Brevet FR2672145A1 — publié le 19920731

La présente invention concerne les feux tricolores de signalisation utilisés pour commander le trafic des véhicules automobiles. La circulation des véhicules dans les grandes villes est un problème très difficile à régler et la saturation du trafic est telle que tout incident, même de faible importance, peut entraîner des conséquences importantes sur au moins une bonne partie du trafic dans la ville considérée. C'est pourquoi il est souhaitable de pouvoir surveiller le bon fonctionnement des feux tricolores de manière à pouvoir éviter la formation d'un embouteillage avant qu'il ne se forme et à intervenir rapidement pour remettre en état un système défaillant. I1 existe deux défauts principaux liés au fonctionnement des lampes. Le premier défaut est une lampe hors service dont la luminosité est trop faible. Le deuxième défaut est constitué par le fait qu'une lampe fonctionne en permanence. On a déjà proposé de surveiller les lampes d'un feu tricolore par des mesures indirectes généralement de la tension ou du courant électrique d'alimentation. Les systèmes proposés ne peuvent pas s'adapter à tous les types de lampes utilisées, lampe à incandescence ou fluorescentes, et il faut à chaque fois adapter le dispositif de surveillance au type de lampe utilisée dans les feux tricolores. L'invention se propose de fournir un capteur qui permet de détecter de tels défauts de manière rapide et fiable afin de pouvoir intervenir avant la formation d'un embouteillage et à remettre en état rapidement l'installation défaillante, et qui peut fonctionner sans adaptation quel que soit le type de lampe utilisée. L'invention a pour objet un dispositif de détection d'un défaut d'une lampe d'un feu tricolore de signalisation d'une installation de contrôle du trafic, caractérisé en ce qu'il comporte trois photodétecteurs dont chacun est associé à une lampe dont il reçoit une partie du flux lumineux qu'elle émet, trois circuits logiques ET recevant chacun les signaux de sortie de deux photodétecteurs et un circuit logique NON-OU recevant le signal de sortie des trois photodétecteurs. Les photodétecteurs surveillent directement la caractéristique utile de la lampe, c'est-à-dire sa luminosité, et cela indépendamment de la cause du défaut de luminosité, par exemple lampe hors service ou lampe à fonctionnement insuffisant. Chacun des circuits logiques fournit un signal indicatif d'un défaut dès que celui-ci apparaît. Lorsque le défaut est un fonctionnement insuffisant d'une lampe, c'est le circuit logique OU qui fournit un signal d'alarme et lorsqu'une lampe fonctionne en permanence c'est l'un des circuits logiques ET qui fournit un signal d'alarme. Le fait de mesurer directement la luminosité de chaque lampe permet d'obtenir un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un tricolore qui fonctionne indépendamment du type-de lampe utilisée. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte un circuit logique OU recevant la sortie des circuits logiques ET et du circuit logique NON-OU. Ce circuit fournit un signal d'alarme général pour n'importe quel défaut. Avantageusement, les photodétecteurs optiques comportent une photodiode et un circuit à seuil, ce qui permet d'obtenir directement un signal représentatif binaire qui peut être utilisé dans les circuits logiques précités. Selon un mode de réalisation, le photodétecteur est fixé sur le réflecteur de la lampe Selon un autre mode de réalisation, le photodétecteur est fixé sur le support de la lampe. Avantageusement, l'ensemble des circuits logiques précités est logé dans le support du feu tricolore. L'invention concerne également une installation de contrôle du trafic comportant plusieurs feux tricolores et une unité de commande de l'ensemble de ces feux chaque feu tricolore est équipé d'un dispositif de détection de défaut du type précité et le signal d'alarme fourni par les circuits logiques est transmis de chaque feu tricolore à l'unité de commande par transmission par courant porteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de commande précitée est reliée à un poste central de surveillance par l'intermédiaire d'un système de transmission qui peut transmettre un signal d'alarme et un signal représentatif de la présence de la tension d'alimentation sur chacune des lampes contrôlées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique général d'une installation de contrôle d'un ensemble de feux tricolores conforme à la présente invention - la figure 2 est le schéma du dispositif de contrôle des lampes d'un feu tricolore - les figure 3 à 5 représentent trois modes de fixation du photodétecteur ; et - la figure 6 est le schéma électrique d'un exemple de réalisation d'un photodétecteur. La figure 1 représente de manière synoptique une installation de contrôle de la circulation automobile qui comporte au moins un ensemble 1 de feux tricolores dont les trois lampes éclairent des photodétecteurs 2 à 4 dont le signal de sortie est envoyé sur un circuit logique 5. Les signaux fournis par le circuit logique 5 sont envoyés à un circuit 6 de transmission par courant porteur sur une ligne 7. L'ensemble des éléments qui vient d'être décrit, à l'exception de la ligne 7, constitue en fait un ensemble intégré dans le feu tricolore 1 qui est relié à une unité de commande 8 par l'intermédiaire de la ligne électrique 7. Les signaux fournis par la ligne 7 sont reçus par un dispositif 9 de transmission par courant porteur dont la sortie est envoyée sur un circuit de commande 11 qui peut par ailleurs être relié par un système de transmission de type quelconque à un poste central de surveillance du trafic 12. Dans l'exemple représenté, la transmission s'effectue par une ligne téléphonique 13 commandée par un modem 14 respectivement 15 à chacune de ses extrémités. La ligne 7 sert également à transmettre les signaux de commande de l'unité de commande 8 à chacun des feux tricolores de signalisation. La figure 2 représente l'ensemble du circuit de détection d'un défaut d'une des trois lampes d'un feu tricolore. Chaque lampe 21, respectivement 31 et 41, éclaire un photodétecteur 22, respectivement 32 et 22, dont le signal de sortie est mis sous forme numérique et envoyé à l'entrée d'un circuit logique OU 24 suivi d'un circuit inverseur 25. Les signaux de sortie des détecteurs 22, 32 et 42 sont groupés deux par deux et envoyés sur trois circuits logiques ET 23, 33, 43. Les signaux de sortie des circuits logiques 23, 33, 43 et 25 sont envoyés sur un circuit logique OU 26 dont le signal de sortie est envoyé sur un dispositif de transmission par courant porteur 27 correspondant au dispositif 6 de la figure 1. La figure 3 représente un premier mode de fixation d'un photodétecteur sur une lampe constituée par un tube fluorescent ; dans ce cas, le photodétecteur est monté sur une embase 41 qui est fixée, par exemple par collage, sur la grille arrière 42 du tube fluorescent. La figure 4 décrit un mode de fixation du photodétecteur dans le cas d'une lampe à incandescence 51. Le photodétecteur est monté sur une embas 52 qui est ellemême fixée sur le réflecteur 53 de la lampe 51. Dans le cas de la figure 5, il s'agit également d'une lampe à incandescence 61 ; le photodétecteur est monté sur une embase 62 qui est elle-même fixée sur le support de la lampe 61. La figure 5 représente un exemple de réalisation d'un photodétecteur conforme à la présente invention ; il comporte essentiellement une photodiode 71 et un circuit de déclenchement à seuil de Schmitt 72 qui commande un transistor 73. Le signal de la photodiode est amplifié par un amplificateur 74 qui est alimenté par un régulateur de tension 75. Un tel photodétecteur à seuil peut être réalisé sur une pastille de circuit intégré et fournir sur sa sortie 76 un signal compatible avec des circuits logiques de technologie TTL ou CMOS. Le fonctionnement du dispositif de surveillance qui vient d'être décrit est le suivant ; si la luminosité fournie par une lampe est nulle ou descend en. dessous d'un seuil prédéterminé, le photodétecteur du type décrit à la figure 6 fournit un signal logique de niveau 1. Le demandeur a constaté qu'un photodétecteur à seuil de Schmitt tel que celui décrit dans la figure 6 permet de détecter un défaut de luminosité avec une grande marge de fonctionnement, même pour des lampes fluorescentes. Si l'on se réfère à la figure 2, on constate que l'ensemble des circuits logiques 24 et 25 constitue un circuit logique NON-OU qui délivre un signal logique au niveau haut lorsqu'aucune des lampes n' émet de lumière, c'est-à-dire lorsqu'une des lampes est défectueuse et que les autres ne sont pas commandées. Ces deux circuits permettent donc de détecter un signal correspondant à un manque ou à un défaut de luminosité d'une lampe. Chacun des circuits logiques ET 23, 33 ,43 reçoit le signal de sortie de deux détecteurs ; il en résulte que lorsqu'une lampe est allumée en permanence, les deux circuits ET recevant la sortie du détecteur de la lampe considérée fournissent un signal au niveau haut signalant qu'une lampe est allumée en permanence. Le circuit OU 26 reçoit les différents signaux d'alarme qui viennent d'être décrits et fournit en sortie un signal d'alarme global signalant l'existence d'un défaut dans le feu tricolore dans lequel le circuit logique qui vient d'être décrit est monté. Ce signal d'alarme est transmis par la ligne 7 l'unité de commande 8 dont le circuit de commande 11 envoie, par l'intermédiaire de la ligne 7, des signaux de commande aux différents feux tricolores de l'installation. La transmission du signal d'alarme par la ligne 7 est effectuée par courant porteur. Avantageusement, on utilise des éléments de commande 6 et 9 qui permettent de réaliser une communication bidirectionnelle et en semiduplex. En émission la porteuse est un signal sinusoïdal modulé en décalage de phase (PSK) qui peut etre envoyé sur n'importe quelle ligne d'énergie. A la réception, on utilise une démodulation basée sur une boucle à verrouillage de phase et un filtre sélectif passe-bande pour diminuer le bruit et augmenter la dynamique. A A titre d'exemple, on peut utiliser une fréquence porteuse comprise entre 50 et 30 kHz avec un taux de modulation maximal de 4,8 kilobauds. Avantageusement, on utilise dans chaque feu tricolore un circuit~multivibrateur qui se met à osciller lorsqu'apparaît un signal de défaut. La liaison entre l'unité de commande et le poste central 12 est effectuée par tout type de transmission utilisant la ligne 13. Avantageusement, on transmet avec le signal d'alarme de chaque feu tricolore trois signaux concernant l'état des phases de chacune des lampes, c'est-à-dire un signai représentatif de la présence ou non de la tension d'alimentation sur chacune des lampes. Ceci permet, lorsque le signal de défaut apparaît, de déterminer laquelle des trois lampes d'un feu tricolore est en défaut. On voit que l'invention permet de détecter de manière rapide et fiable un défaut de fonctionnement d'une lampe d'un feu tricolore. Le circuit selon l'invention présente l'avantage de pouvoir être utilisé sans adaptation quelque soit le type de la lampe ; ceci est particulièrement important, compte tenu du fait que la tendance actuelle est de remplacer progressivement les lampes à incandescence par des lampes fluorescentes. Par ailleurs, l'invention fournit un dispositif qui peut être monté très facilement puisqu'il n'y a aucun raccordement électrique à réaliser, mis à part la sortie du détecteur de défaut sur le circuit de transmission il s'agit simplement d'un montage mécanique sans connexion électrique à réaliser. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection d'un défaut d'une lampe (21,31,41;51;61) d'un feu tricolore de signalisation (1) d'une installation de contrôle du trafic, caractérisé en ce qu'il comporte trois photodétecteurs (2,3,4;22;32;42;71-76) dont chacun est associé à une lampe (21,31,41;51;61) dont il reçoit une partie du flux lumineux qu'elle émet, trois circuits logiques ET (23,33,43) recevant chacun les signaux de sortie de deux photodétecteurs et un circuit logique NON-OU (24,25) recevant le signal de sortie des trois photodétecteurs. 2. Dispositif de détection d'un défaut selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit logique OU (26) recevant la sortie des circuits logiques ET (23,33,43) et du circuit logique NON-OU (24,25). 3. Dispositif de détection d'un défaut selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les photodétecteurs optiques (2,3,4;22,32,42) comportent une photodiode (71) et un circuit à seuil (72). 4. Dispositif de détection d'un défaut selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour chaque lampe (61), le photodétecteur (2,3, 4;22;32;42;71-76) est fixé sur le support de ladite lampe. 5. Dispositif de détection d'un défaut selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour chaque lampe (51), le photodétecteur (2,3, 4;22;32;42;71-76) est fixé sur le réflecteur (53) de ladite lampe. 6. Dispositif de détection d'un défaut selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ensemble des circuits logiques (5;23,33, 43,24-27) est logé dans le support du feu tricolore. 7. Installation de contrôle du trafic comportant plusieurs feux tricolores (1) et une unité de commande (8) de l'ensemble des feux tricolores, caractérisée en ce que chaque feu tricolore (1) est équipé d'un dispositif de détection d'un défaut selon l'une quelconque des revendications précédentes et en ce que le signal d'alarme fourni par les circuits logiques (5;23,33,43,24-27) est transmis de chaque feu tricolore à l'unité de commande par transmission par courant porteur (6,7,9). 8. Installation de contrôle du trafic selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de commande (8) est reliée à un poste central de surveillance (12) par l'intermédiaire d'un système de transmission (13-15). 9. Installation de contrôle du trafic selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de transmission (13-15) transmet au moins un signal d'alarme et un signal représentatif de la présence de la tension d'alimentation sur chacune des lampes. 10. Installation de contrôle du trafic selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque feu tricolore (1) est équipé d'un multivibrateur commandé par le signal d'alarme.