Brevet FR2502367A1 — publié le 19820924

1. La présente invention concerne un dispositif de con- trôle de trafic par commande de feux de signalisation. Un carrefour contrôlé comprend, traditionnellement, au moins quatre feux tricolores, à chacun desquels sont op- tionnellement associés une ou plusieurs flèches de tolérance de passage et des feux piétons. Ces différents signaux lumi- neux sont pilotés, au moins à l'échelon du carrefour, par un contrôleur de trafic comprenant une unité de gestion et de commande de signaux, avantageusement à technologie numéri- que, commandant les phases d'allumage et d'extinction des différents signaux lumineux en fonction de séquences de tem- porisation données, éventuellement modulées par des disposi- tifs de détection de trafic ou par une unité de contrôle cen- trale. Les contrôleurs de trafic connus, dont on a représen- té un bloc diagramme fonctionnel sur la figure 1, comprennent une unité de gestion des informations et de commande de si- gnaux 1 transmettant et recevant par des lignes 2 et 4, tou- tes les informations de commande et de contrôle des diffé- rents signaux Aij des feux tricolores fi via une série de sous-ensembles si et une batterie 3 de bottiers de raccorde- ment trois voies reliés au sous-ensemble si par les lignes 4 et aux feux fi par deslignes de puissance 1 n. Dans cet agen- cement, chaque sous-ensemble si (correspondant à un feu tri- colore), est lui-même subdivisé en trois unités triples ai, 2. i et y., chaque unité ai assurant la commutation électroni- que de la tension secteur aux bornes d'une lampe A.. du feu tricolore si correspondant, chaque unité S. assurant la synchronisation des signaux de commande du commutateur élec- tronique de ai sur la tension secteur, et chaque unité yi assurant la détection et la mise en forme des informations de retour nécessaire au traitement des anomalies de fonction- nement des unités lumineuses Aij. Le bornier répartiteur 3 alimenté par le secteur supporte en outre tous les modules de protection. Cette technologie, lourde et nécessairement re- dondante, dans laquelle les différents composants 1 à 4 sont en fait regroupés dans le contrôleur C, tient compte du fait que le fabricant de dispositifs de contrôle doit offrir un contrôleur relativement standard, offrant le nombre de sor- ties nécessaires pour un carrefour donné, malgré l'ignorance dans laquelle il est de l'implantation particulière du car- refour particulier à équiper, notamment en ce qui concerne les signaux lumineux annexes tels que les feux piétons et les flèches de tolérance et de discrimination. Il en résulte une occupation relativement irrationnelle des volumes utili- sables et des associations peu souhaitables au niveau de la connectique entre les différentes techniques utilisées, tel- les que l'électronique de puissance et la microélectronique. De ce fait, en raison de la densité des informations entre l'unité de gestion 1 et le bornier répartiteur 3, dt donc de la complexité de la connectique associée 2, 4, il n'est guère possible d'envisager une décentralisation des unités de commande et de contrôle vers les signaux lumineux, ce qui interdit en outre une maintenance rapide des matériels et une optimisation des coûts de production. La présente invention a précisément pour objet de proposer un dispositif de contrôle de trafic à haute inté- gration, permettant une optimisation de la connectique entre les ensembles de commande et les ensembles commandés, et au- torisant une réduction considérable de l'encombrement du dispositif et des cots, ainsi qu'une augmentation de l'iso- lement électrique et physique entre l'électronique de com- 3. mande et les charges commutées, sur la base d'une modulari- té permettant d'utiliser de façon souple et fiable, le nombre de modules de puissance correspondant exactement au nombre de signaux lumineux à commander. Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif de contrôle de trafic, com- prenant, pour au moins un carrefour, une pluralité de si- gnaux lumineux, une unité de gestion et de commande de si- gnaux et des moyens de commutation des signaux lumineux com- mandés par l'unité de gestion et reliés aux différents si- gnaux respectifs, comporte, pour chaque signal lumineux effectivement exploité, un module de puissance., incorporant le moyen de commutation associé au signal lumineux consi- déré, chaque module de puissance étant relié, d'une part directement à un circuit commun d'alimentation de puissance, et d'autre part à des bornes déterminées de l'unité de ges- tion correspondant audit signal lumineux. Selon l'invention, dans chaque module de puis" sance, géométriquement défini et optimisé, sont intégrées les deux fonctions principales constitutives du contrôle de tra- fic, à savoir la commutation et le contrôle de fonctionnement des feux ou signaux lumineux et la connectique assurant l'alimentation en puissance des signaux lumineux et des circuits de commande associés. La grande souplesse d'utili- sation du dispositif selon l'invention, avec ses modules de puissance autonomes et indépendants, permet l'implantation de ces derniers,soit dans le contrôleur de trafic, de façon convention- nelle,soit dans les supports mânes des feux de signalisation.La sépara- tion marquée entre l'unité de gesticn à microprocesseur programmable in situ ou piloté et les modules de Duissance permet en outre, à. partir, d'éléments standard,de s'adapter simplement et efficacement aux différen- tes configurations possibs nicur un carrefour, en utilisant le strict nombre d'éléments nécessaire en fonction du nombre des si- gnaux lumineux, indépendamment de leur fonction propre dans le carrefour, ainsi qu'optionnellement un pilotage des con- trôleurs de différents carrefours par une unité centrale de gestion et de commande via l'unité de gestion périphérique 4. du carrefour. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nul- lement limitatif, faite en relation avec les dessins anne- xés, sur lesquels: La figure 1 représente de façon schématique comme susmentionné, un dispositif de contrôle de trafic de l'art antérieur; La figure 2 représente, de la même façon schéma- tique un dispositif de contrôle de trafic selon l'invention; La figure 3 représente sous forme de blocs le circuit d'un.imdule de puissance M d'un dispositif selon l'invention; La figure 4 est une vue éclatée d'un tel module de puissance; et La figure 5 représente le montage et l'embro- chage de ces modules de puissance sur le sous-ensemble bus support. Comme représenté sur les figures 2 à 5, le dispositif de contrôle de trafic selon l'invention comprend une unité de gestion et de commande des signaux 10, à micro- processeur programmable,présentant une série de paires de bornes de sortie bi chacune affectée au contrôle d'un signal lumineux Ai (de feux tricolores, de flèche ou de signal piéton). Conformément à la présente invention, à chaque si- gnal lumineux Ai est associé un module de puissance Mi,re- lié, d'une part,à la paire de bornes correspondante bi de l'unité 10, et d'autre part, à deux paires de lignes bus d'alimentation de puissance 11 et 12. Chaque module de puis- sance Mi comprend une carte de circuit imprimé 25 compor- tant deux paires de broches de connexion 13, 14 aux paires de lignes bus 11 et 12, et une paire 15 de lignes de liai- son microcourants pour la connexion à la paire de bornes bi de la carte d'unité de gestion et de commande 10, ainsi qu'une paire de bornes de sortie à serre-fils 16 et 17, pcur la connexion à la lape associée A et une borne de masse 24. 5. La liaison 15 entre l'unité de gestion 10 et chaque module M,transmet deux informations,à savoir un signal' E,gé- néré par l'unité de gestion l0,commandant l'établissement de la tension secteur aux bornes de la lampe A,et un signal S de validation confirmant ou infirmant l'effet du signal E pour le contrôle de la lampe A.Le signal E commande le déclenche- ment synchrone,c'est-à-dire au passage à zéro,du courant sec- teur d'un commutateur statique 18,comprenant typiquement un TRIAC couplé à un pont de diodes,commandant l'alimentation de la lampe A.L'isolement entre le signal de commande E pro- venant de l'unité de gestion 10 et le commutateur statique 18 est assuré par un coupleur opto-électronique 19 et son cir- cuit de commande et de polarisation associé 20.Similairement, quoique de façon non limitative,le signal S est transmis vers l'unité de gestion 10 par l'intermédiaire d'un autre coupleur opto-électronique 21 et de son circuit de commande et de po- larisation associé 22.Un fusible 23 est avantageusement prévu, dans le module M,entre la lampe A et le commutateur statique 18 pour assurer la protection en courant du circuit commandé de la lampe,une varistance en parallèle 50 assurant la protec- tion du module.Le circuit de la figure 3 est effectué suivant la technique des circuits imprimés sur une carte de madule 25. Comme on le voit sur la figure 5, les paires de li- gnes bus 11 et 12 sont aménagées dans un sous-ensemble bus- support 26,assurant la transmission de puissance du secteur aux modules M, et servant également au support de ces derniers. Comme représenté sur la figure 5,le sous-ensemble bus-support 26 comprend un profilé support 27 en aluminium extrudé définissant deux rainures parallèles et distantes l'une de l'autre 28 et 29,débouchant sur une même face du profilé, ces rainures étant séparées par deux ailes en sail- lie du profilé définissant, entre elles, une rainure centra- le 30 aux parois en regard striées à un pas standard pour recevoir par vissage une extrémité de tige de vis, la rainu- re 30 débouchant également sur la même face du profilé 27. Dans chacune des rainures 28 et 29 est disposé un profilé de gainage en matériau plastique isolant 31, définissant 6. lui-même deux rainures longitudinales 32 et 33,débouchant dans la gorge d'accès à la rainure associée 28 ou 29 du pro- filé 26.Dans les rainures 31 et 32 sont disposées des barret- tes de connexion incluant les barres bus longitudinales 11 et 12,et des séries de pattes élastiques transversales aux bar- res pour le contact électrique d'embrochage avec les broches 13 et 14 des modules M. Selon une caractéristique de l'invention,chaque mo- dule M comprend un bottier 34,en aluminium extrudé de sec- tion rectangulaire,définissant un logement interne 35 pour la carte équipée 25 et présentant,à cet effet, au moins une pai- re de glissières 36 de guidage et de maintien des cartes 25, ainsi que,dans une paroi latérale, un orifice 37 pour le pas- sage d'une vis de fixation de la carte 25,en coopération avec un trou de vis 38 sur une patte rapportée sur la carte 25.Le bottier 34, servant également de dissipateur thermique pour le TRIAC du commutateur 18tcomporte également,dans la cavité interne 35,un canon longitudinal 39 de guidage de la vis de fixation 40 destinée à être vissée dans la rainure striée 30 du profilé 27.Pour permettre un montage assemblé à coulisse- ment côte à côte des différents bottiers 34,ceux-ci compren- nent,sur une paroi latérale,une rainure d'assemblage 41,des- tinée à recevoir à coulissement une aile d'une rainure com- plémentaire formant tenon d'assemblage 42 prévue sur l'autre face latérale du bottier 34.Le module est complété,sur sa fa- ce avant, par un capot cache-bornes 43 en matériau plastique isolant, recevant les serres-fils 16 et 17 et comprenant des orifices d'accès 44 à ces derniers,et par un serre-fil 24 de mise à la masse,relié électriquement au corps métallique du bottier 34.Chaque module M comprend en outre,avantageuse- ment, un voyant de fonctionnement 45 constitué par exemple par une diode électroluminescente,signalant la présence de la tension secteur aux bornes de la lampe associée A. Cet agencement permet donc un montage immédiat des différents modules M par embrochage sur le profilé bus support 26 et sa fixation en place par serrage de la vis de fixation 40, sans nécessiter d'intervention sur les autres modules déjà 7. montés ou à monter. Quoique la présente invention ait été décrite en rela- tion avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée, mais est au contraire susceptible de modi- fications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVEND ICATIONS 1 - Dispositif de contrôle de trafic comprenant, pour au moins un carrefour, une pluralité de signaux lumi- neux, une unité de gestion et de commande des signaux lumi- neux, et des moyens de commutation des signaux lumineux com- mandés par l'unité de gestion et reliés aux différents si- gnaux lumineux respectifs, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque signal lumineux individuel (Ai),un module de puissance (Mi), incorporant le moyen de commutation (18), associé au signal lumineux considéré, chaque module (Mi) étant relié directement à un circuit d'alimentation de puis- sance commun (26) et à des bornes déterminées (bi) de l'uni- té de gestion et de commande (10) correspondant audit signal lumineux (Ai). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce aue chaque module (Mi) est relié par une première ligne (Ei) à une borne (bi) de signal de commande du signal lumineux (Ai) et par une deuxième ligne (Si) à une borne de signal de validation du signal de commande. 3 - Dispositif selon la revendication 1, ou la reveidication 2, caractérisé en ce que chaque module (Mi) comprend un commutateur statique (18) auquel est transmis, par l'intermédiaire d'un coupleur optoélectronique (19) le signal de commande (E) provenant de l'unité de gestion et de commande (10). 4 - Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que les différents modules (Mi) sont embrochables sur un sous-ensemble bus-support (26) comprenant quatre barrettes bus de connexion. 5 - Dispositif selon la revendication 4,caracté- risé en ce que le sous-ensemble bus-support (26) comprend un profilé métallique (27) comportant deux rainures longi- tudinales (28; 29) pour recevoir chacune une paire de li- gnes bus (11, 12) et débouchant sur une face du profilé, et, sur cette même face du profilé, une rainure striée (30) de réception de vis de fixation (40) de module. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caracté- 9. risé en ce que le sous-ensemble bus-support (26) comprend, dans chaque rainure de réception (28; 29), une gaine d'iso- lement profilée (31) définissant elle-même deux rainures (32, 33) débouchant vers ladite face du profilé métallique et dans chacune desquelles est disposée une barrette de connexion pour recevoir les broches (13; 14) des modules (i) 7 - Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que chaque module (Mi) comprend un bottier extrudé (34) comportant une paire de glissières internes (36) pour le guidage et le maintien d'une carte de circuit imprimé de module (25) présentant les broches de connexion (13; 14), et un canon de guidage (39) de la vis de fixation (40) de module. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce que le bottier (34) a une section transversale rectangulaire et présente, sur deux faces latérales oppo- sées, des formations complémentaires (41, 42) pour l'asso- ciation mécanique deux à deux de deux bottiers de modules adjacents. 9 - Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que chaque module (M) présente en façade deux serres- fils de sortie de puissance (16, 17) disposés dans un cache-borne isolant (43) rapporté sur le bottier métallique (34). - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de gestion et de commande (10) comprend un microprocesseur.