d’utilisation d’un vélo sont les suivants :
Cas d’utilisation
Organes assurant le cas d’utilisation
Se déplacer sur un réseau routier
Les deux roues (Avant et arrière)
g
uider la bicyclette
Le guidon
orienter la bicyclette
la roue directionnelle
sélectionner un rapport de vitesse
Un dérailleur
Propulser (Pédaler)
Pédale
Freiner (Ralentir ou s’arrêter)
les poignées de freins, les patins de freins
et les câbles de fr
eins
Un dernier cas d’utilisation peut être mis en évidence
pour les bicyclettes dotées d’un système d’éclairage
est : Activer le système d’éclairage de la bicyclette.
Comment représenter tous ces cas d’utilisation sur un
diagramme ?
5/2. Premier niveau de modélisation (Collège) :
Pour les collégiens(es), on se limite à un seul cas
d’utilisation qui met en évidence le service rendu par
la fonction d’usage de l’objet technique ou système
technique. Ainsi, le service rendu par le vélo à un
cycliste est :
La bicyclette permet au cycliste de se déplacer sur un réseau routier.
La bicyclette
Se déplacer sur un
réseau routier
Cycliste
Le réseau
routier
UC[Modèle] La bicyclette [ Le diagramme des cas d’utilisation]
La raison d’être d’une bicyclette
est de permettre au cycliste de se
déplacer sur le réseau routier
Le système
Acteur
principal
Cas d’utilisation
Acteur
secondaire

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5/2. Deuxième niveau de modélisation (Lycée)
6/ Conclusion « Ce qu’il faut retenir pour élaborer des diagrammes des cas
d’utilisation pour des fins pédagogiques au Collège :
 Un cas d’utilisation est un service rendu par le système à un utilisateur (Se
limiter à un seul cas pour le collège).
 L’acteur principal bénéficie des services rendus par le système.
 L’acteur(s) secondaire(s) participe au cas d’utilisation (Il participe aux services
rendus par le système).
 La liaison d’association pour lier les acteurs au cas d’utilisation.
 La liaison de généralisation (La bicyclette est utilisé par l’homme, la femme ou
un enfant –fille et garçon-).
Compléments d’informations pour les enseignants :
 La liaison « include » : Pour faire apparaître des sous cas d’utilisation plus
simple ( A « include » B signifie que si A est fait, B est fait).
 La liaison « extend » : L’action ou le service rendu est optionnel. Le sous-cas
d’utilisation est parfois utilisé sous condition. ( A « extend » B signifie que si B
est fait, B ne l’est pas forcement).
La bicyclette
Se déplacer sur un
réseau routier
Cycliste
Le réseau
routier
UC[Modèle] La bicyclette [ Le diagramme des cas d’utilisation]
Guider la
bicyclette
Orienter la
bicyclette
Propulser la
bicyclette
Sélecti
onner un
rapport de vitesse
Freiner la
bicyclette
Activer l’éclairage
« include »
« include »
« include »
« include »
« include »
« extend »