Brevet FR2139061A1 — publié le 19730105

L'invention due à RITTER Gerhard, SOMMEREGGER Heinz, POHACKER Josef et RITTER Klaus, est relative au montage de commande pour installations de feux de signalisations destinées au réglage de la circulation. La commande des dispositifs de signalisation installés aux carrefourssest effectuée jusqu'à présent le plus souvent à l'aide de combinateurs à cylindres ou cylindres de commande, de relais et de contacteurs, les cylindres de commande entraînés par moteurs fixant, selon un programme, la succession dans le temps des signaux, tandis que les relais réalisent les liaisons logiques et que les contacteurs commandés par les relais actionnent les dispositifs de signalisation. Par suite des défauts bien connus des installations équipées de contacts tels que l'usure, les dérangements dus aux souillures etc, on a été conduit à construire aussi ces derniers temps des dispositifs de commande sans contact t travaillant par voie électronique, dans lesquels les relais et les contacteurs sont remplacés respectivement par des transistors et des thyristors. Pour la commande de la succession dans le temps des signaux on a alors utilisé des éléments à constante de temps, notamment des circuits R-C ou encore des compteurs digitaux. L'utilisation de circuits R-C dans lesquels l'intervalle de temps désiré est déterminé par la durée de charge d'un condensateur à travers une résistance, présente l'avantage d'être techniquement simple et bon marché et de nécessiter peu de place. L'inconvénient de ces circuits est toutefois la variation de leurs constantes de temps sous l'action de la température et du vieillissement. C'est pourquoi de tels dispositifs de commande ne peuvent être utilisés, sans prendre des mesures particulières de synchronisation, dans les installations de réglage de la circulation comportant plusieurs dispositifs de signalisation groupés pour fournir des "ondes de feux verts" ou des séquences analogues, installations dans lesquelles il est indispensable que toutes les commandes soient synchronisées avec précision. L'utilisation d'un compteur digital, en amont duquel est monté un diviseur de fréquence qui. à partir de la fréquence du réseau, fournit des impulsions de fréquence 1 Hz par exemple, présente l'avantage que la synchronisation avec d'autres commandes dans un système de commandes groupées est assurée par la fréquence commune du réseau et qu'on peut surveiller facilement le déplacement des cycles de signalisation des diverses commandes à l'aide dtimpulsions de cadencement supplémentaires.A partir d'un compteur digital. on peut, d'une manière en soi connue, obtenir aux intervalles de temps désirés pour la commande des signaux, des impulsions de sortie, en des sorties séparées, à l'aide de sélecteurs de lignes, d'interrupteurs présélecteurs de systèmes à barres entrecroisées à corps d'enfichage, qui présentent des cames de commande à codage binaire etc, ces intervalles de temps pouvant être facilement adaptés aux variations des conditions de la circulation, grâce à un repérage chiffré approprié des organes de commutation, ce qui peut être effectué même par des agents chargés de la circulation n'ayant pas de compétence technique. Leur inconvénient est leur grande complication technique et leur prix l'encombrement important des éléments de manoeuvre et le manque de clarté qué présente pour l'utilisateur la manoeuvre de commandes volumineuses. La complication que peut déjà présenter un simple croisement est illustrée par le programme de signaux représenté sur la figure 1 des dessins annexés, dans lequel, il faut prévoir pour les véhicules roulant dans une direction déterminée cinq intervalles de temps se succédant cycliquement ou phases I à V et pour les piétons circulant dans une direction déterminée deux intervalles de temps se succédant cycliquement ou phases VI et VII, ce qui donne les quatre groupes de signaux: V / N S = véhicules Nord-Sud P / N S G piétons " " V / O W = véhicules Est-Ouest P / O W = piétons " " avec les signaux de phases correspondants 1 - vert 2 - vert clignotant 3 - orange 4 - rouge 5 - rouge-orange. Lorsque toutes les impulsions de commutation pour le passage d'un signal à l'autre dans un groupe déterminé de signaux pour véhicules sont prélevées sur le compteur digital par l'intermédiaire de panneaux de programmation et en admettant que pour chaque groupe de signaux, comme c'est souvent le cas, il faille régler quatre programmes PI à P4, qui peuvent être commandés à volonté ensuite par des touchesi des horloges à interrupteurs ou par télécommande, il en résulte déjà, rien que pour un groupe de signaux tel que celui qui correspond à la figure 2a, une complication considérable avec 20 nombres à régler. La complication totale d'un croisement relativement simple à 4 groupes de signaux selon la figure 1 est proportionnellement plus grande. Des carrefours plus complexes avec possibilité de tourner réglée séparément, avec tramways etc nécessiteraient le réglage d'environ une centaine de nombres, auquel l'agent de circulation aurait alors affaire lorsqu'il devrait procéder à un réglage ou à un changement de programme. L'invention a donc pour but de réaliser un montage pour la commande électronique d'installations de signalisation destinées au réglage de la circulation, qui soit relativement peu compliqué et peu coûteux au point de vue de la technique du montage, qui soit relativement facile à adapter à diverses conditions de circulation, qui puisse être réglé sur des programmes de signaux différents et qui puisse être commuté facilement d'un programme à l'autre, tout en fonctionnant cependant avec la précision élevée, assurée par l'utilisation de compteurs digitaux, qui permet une synchronisation impeccable dans le cadre d'une commande groupée. Ce problème est résolu, avec le montage de commande conforme à l'invention, essentiellement par le fait que le générateur de temps est constitué par la combinaison d'un générateur d'impulsions, de préférence fonctionnant en synchronisme avec le réseau, et d'au moins un élément à constante de temps. de préférence un circuit R-C, de telle manière que les instants de commutation, entre les divers intervalles de temps d'un cycle de signalisation sont fixés pour une partie de ceux-ci selon la technique digitale par comptage d'impulsions et pour l'autre partie par un ou plusieurs éléments à constante de temps. Les instants finaux des intervalles de temps relativement longs, à savoir des phases "rouge" et "vert" qui, en pratique, sont fréquemment modifiés sont fixés de préférence selon la technique digitale, et les instants finaux des intervalles de temps relativement courts, à savoir des phases "vert-clignotant" "orange" et "rouge-orange", qui en pratique sont rarement ou pas du tout modifiés sont fixés au contraire par des éléments à constantes de temps. De cette manière, on obtient un dispositif de commande, qui, pour une relativement faible complication et une grande clarté de manoeuvre, présente pratiquement la même précision qu'un dispositif nettement plus important et plus compliqué dans lequel tous les instants de commutation sont fixés par voie digitale. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux figures 3 et 4 des dessins annexés qui représentent respectivement un schéma de principe et un schéma un peu plus précis d'un dispositif de commande conforme à l'invention. La figure 3 montre, raccordés au réseau alternatif, un diviseur de fréquence 1 et un générateur d'impulsions 2 qui délivre des impulsions de fréquence 1 Hz. A la sortie de ce génétateur d'impulsions sont raccordés les quatre panneaux de programmation 3,4,5 et 6, à comptage d'impulsions, qui correspondent aux quatre groupes de signaux représentés sur la figure 1. Chacun de ces panneaux de programmation comporte deux sorties A et B qui délivrent, selon une programmation préalable, deux impulsions revenant périodiquement, de la succession d'impulsions de 1 Hz. Sur la figure 3 on n'a porté les autres détails du schéma qui pour le panneau de programmation 3 associé au premier groupe de signaux (V/NS) de la figure 1. L'impulsion A qui apparat à la sortie A du panneau de programmation 3 > qui, par exemple, suivant le programme P1 de la figure 2a ne se produit que 24 secondes après le commencement d'un cycle de signaux, agit directement sur une unité logique 9 qui transmet cette impulsion à un appareil d'amorçage 10 qui par l'intermédiaire d'un Triac Il déclenche > selon la phase II du programme de signaux de la figure 1, le signal "vertclignotant" sur le dispositif de signalisation 12. L'impulsion A déclenche en outre un processus de charge de condensateur dans un circuit R-C 19, qui, à la fin de sa durée de chargement réglée par exemple au moyen d'une résistance variable 19a à environ 4 secondes selon le programme PI de la figure 2a, fournit àl'unité logique 9 une impulsion qui,d'une part inhibe l'appareil d'amorçage 10 et par conséquent éteint le feu "vert-clignotant" et d'autre part > suivant la phase III du programme de signaux de la figure 1, déclenche, par 1'intermédiaire de l'appareil d'amorçage 13 et du Triac 14 le signal "orange" du dispositif de signalisation 15. Le signal de sortie du circuit R-C 19 agit en outre sur le circuit R-C 21 qui, à la fin de sa durée de chargement, réglée au moyen de la résistance variable 21a à environ 3 secondes > suivant le programme P1 de la figure 2a. fournit à l'unité logique 9 une impulsion de sortie laquelle, d'une part éteint le signal "orange" du dispositif de signalisation 15 et d'autre part, peut déclencher le signal "rouge" dans le dispositif de signalisation 18 par l'intermédiaire de l'appareil d'amorçage 16 et du Triac 17. Du fait de la précision de fonctionnement limitée des circuits R-C 19 et 21 comme générateurs de temps > les instants de transition entre les phases II et III ou entre les phases III et IV peuvent se trouver légèrement décalés par rapport à l'instant de transition A, déterminé avec précision > entre la phase I et la phase 11 > mais ce décalage > à l'intérieur de chaque cycle, est négligeable.Mais si les instants terminaux des autres phases n'étaient commandés qu'à l'aide de circuits R-C, les erreurs inévitables résultant de l'emploi de circuits R-C pourraient à la longue s'additionner si bien que le dispositif de commande ne serait plus utilisable, étant donné la nécessité de synchroniser plusieurs installations de signalisation de circulation. Pour cette raison > conformément à l'invention, l'instant B du passage de la phase IV à la phase V est fixé avec précision par l'impulsion de sortie B de la seconde sortie du panneau de programmation 3. Les erreurs intervenant au passage de la phase II à la phase III ne se répercutent alors que sous forme de raccourcissement ou d'allongement négligeable de la phase IV. L'impulsion-issue de la sortie B du panneau de programmation 3 agit, par l'intermédiaire de l'unité logique 9, sur l'appareil d'amorçage 13 et le Triac 14 > ce qui, en plus du signal "rouge" du dispositif de signalisation 18 produit le signal "orange" du dispositif de signalisation 15 lequel annonce le signal "vert" qui suit. En même temps > l'impulsion de la sortie B du champ de programmation 3 agit sur un circuit R-C 20 > dont la résistance variable 20a a été réglée pour fournir une durée d'environ 3 se condes de la phase V suivant le programme P1 de la figure 2a. A la fin du chargement du condensateur du circuit R-C 20, l'unité logique 9 d'une part, bloque les signaux "orange" et "rouge" des dispositifs de signalisation 15 et 18 et déclenche d'autre part, le dispositif de signalisation 12 qui fournit le signal "vert". Dans ces conditions s'est déroulé un cycle complet de signaux. On peut se rendre compte que la complication technique est réduite au minimum > bien que se trouve conservée une précision qui est pratiquement la même que dans le cas où la commande de toutes les phases s'effectue au moyen d'un compteur digital. Du fait que les instants finaux des phases II, III et V sont fixés, dans le mode de réalisation, qui vient d'être décrit, de l'inventIon, par des circuits R-C, le tableau des nombres de réglage nécessaires dans le cadre de l'invention pour un groupe de signaux à quatre programmes, se réduit à ce qui est représenté sur la figure 2b. Les panneaux-de programmation, dans le cadre de l'invention, sont réalisés de préférence sous la forme d'un "système modulaire de données qui contient des organes de commutation à contacts > par exemple quatre contacts de fermeture et quatre contacts aiguilleurs à deux directions, qui peuvent être actionnés par des fiches de programmation, lesquelles comportent des cames de commande en codage binaire pour les contacts des organes de commutation.Les fiches de programmation peuvent alors, comme on l'a indiqué sur les figures 2a et 2b > présenter des têtes carrées qui viennent s'appliquer l'une contre l'autre et portent un nombre correspondant au codage binaire de leurs cames de commande ; ce nombre indique la durée de l'intervalle de temps se terminant à l'apparition de l'impulsion A ou de l'impulsion B que l'on obtient en enfon çant dans le panneau de programmation la fiche correspondante. On obtient ainsi une présentation du panneau de programmation très claire pour l'agent de la circulation. La transmission échelonnée des ordres de commutation par l'unité logique 9 peut par exemple > s'effectuer de la manière suivante illustrée par la figure 4. L'unité logique, représentée sur la figure 4 > contient quatre circuits logiques 91 > 92 > 93 et 94 fonctionnant en mémoires et en portes. Avant l'instant A le circuit 94 contient l'ordre 'tvert permanent" qui est déclenché par le circuit R-C 20 et quoi correspond à la phase I. A l'instant A le circuit 91 est rendu conducteur par l'impulsion A pour une fréquence de clignotement de 1 Hz qui est prélevée à la sortie du générateur d'impulsions 2 et est appliquée en permanence au circuit 91, de sorte que cette fréquence d'impulsions agit, par l'intermédiaire du circuit 94, sur l'appareil d'amorçage 10 et produit alors le "vert-clignotant"; en même temps est effacé l'ordre "vert-permanent" fourni auparavant au circuit 94 par la sortie Q1 du circuit 92. Au même instant A est aussi amorcé le circuit RC-19 qui à l'expiration du temps de chargement correspondant à la phase Il de la figure 1, amorce par une impulsion de sortie le circuit R-C 21 et agit sur l'entrée St du circuit 93. et provoque ainsi la fourniture d'une impulsion à l'appareil d'amorçage 13. Cette impulsion agit aussi comme signal de blocage sur les circuits 91 et 94, ce qui bloque les signaux "vert-clignotant" et "vertpermanent". L'appareil d'amorçage 13 connecte alors > par l'intermédiaire du Triac 14, le dispositif de signalisation 15 donnant le signal "orange" correspondant à la phase III. Si la durée de chargement. correspondant à la phase III, du circuit 21 est terminéet un ordre de commutation issu de ce circuit parvient à l'entrée S du circuit 92, ce qui fait sauter le signal de sortie de ce circuit de Q1 à Q2 et connecte, par l'intermédiaire de l'appareil d'amorçage 16 et du Triac 17, le dispositif de signalisation 18 pour le signal "rouge". En même temps, un signal de coupure va du circuit R-C 21 à l'entrée R1 du circuit 93 > ce qui met fin au signal "orange". A l'instant B, le circuit 93, dont l'entrée S2 est soumise à l'impulsion B, transforme le signal "orange" en signal "rouge" et amorce en même temps le circuit R-C 20. A la fin de la durée de chargement de soncDndensateur, ce circuit R-C éteint, par son signal de sortie, le signal "orange" par l'intermédiaire de l'entrée R2 du circuit 93 et allume le signal "vert" par réaction sur la sortie Q1 du circuit 92 excité à son entrée R, ce qui supprime en mêe temps le blocage des circuits 93 et 94. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire > toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Montage de commande électronique pour installations de signalisation destinées au réglage de la circulation, caractérisé en ce que le générateur de temps est constitué par la combinaison d'un générateur d'impusics, de préférence fonctionnant en synchronisme avec le réseau, et d'au moins un élément à constante de temps, de préférence un circuit R-C, de telle manière que les instants de commutation, entre les divers intervalles de temps d'un cycle de signalisation sont fixés pour une partie de ceux-ci selon la technique digitale par comptage d'impulsions et pour l'autre partie par un ou plusieurs éléments à constante de temps. 2. Montage selon la revendication 1. caractérisé en ce que les instants finaux des intervalles de temps relativement longs sont fixés selon la technique digitale par comptage d'impulsions et les instants finaux des intervalles de temps relativement courts sont fixés par des éléments à constantes de temps. 3. Montage selon l'une quelconque des revendications 1 et , caractérisé en ce que les instants terminaux des phases "rouges" et "verts" des installations de feux de signalisation de circulation sont fixés selon la technique digitale et les instants terminaux des phases "orange" et éventuellement "vertclignotant" et "rouge-orange" sont fixés par des éléments à constantes de temps. 4. Montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les instants terminaux fixés selon la technique digitale peuvent être modifiés à l'aide de panneaux de programmation à fiches de sélection et les instants terminaux fixés par des éléments à constantes de temps peuvent être modifiés au moyen de résistances réglables dans les circuits R-C. 5. Montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le panneau de programmation contient des organes de commutation à plusieurs, de préférence quatre, contacts de fermeture et/ou d'aiguillage à deux voies susceptibles d'être actionnés sélectivement et que pour actionner ces contacts il est prévu, d'une manière connue > des fiches à cames de commande disposées en codage binaire > qui de préférence portent des indications chiffrées correspondant aux durées de commutation réglées.