Brevet FR2386084A1 — publié le 19781027

L'invention concerne un appareil permettant l'enregistrement et la lecture des états et/ou des valeurs acquis par différents paramètres, avec mémorisation d'un nombre prédéterminé de messages correspondant aux informations les plus récemment enregistrées. L'appareil est plus particulièrement applicable à l'enregistrement des paramètres de finissant la marche d'un véhicule, notamment ferroviaire, pour permettre l'analyse de phénomenes précédant un évènement anormal, tel qu'un accident, cet évènement provoquant l'interruption de l'enregistrement et la conservation en memoire de tous les enregistrements correspondant à la dernière partie du parcours effectué. Dans ce cas, les paramètres à enregistrer sont la vitesse reelle, le temps écoulé, l'espace parcouru, des signaux logiques repré- sentatifs de diverses fonctions interssant la marche du véhicule (marchearrêt, feux de signalisation, fermeture des portes, pilotage automatique, commande de freins, etc.) ainsi que, éventuellement, la vitesse de consigne (ou tout autre paramètre). Dans les dispositifs de ce genre, il est déjà connu, par exemple, d'utilise ser un système de traitement de l'information utilisant des entrees analogiques et numériques, des convertisseurs analogique/numerîque et un stockage de l'information sous forme numérique. Le support de l'enregistrement pouvant être soit magnétique, soit électronique.Un des buts recherches est la condensation de l'information sur ledit support : pour ce faire, on a déjà proposé, par exemple, de n'enregistrer la vitesse que si la variation de celle-ci atteint un certain seuil predéterminé. Ce procédé a, cependant, des limites et dans le cas où une certaine distance a ete' franchie sans'il y ait eu un enregistrement de la vitesse, celui-ci sera déclenché Cette precaution est notamment utile, pour ne pas perdre l'origine des espaces, lorsque l'on utilise une mémoire dans laquelle les informations les plus anciennement stockes sont chassées par les plus récentes.Dans la plupart des cas, également, ltenregis- trement des informations concernant les signaux ou événements à consigner se fait d'une manière indépendante de l'enregistrement de la vitesse et de la distance, si bien qu'il zest pas toujours possible de connattre la valeur de ces deux dernières informations à l'instant où un evénement a été consigné. Le dispositif, objet de la présente invention, enregistre la vitesse toutes les fois que celle-ci a varié, en plus ou en moins, d'une valeur supérieure ou égale à un seuil prédétermine à l'avance et qui peut être différent selon que la variation de ladite vitesse est positive ou négative. Un enregistrement aura lieu, en tout état de cause, toutes les fois que sur une distance, également prédéterminée, il n'y aura pas eu de variation de ladite vitesse, suffisante pour déclencher un enregistrement de celle-ci. L'enregistrement des signaux ou événements a consigner se fait par la même voie que celui de la vitesse (la différentiation des deux sortes d'enregistrement s'effectuant au moyen d'un bit spécial) et déclenche à sa suite l'enregistrement de la valeur de tous les autres paramètres (distance, vitesse, temps), à cet instant.En outre, le temps d'arrêt est enregistré; pour cela, on utilise la capacité du compteur de distance, inutilisé pendant l'arrêt, pour augmenter la capacité du compteur des temps. La figure annexe, a titre d'exemple, montre un schéma synoptique d'une réalisation conforme à l'invention. Le signal analogique V, représentatif de la vitesse, est appliqué sur l'entrée, a, d'un comparateur analogique 22 et converti en signal numérique dans le compteur - compteur 18. Ledit compteur 18 fonctionne en permanence et son sens de comptage est fourni par la sortie du circuit 22, qui reçoit sur sa seconde entrée, b, la tension de sortie du compteur 18, convertie en analogique par le convertisseur analogique-numérique 17. Si la tension V, représentative de la vitesse instantanée, reçue sur l'entrée a du comparateur 22 est supérieure à la tension de sortie du convertisseur 17, le compteur 18 est placé en positiontcomptage", si elle est inférieure, il est placé en position "décomptage". A l'équilibre, la sortie numérique du compteur 18 oscille donc en permanence entre la valeur par excès et la valeur par défaut de la vitesse. L'écart de vitesse par rapport au dernier enregistrement est déterminé par les compteurs-décompteurs 19 et 20, qui comptent ou décomptent en sens inverse l'un de l'autre : le sens de comptage du circuit 19 est identique à celui du compteur 18 et celui du circuit 20 est donc l'inverse. En fonction de l'écart de vitesse toléré, on determine deux valeurs el et s2 de cet écart tel qu'un enregistrement de la nouvelle vitesse doit être déclenché si celle-ci a diminué de la valeur c1 ou augmenté de la valeur 2 - i. La valeur ci est programmee dans le compteur 19 et la valeur 2 dans le compteur 20.Si la vitesse reste stable, la sortie du compteur 19 oscille donc entre ci et c1 + 1 et la sortie du compteur 20 entre 2 et t2 - 1 Si la vitesse diminue de 1 km/h, par exemple, le compteur 19 oscillera entre c1 - 1 et c1 et le compteur 20 oscillera entre 2 + 1 et 2. Si la sortie d'un de ces deux compteurs passe à zéro, c' est-à-dire si la vitesse a diminué de el km/h ou augmenté de (2 - 1) km/h, un signal est transmis au circuit 21 qui le memorise, afin de déclencher un enregistrement.Cet enregistrement est toujours effectué lorsque le compteur 18 fournit la valeur par défaut de la vitesse. Le circuit 27 reçoit le signal "temps" et totalise le temps écoulé depuis le dernier enregistrement. Durant un enregistrement et la remise àzéro qui le suit immédiatement, l'entrée du totalisateur 27 est bloquée; si une impulsion de temps appairait durant cet intervalle, elle est mémorisée dans un circuit annexe (non représenté) et transmis à celui-ci dès la fin de la remise à zéro. Dans sa fonction principale, le circuit 25 totalise l'espace parcouru depuis le dernier enregistrement, à partir des signaux "espace" E qui lui sont transmis par le circuit 24. Celui-ci reçoit également l'information concernant l'arrêt ou la marche du véhicule (signal A/M) qui lui est transmise par le circuit de mise en forme 3, sous forme d'un niveau logique "1" ou "0". Si le circuit 24 reçoit le niveau logique correspondant à l'information d'arrêt du véhicule, il laisse passer vers le totalisateur 25 les impulsions du signal temps T qui lui sont transmises par le totalisateur 27 à qui il sert ainsi d'extension. Comme pour le circuit 27, un dispositif annexe (non représenté} mémorise l'apparition d'une éventuelle impulsion d'entrée pendant 1' enregis- trement et la remise à zéro et la transmet apres la fin de celle-ci.L'enregistrement d'un message "Espace - Vitesse - Temps" est déclenché dans les cas suivants - Lorsque le véhicule roule et qu'aucun signal n'apparaît sur l'entrée S la sortie du circuit diviseur de fréquence délivre une impulsion toutes les fois qu'un multiple entier d'une valeur x prédéterminée de l'espace parcouru a été compté depuis le dernier enregistrement. Cette impulsion est reçue par le circuit 7 qui analyse alors l'état des sorties du circuit mémoire 21 et du totalisateur 25 : le circuit mémoire 21 change de niveau si l'un des compteurs 19 ou 20 est passé a zéro après une variation de la vitesse supérieure aux seuils prédéterminés; de même le totalisateur 25 change de niveau si la valeur de la distance parcourue totalisée égale la valeur y prédéterminée pour l'espacement entre deux enregistrements de la distance Si donc l'une de ces informations est présente, un enregistrement du message "Espace - Vitesse - Temps" est commandé (dans la suite de cet exposé, ledit message sera désigné par ces trois initiales : E.V.T.). Cet enregistrement est déclenché en synchronisme avec le front de montée du signal de sortie du comparateur 22, ceci afin que, comme on l'a vu plus haut, la vitesse mémorisée soit bien la vitesse par défaut. Si au moment ou l'ordre d'enregistrement apparaît un cycle d'enregistrement est déjà en cours, l'information est mémorisée dans le cicuit 7 qui déclenche le nouvel enregistrement dès la fin de celui qui est en cours. - Lorsque le temps d'arrêt du véhicule est tel que la capacité maximale des totalisateurs 25 et 27 est atteinte, la sortie du circuit 26 fournit une impulsion au circuit 7 qui déclenche un enregistrement de message "E.V.T.". - Lorsqu'un changement de signal susceptible d'être enregistré s'est produit sur la voie S, un enregistrement du message "signaux" est déclenché de la façon décrite ci-après, et le circuit 5 positionne le circuit 7 de façon qu'un enregistrement "E.V.T." suive immédiatement l'enregistrement "signaux. Le circuit 1 réalise l'isolement galvanique des entrées "signaux" (S) et "vitesse de consigne" (vc) au moyen, par exemple, d'un dispositif photoélectrique. Les vitesses de consigne sont ensuite codées en binaire dans le circuit 2 et mises en forme (ainsi que les impulsions "signaux") dans le circuit 3, notamment destiné à supprimer le rebondissement des signaux si ceux-ci ont une fréquence supérieure à une fréquence de coupure f définie par l'utilisateur. c Le circuit 4 détecte les changements de signaux et de vitesse de consigne susceptibles d'être enregistrés : suivant la nature des signaux, il peut s'agir de leur apparition, de leur disparition ou de l'un et l'autre. Le circuit 5 mémorise le signal fourni par le circuit de détection 4 et déclenche un enregistrement "Espace - Vitesse de consigne" ou "Espace - Signaux" sur le front de montée du signal de sortie du comparateur 22 dès que l'enregistrement en cours est terminé. Il positionne en même temps le circuit de commande 7 afin que celui-ci déclenche un cycle É.V.T." apres enregistrement du message "signaux". L'enregistrement des messages "E.V.T." et signaux s'effectue de la même façon. A la réception d'un signal de déclenchement, le circuit 8 commande le chargement parallèle des registres de conversion parallèle - série 6 et 16. Le circuit 9 fournit ensuite un train d'impulsions de décalage série du contenu des registres 6 et 16, ainsi que des impulsions de décomptage au compteurdécompteur programmable 13 servant à l'adressage du bloc-mémoire 11. Ainsi, chaque bit décalé des registres 6 ou 16 est-il memorisé dans une cellule du bloc-mémoire 11, adressé par le compteur 13. Le circuit 10 effectue l'aiguillage vers la mémoire il du contenu des registres 6 ou 16. Si l'enregistrement a été déclenché par le circuit 5, c'est le contenu du registre 6 qui est mémorisé, pour l'enregistrement d'un message "signaux". Si l'enregistrement a été déclenché par le circuit 7, c'est le contenu du registre 16 qui est memo- risé, d'ou l'enregistrement d'un message "E.V.T.". Le premier bit de chaque message est un bit d'identification : un des niveaux logiques est représentatif d'un message "E.V.T." et le second niveau est représentatif d'un message "signaux", il permet la reconnaissance de la nature dudit message à la lecture de l'enregistrement. Le compteur-décompteur d'adressage 13 est programmé de façon à compter ou décompter entre 0 et une valeur maximale égale à la capacité de la mémoire moins 1 bit. A l'enregistrement, ce sont des impulsions de décomptage qui lui sont envoyées. Lorsque sa sortie atteint zéro, il est rechargé à sa capacité maximale de sorte que les nouveaux messages enregistrés remplacent les plus anciens. Le circuit 15 contrôle que le nombre d'impulsions d'adressage mémoire suivant un chargement parallèle des registres 6 et 16 est égal au nombre de bits du message. S'il est supérieur,le circuit 13 commande la fermeture de la porte "ET" 12, pour les impulsions en excédent. S'il est inferieur, le complément d'impulsions sera prélevé sur le message suivant qui sera alors perdu. Une batterie de secours (non representée) permet de conserver le contenu des mémoires, en cas de coupure de l'alimentation principale. La lecture des enregistrements est effectuée par un dispositif annexe qui est raccordé au mémorisateur seulement au moment ou l'on veut effectuer cette lecture. Le bloc-mémoire 11 est alors positionné sur "lecture" au moyen de l'entrée E/L et fournit en sortie le contenu de la cellule adressee par le compteur 13, sans le détruire. Le cycle de lecture est identique à un cycle d'enregistrement, il est généré par une impulsion d'appel appliquee sur entrée IA, prevue à cet effet, et reçue par le circuit d'aiguillage 8 qui déclenche, en réponse, un cycle de décalage des registres et d'adressage mémoire, le cycle de décalage étant sans effet, puisque la mémoire 11 est en position "lecture". Le circuit 9 fournit un signal de synchronisation (Sy) et un signal "cycle en cours" (Cc) permettant l'exploitation du signal de sortie du bloc-mémoire il. Le contenu de ladite mémoire peut être lu, soit à partir du message le plus ancien, dans ce cas les impulsions envoyées au circuit 13 sont des impulsions de décomptage, comme dans le cas d'un enregistrement, soit à partir du message le plus récent, dans ce cas les impulsions envoyées au circuit 13 sont des impulsions de comptage. Le sens choisi est défini par le signal C / D. Le circuit comparateur 14 compare la sortie du compteur 13 à la capacité maximale programmée. Lorsque celle-ci est atteinte, le circuit 14 remet le compteur 13 à zéro, sur l'impulsion d'adressage suivante. REVENDICATIONS 1 - Appareil permettant l'enregistrement et la lecture des états et/ou des valeurs acquis par différents paramètres, avec mémorisation d'un nombre prédéterminé de messages correspondant aux informations les plus recemment enregis trées, notamment applicable à l'enregistrement de la vitesse, du temps et des signaux logiques représentatifs des diverses fonctions intéressant la marche d'un véhicule; du type dans lequel l'enregistrement de toutes les informations se fait sur la même voie, Caractérisé par le fait qu'il comporte, un comparateur analogique (22) sur l'une des entrées duquel est appliqué le signal analogique représentatif de la vitesse, un compteur-décompteur (18) fonctionnant en permanence et recevant la tension de sortie du comparateur (22), un convertisseur analogique-numérique (17) recevant le signal numérique issu du compteur-décompteur (18) et dont la tension de sortie est appliquée sur la seconde entrée du comparateur (22), de façon que la tension de sortie dudit comparateur détermine, en fonction du signe de la différence entre les deux tensions d'entrée du comparateur (22), le sens de comptage du compteur-décompteur (18) lui-même associé à deux autres compteurs-décompteurs (19) et (20) comptant en sens inverse l'un de l'autre, chacun de ces deux derniers compteurs etant chargé à une valeur E prédéterminée, représentative de l'écart de vitesse toléré, la valeur de l'écart fixe pour la diminution de ladite vitesse pouvant être égale ou différente de la valeur de l'écart fixé pour les augmentations de vitesse. 2 - Appareil selon la revendication 1, Caractérisé par le fait qu'il comporte un totalisateur (25) des signaux représentatifs de l'espace parcouru qui lui sont transmis par un circuit d'aiguillage (24) lequel est égalementbranché sur la sortie du totalisateur (27) recevant les signaux représentatifs du temps et reçoit, en outre, sous forme de niveau logique, l'information concernant arrêt ou la marche du véhicule, de façon à, lorsqu'il reçoit le niveau logique correspondant à l'arrêt, laisser passer vers le totalisateur des espaces, les signaux de temps transmis par le totalisateur des temps, ledit totalisateur des espaces servant ainsi d'extension au totalisateur des temps. 3 - Appareil selon la revendication 2, Caractérise en ce qu'il comporte un circuit capable de détecter durant un arrêt, le passage par sa capacité maximale de l'ensemble des totalisateurs "temps" (25) et (27) afin de déclencher un enregistrement "Espace - Vitesse Temps". 4 - Appareil selon la revendicatipn 3, Caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de detection et de mémorisation du changement d'état d'un-signal, agissant à la fois sur le dispositif d'enregistrement du message signal et sur le circuit de commande du dispositif d'enregistrement du message "Espace - Vitesse - Temps". 5 - Appareil selon la revendication 4, Caractérise en ce que le premier bit de chaque message enregistré est af fecté à la différentiation de la nature de l'enregistrement. 6 - Appareil selon la revendiacation 5, Caractérise en ce que le déclenchement d'un cycle d'enregistrement d'un message "Espace - Vitesse - Temps" se fait en synchronisme avec le front de montée du signal de sortie du comparateur analogique (22) recevant la tension d'entrée représentative de la vitesse instantanée.