Le Segway PT, ou Segway TP, pour Transporteur Personnel Segway (anciennement appelé Segway HT) est un gyropode, c'est à dire un véhicule électrique monoplace, constitué d’une plateforme munie de deux roues sur laquelle l’utilisateur se tient debout, d’un système de stabilisation gyroscopique et d’un manche de maintien et de conduite. Le Segway fut mis au point par Dean Kamen (en).
L'utilisateur est debout et n'a pas besoin de poser le pied par terre ni pour trouver son équilibre ni pour avancer. C'est le premier moyen de transport à deux roues qui a une stabilisation dynamique, assurée par un système d'asservissement des roues grâce à des capteurs d'inclinaison (appelés gyroscopes). Il se positionne sur un marché où se situent déjà la trottinette comme la bicyclette (dans leurs versions électriques) mais y ajoute des fonctionnalités uniques pour un moyen de transport à deux roues :
Pour le piloter, il faut incliner le corps dans la direction voulue : en avant ou en arrière pour avancer ou reculer ; à droite ou à gauche en gardant bien le guidon aligné avec son corps pour tourner. Il fonctionne suivant le principe du pendule inversé, l'homme étant le pendule. Les gyroscopes de la centrale inertielle (BSA) détectent l'inclinaison (le tangage) et l'accélération de la plateforme quand l'utilisateur se penche en avant ou en arrière, et les ordinateurs (CU Boards) renvoient une information de correction aux deux moteurs (un pour chaque roue). L'inclinaison qui est aussitôt corrigée et limitée par l'accélération des roues a pour effet d'annuler la perte d'équilibre et d'engendrer le mouvement.
Il peut être utilisé pour :
Il y a deux générations de Segway TP :
Il y a deux principales différences entre la première et la seconde génération :
La première génération avait une poignée qui tournait sur elle même pour faire tourner le Segway TP. Pour tourner à droite, il fallait tourner la poignée vers la droite, et vice-versa. Ce fut la principale limitation ergonomique (la commande de direction n'était pas immédiatement intuitive).
La seconde génération a vu apparaître une technologie appelée LeanSteer® qui permet de faire tourner le Segway TP lorsque l'utilisateur penche son corps sur le côté. Pour cela, il suffit qu'il se penche en tenant le guidon, et l'ensemble colonne/guidon se penche avec lui, ce qui permet de donner une commande de direction. Ainsi, non seulement les nouveaux utilisateurs sont plus à l'aise avec cette technologie, mais en plus elle permet de supprimer les effets de déséquilibres latéraux (le roulis) que provoquent les irrégularités du sol. Ce système rend la conduite plus agréable et offre des sensations proches de certains sports de glisse.
La première génération avait un jeu de trois clés de type ibutton pour démarrer le Segway TP. Avec la seconde génération est apparu le dispositif de commande InfoKey, sorte de télécommande sans fil qui permet :
Les modèles de première génération (avec le guidon fixe et la poignée de direction) sont, dans l'ordre chronologique :
Les modèles de seconde génération (avec le cadre LeanSteer et le dispositif de commande InfoKey) sont :
Ces deux modèles de base sont disponibles avec des packs d'accessoires, et en particulier des modèles dédiés à la police et un modèle spécial golf, le "x2 Golf".
Un groupe de touristes visitant le Jardin des Tuileries en Segway
Question d'équilibre...
Instrumentation rudimentaire.
Tous les Segway TP de première génération ont la même base (sauf le modèle p133 qui a une base légèrement plus petite). Les modèles i2 et x2 ont une base identique, mais le logiciel des ordinateurs est différent car les roues sont indépendantes l'une de l'autre, donc les contraintes physiques et la réponse à appliquer sont différentes.
Il est possible de limiter la vitesse d'utilisation de 9,6 à 20 km/h. Sur la première génération, cette limitation s'opérait au moyen de trois clés électroniques bridant la vitesse à 9,6 km/h (noire), 13 km/h (jaune) et 20 km/h (rouge). Sur la seconde génération, cette limitation se fait directement avec l'InfoKey en sélectionnant le mode tortue (9,6 km/h par défaut) ou normal (20 km/h par défaut). La vitesse intermédiaire a disparu sur les Segway TP de seconde génération mais les deux modes proposés sont réglables via les dernières Infokeys livrées (les premières séries ne disposent pas de cette fonctionnalité).
Sur les modèles de première génération, il y avait deux types de batteries :
Sur les modèles de seconde génération, toutes les batteries sont lithium-ion Saphion® :
C'est en 2005 que Segway Inc a introduit les batteries lithium-Ion Saphion® de Valence Technology qui ont permis de doubler l'autonomie de la série i et d'introduire les deux nouveaux modèles Segway XT et Segway GT.
Le temps de recharge maximum est d'environ 4 heures pour les batteries NiMH et d'environ 8 heures pour les batteries lithium-ion.
Le moteur a une puissance de deux fois 1880 W (soit environ 4 chevaux) ce qui est considérable pour un véhicule transportant un seul passager. Cette puissance permet de vaincre de fortes déclivités, tant sur sol stable en ville que dans les chemins pour le modèle x2. Ces moteurs sont redondants, c’est-à-dire qu'ils ont un double bobinage ce qui permet d'avoir toujours du couple même si une moitié du moteur venait à défaillir.
La stabilité du véhicule dépendant de l'état de l'électronique, ses composants sont redondants (électronique doublée). L'engin comprend :
En France, et en 2009, le transporteur Segway se vend entre 6900 et 8000 euros selon les modèles. Recharger les batteries revient à 10 centimes d'euros pour 30 kilomètres.
Le modèle i2 a une masse 47,7 kg. Ce sont les batteries et la technologie LeanSteer qui sont les plus lourdes. Le modèle x2 a une masse de près de 54 kg.
Segway Inc. développe également d'autres produits reposant sur le même principe. Ainsi il existe des plate-formes (embases auto-équilibrées) dédiées entre autres à la robotique, appelée RMP pour Robotic Mobility Platform. Un concept de quadricycle reposant sur la base du Segway propose un déplacement d'un genre nouveau baptisé Concept Centaur. Enfin, des initiatives indépendantes proposent des accessoires et des solutions diverses en vue d'adapter le Segway aux différents besoins.
Parmi les études réalisées sur le Segway, il y a celle menée au Canada (Québec) afin d'explorer la technologie du Segway HT, d'examiner les facteurs humains et techniques ayant un impact sur la sécurité des utilisateurs et des piétons environnants. L'étude menée par le Centre National du Transport Avancé (CNTA), accompagné de Transports Canada, du ministère des transports du Québec et de la Société de l'assurance automobile du Québec (SSAQ), a aussi évalué ses impacts dans un milieu dynamique – traverses aux intersections, différentes conditions d’éclairage (jour/nuit), conditions météorologiques diverses (vent, pluie, froid). L’évaluation de l’ATPM Segway a été réalisée en deux phases entre 2003 et 2006. La première s’est déroulée en milieu fermé, a impliqué 49 usagers et a vu la réalisation d’une étude technique et ergonomique du Segway. La deuxième phase a consisté en une expérimentation en conditions réelles d’utilisation sur la voie publique et a impliqué 143 usagers qui ont parcouru plus de 9 000 km dans trois villes canadiennes.
Lire les détails du rapport sur la sécurité, l'acceptabilité, les normes, etc.