Brevet FR2572239A1 — publié le 19860425

--1 -- La présente invention a trait en général à un bottier pour com- posants électroniques et plus particulièrement à un bottier pour des in- terfaces extensibles de télétraitement. Les unités ou ordinateurs terminaux de télétraitement de données Donstituent une interface électrique entre un ordinateur central et des systèmes périphériques. Le plus souvent, les systèmes périphériques com- mandent ou pilotent un traitement. Le système périphérique délivre des signaux d'état qui sont soit numériques, soit analogiques, et accepte des signaux de commande déterminés par les signaux d'état. Dans ce domaine particulier, les interfaces périphériques assurent des fonctions bien déterminées et possèdent des caractéristiques spéci- fiques de fonctionnement. De plus, leur emplacement est exactement connu, de telle sorte que leur présentation peut être adaptée à l'environnement prévu. Les possibilités d'application et l'aspect physique des unités me- riphériques d'interface étaient jusqu'à présent relativement immuables. Toutefois, les petits ordinateurs personnels ou individuels ont récemment été dotés de capacités étonnantes pour le traitement de signaux de don- nées. Ces systèmes de traitement de données sont utilisés de plus en plus dans des applications de conduites de processus et pour des contrôles divers. On peut même placer les plus petits ordinateurs à proximité du processus à contrôler ou surveiller. En outre, grâce à l'abaissement pro- gressif des coOts des capacités de traitement, de nombreuses applications nouvelles d'assistance par ordinateur sont en voie de réalisation. Les nouvelles applications envisagées exigent l'adoption de systèmes complé- mentaires spécialisés qui procurent une plus grande souplesse d'utilisa- tion et/ou la possibilité d'une extension progressive des performances. Par conséquent, on constate qu'une demande croissante existe pour un système d'interface périphérique de télétraitement que l'on peut pla- cer dans différents lieux ou environnements, tout en offrant la possibi- lité d'en assurer l'extension ou l'expansion, et/ou d'obtenir des carac- téristiques réglables de traitement des signaux. Les exigences concernant le bottier d'une telle unité perfectionnée sont notamment un aspect qui puisse convenir pour différents types d'environnements, la facilité de démontage et la possibilité d'ajouter ou échanger aisément des éléments du système. Par exemple, il est souhaitable de pouvoir disposer de modules d'extension que l'on peut ajouter ou remplacer sans l'aide d'outils à main, afin de réduire au minimum le risque d'endommager accidentellement l'appareillage électrique avec de tels outils. -2- -- 2 5--Z3 Dans ces conditions, l'un des buts de la présente invention con- siste à prévoir un bottier pour interface périphérique ou terminal, ce bottier ayant un aspect qui convient pour en permettre l'utilisation con- jointement à un système informatique. Un autre but de la présente invention consiste à prévoir un bottier ou coffret pour interface périphérique, ce bottier ou coffret pouvant être facilement monté et démonté,tout en possédant une intégrité de struc- ture dans son état d'utilisation ou d'assemblage. Cependant, l'invention a également pour but de prévoir un bottier que l'on peut fixer après assemblage en utilisant seulement deux systè- mes d'accouplement. Par ailleurs, la présente invention a pour but de prévoir une structure conçue pour permettre d'ajouter, retirer et remplacer aisément des modules d'extension. Enfin, la présente invention prévoit une unité d'interface péri- phérique de télétraitement dans laquelle des modules d'extension peuvent être ajoutés, remplacés ou retirés sans utiliser un outil quelconque. Ces différents buts ainsi que d'autres encore sont atteints, sui- vant la présente invention, grace à un bottier ou coffret ayant sensible- ment les dimensions et la structure qui conviennent pour une structure de base destinée à 9tre utilisée avec un ordinateur personnel ou individuel. Ce bottier comprend un composant de base ou principal et un composant formant couvercle. Les deux surfaces arrière de ces composants comportent un mécanisme qui en permet le positionnement précis avant d'effectuer un déplacement relatif de deux composants. Ce mouvement relatif a pour effet d'amener des ouvertures respectives prévues dans les deux parties à pro- ximité les unes des autres pour permettre l'assemblage ou l'accouplement définitif à l'aide de vis de fixation. Ledit mouvement relatif assure également la fixation de goujons ou ergots solidaires du composant supé- rieur dans des ouvertures prévues à cet effet dans le composant inférieur. De plus, ce mouvement relatif engage des organes de fixation dans les cô- tés des deux composants, ces organes de fixation étant des pattes sail- lantes pouvant s'engager dans des éléments en forme d'encoches profilées. Le bottier comprend une plaque de circuits, pourvue de pieds saillants qui permettent de fixer de façon amovible des circuits imprimés d'exten- sion à cette plaque. La plaque à circuits modulaires comporte une prise électrique femelle destinée à recevoir une fiche de connexion du circuit imprimé d'extension lorsqu'on fixe la plaque portant ce circuit au systè- me, ce qui assure la connexion électrique entre la plaque à circuits et 3 le ou les circuits imprimés d'extension. Ces différents buts et caractéristiques de l'invention ressorti- ront davantage au cours de la description ci-après qui se réfère au des- sin annexé, sur lequel: La FIGURE 1 montre en perspective l'aspect extérieur de l'inter- face périphérique extensible de télétraitement avec des vues complémen- taires relatives à des montages différents: La FIGURE 2 est une vue éclatée, en perspective, de l'unité d'in- terface de télétraitement afin de montrer le procédé d'accouplement pré- vu entre le composant de base et le couvercle; La FIGURE 3a montre le procédé technique d'accouplement de modules d'extension pour l'unité d'interface de télétraitement; La FIGURE 3b montre en détail la disposition prévue pour accoupler les modules d'extension et la plaque à circuits modulaires, et La FIGURE 4 est une vue en coupe transversale montrant l'assem- blage du couvercle avec les composants de base d'un bottier pour inter- face périphérique extensible de télétraitement. - On a représenté sur la Figure 1 l'aspect général extérieur de l'u- nité interface de télétraitement dont le bottier ou coffret 10 peut 9tre incorporé à un système de traitement de données ou ordinateur individuel. Les dimensions et la résistance de cette unité sont suffisantes pour lui permettre de supporter l'unité 12 de traitement de données de l'ordina- teur individuel ou personnel. On voit en outre la position du moniteur de contrôle 11 au sommet de l'ensemble, ainsi que leclavier 13, placé proximité. L'unité d'interface 10 peut, bien entendu, être placée sur une surface plane dans un endroit éloigné ou, comme le montre-la même Figure 1 en 10', contre une surface verticale, lorsque l'application envisagée exige une telle position. Si l'on se reporte maintenant à la Figure 2, on voit plus en dé- tail la constitution particulière du bottier de l'unité d'interface de télétraitement. La partie 101 constitue la base et la partie 102 est le couvercle du bottier. Le couvercle 102 présente sur sa face avant deux goujons ou ergots 112 orientés horizontalement vers l'intérieur. Des pat- tes de support 114 sont prévues pour renforcer le couvercle en le rigidi- fiant. Ces pattes sont coudées vers l'intérieur à leur partie inférieure, puis vers le bas, comme l'indiquent les tenons d'assemblage 103. La paroi arrière 111 du couvercle 102 présente une grande ouverture qui permet le passage de conducteurs électriques vers l'intérieur de l'unité d'inter- face de télétraitement. Des équerres 104 sont fixées intérieurement aux 4 - parois latérales du couvercle de façon à présenter une partie perpendicu- laire à la paroi latérale correspondante et espacée horizontalement par rapport à la paroi arrière du couvercle. Ces équerres 104 comportent, dans ce côté coudé, des trous taraudés destinés à recevoir la partie file- tée de vis, boulons ou autres organes de fixation. La base 101 du bottier présente en outre des trous 106 destinés à recevoir les goujons ou ergots 112. En outre, cette base 101 comporte des encoches à baïonnette 105 qui s'ouvrent sur le bord supérieur de la base 101. La partie inférieure de chaque encoche 105 s'étend parallèlement à la base 101. La partie sail- lante des tenons d'assemblage 103 peut s'engager dans l'ouverture des encoches 105 et ensuite se déplacer en glissant horizontalement vers l'arrière dans la partie inférieure de l'encoche correspondante. La paroi arrière 110 de la base 101 est percée de trous 107 pour le passage de vis de fixation et présente des ouvertures 108 destinées soit au passage de conducteurs électriques aboutissant à l'unité d'interface de télétraite- ment, soit au maintien de dispositifs de connexion électrique. Bien que cela n'apparaisse pas sur la Figure 2, la plaque de circuits de l'appa- reil peut être fixée à l'intérieur de la base 101. Cette plaque de cir- cuits peut être constituée par une t8le métallique pour le montage de composants mécaniques et aussi pour assurer le blindage contre les rayon- nements indésirables. Avec cette t8le métallique, on peut monter le cir- cuit imprimé de l'unité à un certain niveau au-dessus du fond du compo- sant de base 101. Si l'on se reporte maintenant aux Figures 3a et 3b, on voit que le bottier suivant l'invention peut recevoir des modules d'extension 160 en complément des circuits électroniques que comporte déjà la plaque pour circuits 150. La plaque 160 des circuits modulaires d'extension se fixe sur la plaque de circuit 150 grâce à plusieurs pieds saillants 151. Dans le mode préféré de réalisation, on prévoit quatre pieds 151 pour chaque plaque de module d'extension. Sur la plaque de circuits 150 il est prévu une prise de courant électrique 165 qui assure la connexion électrique avec chaque plaque de circuit modulaire d'extension 160. Sur chaque-pla- que de circuit modulaire d'extension 160 se trouve une poignée 163 qui fait saillie vers le haut, ainsi qu'une fiche de connexion électrique 164 qui fait saillie vers le bas, et enfin des dispositifs à coulissement 162 associés à une ouverture pour le passage de chaque pied 151. Si l'on se réfère maintenant à la Figure 4 qui montre en coupe transversale l'assemblage des parties base et couvercle du bottier d'in- terface périphérique extensible de télétraitement, on voit que les goujons ou ergots 112 sont engagés dans les trous 106, tandis que les tenons d'assemblage 103 des pattes-support 114 s'engagent dans les encoches à baXonnette 105 et que les équerres 104 portent contre la paroi arrière , tandis que les trous taraudés de ces équerres sont axialement ali- gnés avec les trous 107. Fonctionnement Il est nécessaire que le couvercle 102 et la base 101 du bottier de l'unité d'interface de télétraitement puissent être facilement montés et démontés, car une telle unité d'interface est souvent disposée dans une position peu commode pour une manipulation importante. Pour assem- bler les deux éléménts du bottier, on place le couvercle 102 au-dessus de la base 101, de telle sorte que la paroi arrière 111 du couvercle soit en contact avec la face externe de la paroi arrière 110 de la base. Dans cette position, les tenons d'assemblage 103 se trouvent au voisinage de l'ouverture des encoches 105. On peut alors pousser le couvercle vers l'arrière par rapport à la base, jusqu'à ce que les tenons 103 viennent buter contre l'extrémité arrière des encoches à baYonnette 105. Pendant ce mouvement relatif, les goujons ou ergots 112 s'engagent dans les trous 106. Au terme de ce déplacement, les parois antérieures du couvercle et de la base du bottier seront soit très proches, soit en contact l'une de l'autre, tandis que chaque équerre 104 se rapproche du trou 107 corres- pondant. Ces trous 107 et les équerres taraudées 104 sont situés de telle sorte que la partie filetée des vis peut traverser le trou 107 et se vis- ser dans la partie taraudée de l'équerre 104. La tête de ces vis peut prendre appui contre la paroi arrière 110 de la base. Ainsi, avec seule- ment deux vis ou autres organes ou dispositifs de fixation on peut com- modément assembler le couvercle et la base d'une manière à la fois simple et s re. Les vis peuvent éventuellement itre du type que l'on peut action= ner manuellement. Pour ajouter les plaques modulaires de circuits imprimés complé- mentaires ou d'extension 160 à l'unité d'interface de télétraitement, on enlève le couvercle de l'ensemble. Des ouvertures appropriées prévues dans les plaques de circuits imprimés ou similaires peuvent recevoir la partie supérieure ou tête des pieds 151 portés par la plaque de circuit 150 de l'unité d'interface. Les dispositifs de connexion électrique 165 et 164 seront accouplés par suite de l'introduction des pieds 151 dans les ouvertures 161 du module d'extension. Ce module doit bien entendu être présenté avec l'orientation correcte pour permettre l'accouplement entre la fiche et la prise. Le dispositif coulissant 161 est déplacé vers -6 l'extérieur pour assurer son ancrage aux pieds correspondants 151, ce qui empêche tout mouvement relatif entre le module d'extension et la plaque de circuit imprimé modulaire. Pour enlever les plaques de circuit imprimé modulaire 160, on dégage le dispositif coulissant 161 des pieds 151. Ce dispositif coulissant 161 est conçu de telle manière qu'on peut le libérer simultanément de deux pieds en pinçant le dispositif du m9me c8té du module d'extension; autrement dit, cet enlèvement peut s'effec- tuer aisément d'une seule main. Après avoir dégagé le dispositif coulis- sant 161 des pieds 151, on saisit la poignée 163 et on l'éloigne énergi- quement de la base 10 afin de séparer la fiche 164 de la prise 165 sans appliquer un effort ou un couple excessif à la plaque de circuit impri- mé d'extension. Les bornes de l'accouplement électrique pour un disposi- tif périphérique sont prévues dans les ouvertures 108 prévues dans la face arrière 110 de la base. Ces bornes (non représentées) sont consti- tuées par des fiches et prises électriques associées aux plaques de cir- cuit des modules d'extension. Dans un mode préféré de réalisation, lors- que les circuits imprimés de modules d'extension se trouvent sur la par- tie antérieure de la plaque de circuits 150 du système, celle-ci étant surélevée (par exemple à l'aide de colonnettes ou pieds appropriés) on peut disposer les cables de connexion, sous forme de rubans, sous la plaque de circuits 150. On peut prévoir une plaque métallique sous la plaque de circuits du système afin de renforcer la structure et d'isoler les signaux électriques. La plaque de circuits comprend des composants destinés à constituer une interface limitée entre un ordinateur central et ses terminaux. L'adjonction d'une ou plusieurs plaques de circuits de modules d'extension augmente la capacité de l'interface, pour ce qui con- cerne tant le nombre de dispositifs périphériques que la capacité pré- ordonnée de réponse à des signaux en provenance d'un dispositif ou sys- tème périphérique ou destinés à ce dernier. Lorsqu'on a retiré le couvercle de l'unité d'interface périphé- rique, on peut remplacer d'autres éléments de la plaque à circuits du système. Par exemple, le système d'exploitation est stocké dans un sys- tème à mémoire permanente ROM. Ce système peut être choisi en tenant compte des caractéristiques de fonctionnement de l'unité d'interface pé- riphérique. La description qui précède, donnée uniquement pour illustrer la structure et le fonctionnement du mode préféré de réalisation de l'inven- tion, ne vise nullement à limiter le domaine de celle-ci. Bien entendu, de nombreuses variantes et modifications pourront venir à l'esprit des - 7 spécialistes dans l'art sans s'écarter cependant des principes de base de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Bottier pour interface périphérique extensible de télétrai- tement, caractérisé par le fait qu'il comprend: a) une partie couvercle (102) pourvue de plusieurs organes S d'accouplement (114, 103), de plusieurs organes saillants (112) et de plusieurs ouvertures (104, 107), et b) une partie formant base (101), pourvue d'une première sé- rie d'ouvertures (106) destinées à recevoir lesdits organes saillants (112) du couvercle (102), d'une seconde série d'ouvertures (107) et d'encoches (105) propres à recevoir les organes d'accouplement (103) du couvercle (102). 2. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que, dans une première position relative entre le couvercle (102) et la base (101) du bottier, les encoches (105) et les organes d'accouplement (103) du cou- vercle sont très rapprochés, alors que dans une seconde position relative entre le couvercle (102) et la base (101) les encoches précitées (105) reçoivent les organes d'accouplement (103) du couvercle (102), une troi- sième position relative entre le couvercle (102) et la base (101) assu- rant l'engagement à fond entre les organes d'accouplement (103) et les encoches (105). 3. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 2, caractérisé par le fait que dans ladite troisième position relative les organes saillants précités (112) s'en- gagent dans lesdites ouvertures (106) de la base, les secondes ouvertures (107) de la base (101) étant situées tout près des ouvertures (104) du couvercle (102) dans ladite troisième position relative, des organes de fixation assurant l'accouplement entre les ouvertures (104) du couvercle et les secondes ouvertures (107) de la base (101). 4. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (102) est conçu pour pouvoir supporter un système d'ordinateur indivi- duel (12). 5. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une plaque de circuits d'interface (150) montée sur ladite base (101), ainsi que des plaques de modules d'extension (160) et des moyens d'accouplement (151, 161; 165, 164) pour relier mécaniquement et électriquement ces-pla- ques de modules d'extension (160) à la plaque de circuits d'interface - 9 - (150). 6. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'accouplement (151, 161; 165,164) peuvent Atre utilisés sans recourir à des outils quelconques. 7. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'accouplement comprennent des organes coulissants (161) fixés sur la plaque de modules d'extension (160) ainsi que des pieds (151) fixés à la plaque de circuits d'interface (150), les organes coulissants (161) coopérant avec les pieds (151) pour assurer l'accouplement entre la plaque de module d'extension (160) et la plaque de circuit d'interface (150). 8. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que ladite base (101) présente plusieurs trous (106) formés à travers sa paroi avant, plusieurs encoches du type baïonnette (105) formées dans ses parois latérales, ainsi que plusieurs trous (107) formés dans sa paroi arrière, et que le couvercle (102) comporte plusieurs goujons (112) qui font saillie intérieurement sur sa paroi avant et qui sont destinés à s'enga- ger dans les trous (106) de la paroi avant de la base (101), le couvercle (102) comportant en outre des pattes (114, 103) pouvant s'engager dans les encoches précitées (105), ainsi que plusieurs trous (107) formés dans sa paroi arrière pour recevoir des organes d'accouplement, les trous for- més respectivement dans les parois arrière de la base (101) et du couver- cle (102) étant relativement rapprochés entre eux. 9. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 8, caractérisé par le fait que le couvercle (102) est congu pour pouvoir supporter un ordinateur individuel (11, 12, 13). 10. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est destiné à etre utilisé pour accoupler un appareil de traitement informatique (10) avec au moins un ordinateur éloigné, ce bottier étant caractérisé par le fait qu'il comprend une plaque de circuits imprimés (150) pourvue de com- posants électriques (165) pour accoupler électriquement et sélectivement l'appareil de traitement informatique (10) à des ordinateurs sélectionnés, cette plaque de circuits (150) comprenant en outre des composants destinés à accoupler électriquement et mécaniquement des plaques de modules auxi- - 10 - liaires d'extension (160) ayant des caractéristiques pré-établies; que le couvercle (102) comporte des moyens permettant de l'accoupler à la base (101) de manière à constituer un bottier fermé pour ladite plaque de circuits imprimés (150), plusieurs organes saillants (103), plusieurs encoches (105) et ouvertures (106, 107) du couvercle et de la base du bottier coopérant entre elles lorsque la base et le couvercle sont accou- plés entre eux. 11. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une plaque auxiliaire de circuit modulaire d'extension (160) destinée à 9tre accouplée à la plaque de circuits (150) de l'appareil afin que ladite plaque auxiliaire de circuit modulaire d'extension con- fère des caractéristiques complémentaires à l'interface. 12. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 10, caractérisé par le fait que la base (102) et le couvercle (101) présentent, après assemblage, une forme qui permet de les incorporer à un système de traitement de données par ordinateur individuel (10). 13. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 10, caractérisé par le fait que les organes saillants (103) du couvercle (102) s'engagent dans des encoches (105) de la base (101) par des mouvements successifs effectués d'abord dans une première direction, puis dans une seconde direction. 14. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 11, caractérisé par le fait que la plaque de circuit modulaire auxiliaire (160) peut être retirée manuellement de la plaque de circuits (150) de l'appareil. 15. Bottier pour interface périphérique extensible de télétraite- ment selon la Revendication 11, caractérisé par le fait que des éléments de mémoire ROM sont déterminés en fonction des caractéristiques de fonc- tionnement des circuits modulaires de l'interface. 16. Procédé de conditionnement d'un appareil à interface périphé- rique extensible de télétraitement selon la Revendication 1, caractérisé par les phases qui consistent à: a) fixer une plaque de circuits (150) à la base (101) d'un bottier (10) à interface périphérique extensible de télétraitement; b) munir cette plaque de circuits (150) de plusieurs pieds (151) permettant l'accouplement de cette plaque avec des plaques de cir- cuits modulaires auxiliaires d'extension (160); 25722 3 9 - 11 - c) accoupler ces plaques de circuits modulaires auxiliaires d'extension (160) à ladite plaque de circuits (150) de l'appareil de fa- çon à satisfaire aux conditions de fonctionnement de l'appareil à inter- face, et d) fixer un couvercle (102) du bottier à ladite base (101). 17. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que l'on associe une mémoire ROM contenant au moins une partie d'un pro- gramme de- fonctionnement à la plaque de circuits de l'appareil (150), le contenu de cette mémoire ROM étant déterminé par lesdites conditions de fonctionnement. 18. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que ladite phase d'accouplement comprend la fixation des plaques de circuits modulaires et auxiliaires (160) à l'aide d'outils. 19. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que l'on procède au désaccouplement et au remplacement desdites plaques de circuits modulaires auxiliaires (160) sans utiliser d'outils. 20. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que ladite phase d'accouplement comprend le positionnement d'éléments arrière de ladite base et du couvercle (101, 102) pour assurer le posi- tionnement initial de moyens (106, 112; 107, 104) prévus pour accoupler la base et le couvercle entre eux. 21. Procédé selon la Revendication 20, caractérisé par le fait que cette phase d'accouplement consiste également à abaisser la plaque de circuits modulaires et auxiliaires (160), de façon que les trous pré- vus dans cette plaque (160) s'engagent sur des pieds (151) solidaires de la base (101), et à accoupler une fiche de connexion électriques (164) solidaire de ladite plaque de circuits modulaires et auxiliaires (160) avec une prise de courant électrique (165) prévue sur la plaque de cir- cuit (150) de la base.