Brevet FR2612352A1 — publié le 19880916

DISPOSITIF DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS La présente invention a pour objet des dispositifs de transmission d'informations sans contact et en particulier pour la transmission de données entré véhicules accouplés tels que tracteurs et remorques ou semi-remorques, trains de chemin de fer, etc. Le problème des liaisons et en particulier des liaisons électriques et électroniques entre véhicules accouplés est bien connu de l'art antérieur et a été résolu jusqu'a présent par des accouplements électriques associés ou non aux moyens d'accouplement mécanique. Le plus souvent ces accouplements électriques sont réalisés à l'aide de câbles et d'éléments mâles et femelles nécessitant un montage manuel. Or le développement des véhicules accouplés et l'automatisation progressive des systèmes d'accouplements commandés directement depuis la cabine de pilotage, imposent la nécessité de moyens de transmission électriques ou électroniques à accouplement également automatique ou évitant les éléments mécaniques de l'accouplement électrique et les inconvénients que cela peut entrarner (usures, faux contacts, oxydation, mauvaise transmission des signaux, etc.). Par ailleurs, le développement de l'informatique de bord amenant les données de mesure et de contrôle à un ou plusieurs calculateurs et renvoyant les ordres et commandes aux divers organes d'exécution (freins, signalisation, etc.), il devient impératif de transmettre les données sans risque d'erreurs.On remarquera que sur ce point la transmission et le traitement de données numérisées apportent une amélioration par rapport aux données analogiques beaucoup plus sensibles aux erreurs, déviations, distorsions, parasites et autres perturbations. On remarquera également que la multiplication des données transmises se traduit actuellement dans de nombreux cas par des faisceaux de cibles dont le nombre croissant augmente d'autant les problèmes d'accouplement et les risques d'erreurs. La présente invention a donc pour but de permettre la transmission bidirectionnelle de données circulant dans des supports ou véhicules d'informations, par exemple dans des bus bidirectionnels et ceci sans nécessiter de contacts électromécaniques entre éléments à accoupler. Qui plus est, le fait de transmettre bidirectionnellement toutes données par la voie la plus simple possible ne peut qu'entralner de nombreux avantages. La transmission de données étant effectuée sans contact se fait donc à travers un milieu qui peut se réduire par exemple à une simple lame d'air. Dans le cadre des dispositifs conformes à la présente invention, on peut recourir à des systèmes tels ceux faisant l'objet de la demande de brevet français déposée ce jour par la demanderesse et intitulée "Dispo- sitifs de transmission bidirectionnelle entre bus de données applicables notamment aux véhicules accouplés".De tels systèmes sont composés essentiellement de deux parties symétriques émettrices-réceptrices de données comprenant chacune, notamment: (a) au moins un bus de données relié aux calculateurs, capteurs, organes de commande et autres; (b) au moins un dispositif de détermination du sens de transmission des informations et donc sélectionnant les données correspondant à l'émission ou à la réception; (c) au moins un dispositif d'adaptation des signaux au mode de transmis sion, tel qu'un modulateur-démodulateur; (d) au moins un récepteur et un émetteur proprement dits qui coopèrent respectivement avec émetteur et récepteur de la partie symétrique. Dans ce qui suit, pour illustrer l'invention, on se référera à un ensemble automobile du type semi-remorque comprenant un tracteur et une remorque. A l'heure actuelle, sur ce genre de matériel, on utilise plusieurs calculateurs. Un premier est placé sur la semi-remorque et est essentiellement chargé de l'acquisition des paramètres (charge transportée évaluée par la mesure de pression dans les suspensions, pression de gonflage des pneumatiques; selon les marchandises transportées température, humidité dans la remorque; etc.). Le second calculateur, également monté sur la remorque, assure les calculs par exemple pour la commande de la lanternerie. Le tracteur est équipé d'un calculateur central assurant essentiellement la fonction,"conduite" du véhicule. Ce type d'installation nécessite, pour la transmission d'informations entre tracteur et reoroue, une auarntaine de fils de trar.snission (si l'or. r'd pr. r-cnJrs 2l. multiplexage), deu > fì.s d'aii',fl:ctinn et dans le cas du multiplexage deux bus série, un bus interne à la fonction "conduite" et un bus "système" pour la fonction gestion. Ces bus transportent des informations a bas niveau de tension et faible courant.Or au niveau de la sellette assurant l'accouplement tracteur-remorque, l'environnement est très sale (graisse, poussière, intempéries) et le matériel est soumis à des vibrations importantes d'où mauvaise transmission à bas niveau. Il en va pratiquement de meme dans tous les cas avec ou sans multiplex. Qui plus est, dans le cas d'un attelage automatique, les connecteurs doivent se positionner face à face avec une grande précision et présenter des protections contre les perturbations précitées. Dans le cas des ensembles tracteur/semi-remorque, on conçoit donc l'intérêt tout particulier d'un couplage électrique sans connexion directe entre tracteur et remorque. Les circuits peuvent, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, être noyés dans une résine protectrice, ce qui permet une communication sans contact électrique direct, sans grande précision mécanique, mais fonctionnant correctement quelles que soient les salissures, vibrations et déplacements absolus ou relatifs. Les dispositifs conformes à l'invention s'appliquent quels que soient le nombre des calculateurs et leurs dispositifs. On peut travailler avec un calculateur central unique monté sur le tracteur ou avec plusieurs calculateurs comme indiqué plus haut. Si, dans ce qui suit, on se réfère au cas des tracteurs semiremorques qui constituent un domaine d'application préféré de l'invention, il est évident que sans sortir du cadre de la présente invention, de nombreuses autres articulations entre véhicules peuvent faire appel à l'invention tels par exemple que les éléments de trains de chemin de fer (motrices et/ou wagons) en particulier dans le cas de rames articulées, ce qui permet une interchangeabilité des éléments sans intervention sur les connexions électriques ou électroniques de transmission de données. On remarquera également que ces dispositifs s'appliquent dans tous les cas de transmission d'information notamment sous forme numérique, ce qui élimine les erreurs ou imprécisions que peuvent entraÇner les informations sous forme analogique. Ceci étend donc le domaine d'application à tout ce qui peut être transmis sous forme numerique, ce qui peut aujourd'hui inclure entre autres, en plus des données de mesure et de commande, des données vidéo et/ou audio. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, on dispose d'une ou éventuellement de plusieurs paires d'éléments de transmission comprenant chacun de préférence un organe émetteur et un organe récepteur coopérant respectivement avec l'organe récepteur et l'organe émetteur de l'autre paire, ces organes pouvant assurer la transmission des données entre eux sans contact direct et étant en communication avec les différents équipements devant donner ou recevoir les informations à transmettre, les éléments de chaque paire étant disposés chacun sur l'un des véhicules accouplés au regard de l'autre élément de la paire monté sur l'autre véhicule de facon qu'en marche normale moyenne, par exemple en ligne droite à charge moyenne, les paires d'organes (émetteur-récepteur) soient disposées dans les meilleures conditions de transmission. Les deux éléments de chaque paire sont de préférence montés au voisinage de l'axe d'articulation de l'accouplement (l'un sur le tracteur, l'autre sur la semi-remorque, par exemple). Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, toujours dans le cas tracteur/semi-remorque, l'élément côté tracteur est monté sous la sellette d'accouplement et l'élément côté semi-remorque est monté sur une pièce support solidaire de la semi-remorque amenant l'élément face celui du tracteur. Chaque élément est de préférence constitué par le circuit électronique, l'organe émetteur et l'organe récepteur ainsi que l'extrémité des alimentations électriques et du bus numérique, ainsi que des inserts tels que des écrous destinés à la fixation, le tout étant noyé dans une masse plastique. I1 se présente donc sous l'aspect par exemple d'un parallélépipède plastique d'où sortent deux câbles (alimentation et bus) et présentant les moyens (inserts) de fixation. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire un mode de réalisation étant bien entendu que celui-ci n'est pas limitatif quant à son mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire. On se référera aux figures suivantes qui représentent schématiquement. - la figure 1 un élément conforme à l'invention; - la figure 2 une coupe verticale sur un accouplement équipé conformé ment à l'invention. A la figure 1, est représenté schématiquement un élément émetteurrécepteur qui peut être par exemple du type faisant l'objet de la demande de brevet français ci-dessus mentionnée. Elle comprend essentiellement un ensemble constitué par un circuit électronique tel que 1, lui-même formé d'une ou plusieurs cartes portant divers composants tel ceux représentés en pointillés sur la figure 1. Ce circuit est relié d'une part à l'extérieur par des fils d'alimentation tels que 2 et des connexions telles que 3 pouvant etre par exemple un bus de données. Ces connexions relient le circuit émetteur-récepteur 1 aux systèmes capteurs, à au moins un calculateur et aux dispositifs de commande (éclairage, freinage, etc.). Des moyens d'émission 4 et de réception 5, tels que par exemple les pots de ferrites prévus dans ladite autre demande de brevet français assurent la liaison avec l'élément émetteur-récepteur associé, monté sur le véhicule accouplé à celui portant le premier. Les moyens d'émission 4 de l'un des éléments émetteurs-récepteurs coopèrent avec les moyens de réception 5 de l'autre et réciproquement. Les deux ensembles émetteursrécepteurs sont donc montés face à face et tête-bêche. On notera que lorsque les véhicules à accoupler s'accouplent toujours de la meme manière, par exemple, un tracteur et toutes les remorques, on peut monter l'ensemble de la figure 1 dans la position représentée, l'émetteur 4 et le récepteur 5 étant le premier au-dessus du second et ceux de l'autre élément montés inversement. Ce sera le cas illustré à la figure 2.Mais dans le cas du matériel ferroviaire par exemple où tous les véhicules (motrices et voitures) peuvent se monter dans un sens ou dans l'autre, il faut monter les moyens émetteurs et récepteurs horizontalement pour avoir par exemple l'émetteur toujours à droite et le récepteur toujours à gauche quand on les regarde en bout. De cette facon, on est toujours sûr de trouver un émetteur face à un récepteur et réciproquement. L'ensemble du circuit 1, des amorces de fils ou câbles 2, 3 ou plots de branchement, et des moyens émetteurs-récepteurs, est de préférence noyé par inclusion dans une masse 6, par exemple en polymère isolant. Sont également insérés dans cette masse des organes de fixation tels que des écrous filetés 7, 8 ou équivalents: pour le montage sur le véhicule correspondant. A la figure 2, on a représenté très schématiquement en coupe longitudinale un accouplement tracteur/semi-remorque. Le châssis 10 du tracteur (représenté très partiellement) ou élément équivalent porte un axe 11 sensiblement horizontal monté entre des supports tels que 12, solidaires du châssis 10 ou équivalent. Sur cet axe 11, est montée une sellette 13 dont les rebords sont percés pour permettre à la sellette de pivoter en basculant autour de l'axe 11. La-sellette 13 est échancrée en 15 pour permettre l'accouplement dans les conditions ci-après définies. Le châssis 16 de la remorque ou équivalent porte à sa partie inférieure une plaque 17 qui, dans la position d'accouplement repose sur la sellette 13. Des moyens dé graissage non représentés de tout type adéquat sont prévus pour permettre le glissement longitudinal de la plaque 17 sur la sellette lors de l'accouplement et le glissement à rotation en marche de l'ensemble dans les virages. Solidaire du châssis 16 et de la plaque 17, le pion 18 passe dans l'échancrure 15 lors de l'accouplement et est maintenu en position par un organe de verrouillage 19 solidaire de la sellette 13, que l'on place pour assurer l'attelage en empêchant le pion 18 de s'écarter de la sellette lors de la traction.Le pion 18 présente une tête élargie 20 empêchant l'extraction accidentelle du pion par le haut. Deux éléments émetteurs-récepteurs 21, 22 sont montés respectivement sur le tracteur et la remorque. Le montage émetteurs E et récepteurs R, tête-bêche, laisse un jeu 23 permettant les mouvements relatifs du fait des braquages, suspensions et autres. L'élément 22 est solidaire de la remorque grâce à un support 24 fixé par exemple a la plaque 17 et qui passe dans l'échancrure 15. Cette dernière est suffisamment large pour permettre le débattement du support 24 dans les virages. On peut aussi envisager une échancrure étroite et un support 24 échappant à la sellette 13, comme indiqué en traits mixtes. Quand le tracteur recule en vue de l'accouplement avec la remorque, le pion 18 pénètre dans l'échancrure 15, la plaque 17 coulissant sur la sellette 13 qui prend l'orientation angulaire adéquate. Quand le pion 18 est en position en fond d'échancure 15, ou verrouille en 19. Les éléments de transmission au 21, 22 se trouvent alors eux-mêmes automatiquement en position. L'élément émetteur-récepteur 21 peut être monté comme indiqué à la figure 2, c'est-à-dire sur un support 25 solidaire de la sellette. De la sorte, les deux éléments émetteurs-récepteurs 21 et 22 restent bien face à face, en marche en ligne droite, tant que sellette 13 et plaque 17 sont bien en contact. Un mouvement relatif apparat cependant dans les virages selon la solution représentée à la figure 2. On peut également lier directement le support 25 au châssis 10, ce qui introduit des mouvements relatifs supplémentaires. Mais on peut choisir les moyens émetteurs 4 et récepteurs 5 suffisam ment larges pour garder la transmission en dépit des mouvements relatifs sans perturbation entre dispositifs voisins ou avec l'extérieur. Les dispositions conformes à l'invention peuvent s'appliquer à plusieurs ensembles émetteurs-récepteurs et notamment à plusieurs paires d'ensembles émetteurs/récepteurs, ce qui peut permettre d'augmenter la sécurité en cas de panne d'un élément ou des circuits qui lui sont reliés ou d'augmenter la capacité en transmission de données. Dans ce cas, on peut placer les diverses paires d'éléments au voisinage les uns des autres mais suffisamment écartés pour ne pas interférer lorsque les véhicules accouplés sont en déplacement relatif (virages, passage par un sommet ou par un creux, jeu des suspensions, etc.). Comme on l'a par ailleurs souligné plus haut, il faut également rappeler que de telles dispositions sont adaptables à de nombreux types de véhicules routiers ou ferroviaires et plus généralement à tous véhicules accouplés. En particulier, les dispositifs conformes à l'invention trouvent une application remarquable dans le cas des véhicules à accouplement automatique et surtout dans le cas d'environnement particulièrement polluant (intempéries, poussière, graisse, terre, etc.). REVENDICATIONS 1.- Dispositif de transmission d'information entre véhicules accouplés, caractérisé par le fait que chaque véhicule comprend au moins un élément (21) émetteur-récepteur coopérant sans contact avec un élément (22) équivalent de l'autre véhicule, les éléments étant montés a proximité du point d'articulation (18) entre véhicules. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'émetteur (E) de chaque élément (21,22) est du voisinage immédiat du récepteur (R) de l'élément coopérant (22,21). 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est appliqué à un ensemble automobile tracteur semi-remorque. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément émettteur récepteur (21) du tracteur est monté sous la sellette (13) et l'élément émetteur récepteur de la remorque (22) sur un support (24) l'amenant en position à proximité de l'élément (21) du tracteur quant tracteur et remorque sont accouplés. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est appliqué au matériel feroviaire. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les émetteurs (E) et récepteur (R) sont disposés horizontalement dans le meme ordre vue en bout.