Brevet FR2787596A1 — publié le 20000623

Unité modulaire destinée à porter des matériels informatiques et/ou électroniques. La présente invention concerne une unité modulaire destinée à porter des matériels informatiques et électroniques variés pour constituer des systèmes d'exploitation informatiques ou20 analogiques ainsi qu'un système d'exploitation comportant au moins une telle unité modulaire. Dans le cadre de certaines exploitations spécifiques telles qu'un système d'affichage d'informations par exemple, il est25 possible d'utiliser des matériels d'électronique spécifiquement dédiés à cette exploitation ou bien d'utiliser en assemblage des matériels informatiques et électroniques standard tels que micro-ordinateurs, convertisseurs de protocole, routeurs, modems, amplificateurs vidéo, automates30 de diffusion et d'interfaçage, etc., issus du marché. Ces matériels standards offrent des avantages non négligeables tels que des délais d'approvisionnement courts, des coûts relativement économiques (les matériels étant ceux35 du marché) ainsi qu'une grande modularité par rapport à des matériels d'électronique industrielle complètement dédiés à une exploitation spécifique. Ces matériels standard sont assemblés par simple juxtaposition dans une baie prévue à cet effet et qui est câblée selon les règles d'interconnexion standard. Cependant, l'approvisionnement et l'assemblage de tels matériels standard peuvent présenter aussi des inconvénients tels que l'encombrement ainsi qu'une absence d'homogénéité dans les séries diffusées sur le marché par les constructeurs. De plus, certains matériels standard peuvent1( comporter des options qui ne sont pas toujours utilisées dans une exploitation particulière et qui peuvent empêcher des optimisations économiques, par exemple des puissances de PC non nécessaires du point de vue de l'exploitation. En outre, cet assemblage de matériels souvent disparates offre une15 présentation et un aspect peu professionnels, auquel les techniciens gérant l'exploitation sont peu habitués. Il convient donc de proposer un dispositif permettant de pallier ces inconvénients (disparités des matériels,20 encombrement) tout en conservant la souplesse liée à la modularité, l'attrait économique résultant de la mise en commun de certains éléments pouvant être partagés entre plusieurs outils et en présentant une simplicité d'installation, de maintenance et de construction.25 A cet effet, l'invention a pour objet une unité modulaire destinée à porter au moins un matériel informatique et/ou électronique destiné à la constitution de systèmes d'exploitation informatique ou analogique, du type comprenant une alimentation en énergie électrique, un processeur, un bus récepteur de cartes électroniques, des connexions d'entrée et de sortie et, éventuellement, des moyens de stockage tels qu'un disque dur, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une première carte électronique définissant une ou35 plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques recevant des signaux de, et en émettant vers, une deuxième carte électronique positionnée en face avant de l'unité modulaire et définissant les connexions d'entrée et de sorties associées à ladite première carte électronique pour connecter des outils d'exploitation appropriés. Ainsi, de manière avantageuse, la première carte électronique est programmée pour remplacer un type de matériel en en reproduisant les éléments et les possibilités fonctionnelles au sein de l'unité modulaire. En conséquence, lorsqu'une unité modulaire selon l'invention comporte plusieurs de ces10 premières cartes électroniques, celles-ci définissent respectivement un ou plusieurs types de fonctionnalité et permettent d'obtenir sous forme d'un seul module, une combinaison équivalente à un assemblage de plusieurs matériels standard.15 La deuxième carte électronique est configurée pour refléter en face avant d'une unité modulaire la configuration de la première carte électronique, ainsi les fonctionnalités renfermées dans l'unité modulaire sont apparentes en face20 avant de l'unité modulaire par l'intermédiaire des connexions d'entrée et de sortie définies sur cette face avant. Selon les fonctionnalités définies sur la première carte électronique, l'unité modulaire peut comporter une troisième carte électronique dite carte-mère à laquelle sont reliées ladite première carte électronique, de préférence appelée carte-fille, et la deuxième carte électronique ou carte avant, la carte-mère définissant des moyens de traitement de signaux reçus de la première carte électronique et/ou de la30 deuxième carte électronique et transférant ces signaux apres traitement vers la première carte électronique et/ou la deuxième carte électronique en face avant de l'unité modulaire. Cette troisième carte électronique ou carte-mère définit des moyens de traitement du type d'une unité centrale de PC. Ainsi, la première carte électronique peut recevoir des signaux directement depuis les connexions d'entrée ou entrées définies par la deuxième carte électronique ou carte avant, ou bien indirectement par l'intermédiaire de la carte-mère5 qui reçoit des signaux depuis les entrées de la deuxième carte électronique ou carte avant et les transmet ensuite vers ladite première carte électronique. De plus, la première carte électronique peut transmettre des signaux vers les connexions de sortie ou sorties définies par la deuxième carte électronique ou carte avant soit directement soit indirectement par l'intermédiaire de la carte-mère. La deuxième carte électronique de l'unité modulaire ou carte avant positionnée en façade de l'unité modulaire définit les entrées et les sorties dans ladite unité modulaire et reflète par conséquent la configuration de la ou les premières cartes électroniques, et donc la ou les fonctionnalités de la ou lesdites premières cartes. De préférence, une unité modulaire selon l'invention se présente sous la forme d'un tiroir-rack peu encombrant. De préférence, chaque unité modulaire est agencée pour pouvoir être assemblée à au moins une autre unité modulaire. La présente invention vise également un système d'exploitation informatique comportant une unité de commande30) constituée d'au moins une unité modulaire destinée à porter au moins un matériel informatique et/ou électronique destiné à la constitution dudit système, du type comprenant une alimentation en énergie électrique, un processeur, un bus récepteur de carte électroniques, des connexions d'entrée et35 de sortie et, éventuellement, des moyens de stockage tels qu'un disque dur, caractérisé en ce que ladite unité modulaire comporte au moins une première carte électronique définissant une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques recevant des signaux de, et en émettant vers, une deuxième carte électronique positionnée en face avant de l'unité modulaire et définissant les entrées et les sorties5 associées à la fonctionnalité de la première carte électronique pour connecter les outils d'exploitation appropriés. Selon la fonctionnalité définie par la première carte électronique, l'unité modulaire peut comporter une troisième carte électronique dite carte-mère à laquelle sont reliées ladite première carte électronique, de préférence appelée carte-fille, et la deuxième carte électronique ou carte avant, la carte-mère définissant des moyens de traitement de15 signaux reçus de la première carte électronique et/ou de la deuxième carte électronique et transférant ces signaux apres traitement vers la première carte électronique et/ou la deuxième carte électronique en face avant de l'unité modulaire.20 De manière avantageuse, un tel système d'exploitation comprend donc au moins une unité modulaire renfermant une ou plusieurs cartes électroniques assumant une ou plusieurs fonctionnalités correspondant aux possibilités des matériels25 standard du monde de l'informatique et des réseaux. Ainsi, dans le cas d'un système d'exploitation tel qu'un système d'affichage d'informations en espace public, en bornes ou en réseaux, l'unité de commande de ce système30 renferme au moins une unité modulaire comportant une carte- mère et au moins une première carte électronique dite carte- fille ainsi qu'une carte avant, l'unité modulaire étant appelée décodeur d'affichage vidéo, cette unité modulaire présentant les fonctionnalités d'un PC doté de logiciels35 appropriés et d'une carte graphique. Ce décodeur peut en outre présenter des fonctionnalités supplémentaires telles qu'une option modem, une option amplification avec sortie sur plusieurs branches, ces options pouvant être utilisées seules ou combinées les unes avec les5 autres par ajout de cartes électroniques reliées à la carte- mère ou d'unités modulaires comportant lesdites cartes. Le système d'exploitation peut également comporter une unité modulaire définissant un interfaçage avec un autre système10 électronique ou de commande d'afficheurs. Cet interfaçage peut être réalisé en entrée ou en sortie, par exemple dans le cadre d'une liaison avec un téléaffichage déjà existant dans l'exploitation ou bien lors d'une commande d'afficheurs dotés de leur propre unité logique. Cette unité modulaire15 d'interfaçage peut également être dotée de modems ou de pseudo-modems en entrée ou en sortie. On peut également utiliser des unités modulaires dites " automates " qui réalisent un interfaçage multi-images et/ou multivoie permettant de commander plusieurs afficheurs passifs à la fois et sont dotées d'une ou plusieurs cartes spécialisées de conversion de protocole à cet effet. De même, on peut utiliser des unités modulaires de routage constituant une tête ou un noeud de réseau ainsi que des unités modulaires d'amplification vidéo caractérisées par leur configuration de sorties et par les distances que leur paramétrage permettent de desservir. Ces unités modulaires comportent une première carte électronique reliée directement30 à la deuxième carte électronique en face avant. Les premières cartes électroniques peuvent également être programmées pour enregistrer et remonter des alarmes consécutives à des dysfonctionnement pouvant survenir à l'un35 ou à l'autre des éléments d'une unité modulaire ou d'une baie réunissant plusieurs unités modulaires. Ces premières cartes électroniques, les cartes mères et les deuxièmes cartes électroniques pour la face avant permettent une intégration sous forme d'unité(s) modulaire(s) de matériels disponibles sur le marché sous formes de machines5 ou de boîtiers interconnectables uniquement par des câblages extérieurs et elles peuvent également réaliser des combinaisons fonctionnelles relatives à des machines disponibles sur le marché. La présente invention a donc pour objet également une carte électronique caractérisé en ce qu'elle est programmée pour présenter une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques, ladite carte électronique pouvant être montée dans une unité modulaire o elle est reliée à une deuxième carte électronique positionnée en face avant de l'unité modulaire et définissant les entrées et les sorties associées à ladite carte électronique et de laquelle elle reçoit des signaux soit directement soit par l'intermédiaire d'une troisième carte électronique dite carte-mère définissant des20 moyens de traitement desdits signaux et vers laquelle elle envoie des signaux soit directement soit par l'intermédiaire de la troisième carte électronique dite carte-mère définissant des moyens de traitement desdits signaux. Un système d'exploitation informatique selon l'invention peut associer des unités modulaires selon l'invention et des matériels directement issus de gammes standard disponibles sur le marché de la grande informatique ou sur celui des réseaux.30 On préserve également la possibilité de compléter ou de substituer à une construction selon l'invention une construction à base de matériels standard. De préférence, la première carte électronique est montée amovible dans l'unité modulaire de telle sorte qu'une carte électronique d'une unité modulaire présentant certaines fonctionnalités peut être changée par une autre carte électronique présentant d'autres fonctionnalités. On obtient avec l'invention, un système d'exploitation constitué d'unités modulaires simple d'installation, les unités modulaires étant toutes de dimensions identiques pouvant être assemblées au sein d'un même châssis. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence ) à un exemple de réalisation d'une unité modulaire selon l'invention en référence au dessin dans lequel: la figure 1 représente une unité modulaire selon l'invention la figure représente une unité de commande d'un système d'exploitation selon l'invention. L'unité modulaire selon l'invention représentée à la figure 1 se présente sous la forme d'un tiroir rack constitué d'un coffret métallique rectangulaire 1. Ce coffret 1 comporte une face avant la présentant au moins une sortie et une entrée de l'unité modulaire et une face25 arrière lb. De préférence, ce coffret 1 se présente sous la forme d'un bloc constitué de la face arrière lb ainsi que de la face du dessus lc, de la face du dessous ld et d'une face latérale30) le, la face avant la étant rapportée sur le coffret 1 et la face latérale manquante étant soit rapportée après montage de l'unité modulaire soit constituée par la face latérale le d'une unité modulaire identique adjacente lors d'un assemblage d'unités modulaires.35 De préférence, la face avant la comporte une poignée P qui permet une manipulation plus aisée de l'unité modulaire. A proximité de la face arrière lb dudit coffret 1, un support métallique accueille sur une face une alimentation en énergie électrique et, sur son autre face, un disque dur en tant que moyens de stockage. Le coffret comporte un processeur (non représenté). L'entrée 2 ménagée sur la face arrière lb du coffret 1 permet la liaison entre l'alimentation et un câble secteur se10 branchant dessous ladite alimentation. L'unité modulaire comporte au moins un bus récepteur de cartes électroniques et au moins une première carte électronique 4 définissant une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques. Cette première carte électronique 4 est reliée à une deuxième carte électronique 5 positionnée en face avant du coffret de laquelle elle reçoit des signaux, ladite deuxième carte20 électronique 5 définissant les entrées ainsi que les sorties de l'unité modulaire associées à la première carte électronique 4, ladite carte 4 envoyant également des signaux directement ou indirectement vers la deuxième carte électronique 5. Lorsque les signaux émis depuis la première carte électronique 4 doivent être traités avant leur envoi vers les sorties correspondantes, on prévoit dans l'unité modulaire une carte-mère 3 à laquelle est reliée ladite première carte30) électronique appelée alors carte-fille, la carte-mère définissant des moyens de traitement des signaux émis de la carte-fille et les transférant une fois traités vers la deuxième carte électronique 5 ou carte-avant. La présence de la carte-mère 3 n'est pas requise lorsque la première carte électronique 4 définit une fonctionnalité I( telle qu'un interfaçage, un routage, etc, la liaison se faisant directement avec la carte avant 5. Le bus récepteur des cartes 3, 4 et 5 est monté, de préférence flottant, deux connecteurs par exemple de type HE et une nappe assurant la liaison entre le bus et la carte- mère 3 tout en s'affranchissant de l'emplacement de ladite carte-mère 3 qui peut être variable d'un constructeur à un autre.I () De préférence, on utilise deux bus de deux prises ISA disposés verticalement face à face dans l'unité modulaire. La carte électronique dite carte-mère 3 est identique pour toutes les cartes-filles 4 devant être utilisés et son rôle consiste à transporter sur ses pistes les signaux issus des cartes-filles 4 après traitement vers la face avant la qui comporte la carte électronique dite carte avant 5 définissant les sorties associées à la carte-fille 4. La carte-mère 320 peut également servir au convoyage des signaux depuis une entrée de la carte avant 5 vers la carte 4. La carte électronique avant 5 est solidaire de la face avant métallique la du coffret 1 et sa liaison avec la carte-mère 325 s'établit à l'aide de deux connecteurs, par exemple de 96 points chacun, branchés lors du montage de l'ensemble (carte + plaque métallique la) face avant sur le coffret 1. Les liaisons entre la carte-mère 3 et la carte-fille 4 s'effectuent à l'aide de nappes 6 ménagées sur des connecteurs de type HE 10 par exemple. Ce type de connecteur étant le plus répandu sur le marché, on obtient une adaptation économique de l'extrémité " fille " en fonction des fournitures du marché.35 Plusieurs unités modulaires peuvent être associées au sein d'une baie (figure 2) constituant l'unité de commande d'un Il système de téléaffichage par exemple, lesdites unités modulaires étant montées dans un châssis 7 tel que celui conforme au standard des baies industrielles. Ce châssis 7 encore appelé caisson récepteur est composé d'une enveloppe métallique ouverte sur l'avant et l'arrière, la face avant la d'une unité modulaire se fixant en butée à l'avant contre les bords haut et bas du châssis 7. De préférence, on prévoit également sous la baie ainsi réalisée une boîte à câbles 8 destinée à recevoir les éléments de câblage externes au châssis 7. Ces câbles 9 sont généralement de longueur excédentaire de telle sorte qu'ils n'empêchent pas l'extraction du coffret 1 hors du châssis 7.15 Cette boite à câble 8 se présente sous la forme d'un cylindre rectangulaire se logeant sous le châssis 7, la face avant 8a de ladite boîte présentant des alvéoles 8b permettant le passage des câbles 9 connectés sur la face avant la de chaque20 unité modulaire, la longueur des câbles 9 étant logée dans la boite 8 tandis que les flancs 8c de la boîte 8 sont percés d'orifices 8d permettant l'échange de câble avec les éléments extérieurs à l'ensemble. La cartérisation individuelle de fonctionnalité informatique ou électronique permet l'utilisation d'une unité modulaire en complète autonomie en situation déportée. Tous les connecteurs destinés au transport des signaux sont disponibles en face avant la de chaque unité modulaire. Ainsi30 de préférence, les prises 10 destinées à l'exploitation de l'unité modulaire sont situées dans la partie inférieure de la face avant la afin de réduire le câblage 9 apparent et dans chaque zone supérieure de la face avant la on prévoit la signalétique du matériel ainsi que l'interrupteur de mise35 sous tension 11 et au moins deux voyants l'un témoin de présence du secteur 12 indépendant de la mise en service de l'unité modulaire et l'autre témoin de basse tension 13 alimenté par la sortie 5V de l'alimentation. Si l'unité modulaire héberge un matériel de type PC, les sorties C spécifiques au PC sont également positionnées sur le tiers supérieur de la face avant la (clavier-souris-écran- port parallèle-alimentation 5V zip). Ces sorties sont seulement utilisées pour la maintenance. De préférence, chaque unité modulaire comporte un système de ventilation permettant de contrôler la température au sein de ladite unité modulaire. L'unité modulaire selon l'invention est agencée de manière à répondre aux normes de compatibilité électromagnétique. On obtient ainsi un matériel simple intégrant au sein d'une même unité modulaire ou au sein d'un assemblage d'unité modulaire les fonctionnalités des matériels standard20 disponible sur le marché. REVENDICATIONS 1. Unité modulaire destinée à porter au moins un matériel informatique et/ou électronique destiné à la constitution de systèmes d'exploitation informatique ou analogique, du type comprenant une alimentation en énergie électrique, un processeur, un bus récepteur de cartes électroniques, des connexions d'entrée et de sortie et, éventuellement, des moyens de stockage tels qu'un disque dur,10 caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une première carte électronique (4) définissant une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques recevant des signaux de, et en émettant vers, une deuxième carte électronique (5) positionnée en face avant de l'unité modulaire et définissant les connexions d'entrée et de sortie associées à ladite première carte électronique (4) pour connecter des outils d'exploitation appropriés. 2. Unité modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une troisième carte électronique (3) dite carte-mère à laquelle sont reliées ladite première carte électronique (3), de préférence appelée carte-fille, et la deuxième carte électronique (5) ou carte avant, la carte-mère (3) définissant des moyens de traitement25 de signaux reçus de la première carte électronique (4) et/ou de la deuxième carte électronique (5) et transférant ces signaux après traitement vers la première carte électronique (4) et/ou la deuxième carte électronique (5) face avant de l'unité modulaire. 3. Unité modulaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que la troisième carte électronique ou carte-mère (3) définit des moyens de traitement du type d'une unité centrale de PC. 34. Unité modulaire selon l'une des revendications 1 à 3, 4. Unité modulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un tiroir rack constitué d'un coffret métallique (1) comportant une face avant (la) présentant au moins une sortie et une entrée de l'unité modulaire et une face arrière (lb). 5. Système d'exploitation informatique comportant une unité de commande constituée d'au moins une unité modulaire destinée à porter au moins un matériel informatique et/ou électronique destiné à la constitution dudit système, du type comprenant une alimentation en énergie électrique, un processeur, un bus récepteur de carte électroniques, des connexions d'entrée et de sortie et, éventuellement, des moyens de stockage tels qu'un disque dur, caractérisé en ce que ladite unité modulaire comporte au15 moins une première carte électronique (4) définissant une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques recevant des signaux de, et en émettant vers, une deuxième carte électronique (5) positionnée en face avant (la) de l'unité modulaire et définissant les entrées et les sorties20 associées à la fonctionnalité de la première carte électronique (4) pour connecter les outils d'exploitation appropriés. 6. Système d'exploitation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité modulaire comporte une troisième carte électronique dite carte-mère (3) à laquelle sont reliées la première carte électronique (4), de préférence appelée carte- fille, et la deuxième carte électronique (5) ou carte avant, la carte-mère (3) définissant des moyens de traitement de signaux reçus de la première carte électronique (4) et/ou de la deuxième carte électronique (5) et transférant ces signaux après traitement vers la première carte électronique (4) et/ou la deuxième carte électronique (5) en face avant de l'unité modulaire.35 7. Système d'exploitation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le système d'exploitation est tel qu'un système d'affichage d'informations en espace public, en bornes ou en réseaux, l'unité de commande de ce système renferme au moins une unité modulaire comportant une carte- 5 mère (3), au moins une première carte électronique (4) dite carte-fille ainsi qu'une carte avant (5), l'unité modulaire étant appelée décodeur d'affichage vidéo, cette unité modulaire présentant les fonctionnalités d'un PC doté de logiciels appropriés et d'une carte graphique.10 8. Système selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que des unités modulaires sont associées au sein d'une baie constituant l'unité de commande du système, lesdites unités modulaires étant montées dans un châssis (7)15 encore appelé caisson récepteur composé d'une enveloppe métallique ouverte sur l'avant et l'arrière, la face avant (la) d'une unité modulaire se fixant en butée à l'avant contre les bords haut et bas du châssis (7). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une boite à câbles (8) logée sous le châssis (7) permet, par sa face avant (8a) présentant des alvéoles (8b), le passage des cables (9) connectés sur la face avant (la) de chaque unité modulaire, la longueur des25 cables (9) étant logée dans la boite (8) tandis que les flancs (8c) de la boîte (8) sont percés d'orifices (8d) permettant l'échange de câble avec les éléments extérieurs à l'ensemble. 10. Carte électronique (4), destinée à être montée dans une unité modulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'elle est programmée pour présenter une ou plusieurs fonctionnalités informatiques ou électroniques, ladite carte électronique (4) pouvant être montée dans une35 unité modulaire o elle est reliée à une deuxième carte électronique (5) positionnée en face avant de l'unité modulaire et définissant les entrées et sorties associées à ladite carte électronique (4), de laquelle elle reçoit des signaux soit directement soit par l'intermédiaire d'une troisième carte électronique dite carte-mère (3) définissant des moyens de traitement desdits signaux et vers laquelle elle envoie des signaux soit directement soit par l'intermédiaire de la troisième carte électronique (3) dite carte-mère définissant des moyens de traitement desdits signaux.