Brevet FR2981212A1 — publié le 20130412

Connecteur, ainsi que câble et boîtier pour l'exploration terrestre comportant chacun un tel connecteur 1. Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de l'acquisition de données sismiques. Plus précisément, l'invention concerne la conception de connecteurs pour les câbles et les boîtiers électroniques faisant l'interface entre une unité centrale et une pluralité de capteurs, analogiques ou numériques. L'invention concerne en particulier l'industrie de la prospection pétrolière par méthode sismique en milieu terrestre, mais peut s'appliquer à tout domaine mettant en oeuvre un réseau d'acquisition de données sismiques. Dans le domaine de l'invention, les opérations d'acquisition, sur le terrain, de données sismiques mettent classiquement en oeuvre des réseaux de boîtiers électroniques auxquels sont raccordés des capteurs de mouvement du sol. Les capteurs de mouvement du sol, qui peuvent être désignés sous le terme de « géophones », sont généralement interconnectés en groupes de capteurs par des câbles pour constituer des grappes appelées « bretelles ». Ces capteurs sont classiquement de type analogique. Plusieurs de ces bretelles sont connectées à un boîtier électronique. Les boîtiers électroniques, interconnectés entre eux par un réseau numérique filaire, ou par un réseau radio, assurent la conversion analogique/numérique des données analogiques issues des bretelles de géophones. Ces données numériques sont ensuite transmises à un camion enregistreur via le réseau numérique, une unité centrale de traitement de données étant embarquée sur le camion. Les capteurs peuvent également être de type numérique, par exemple intégrant des capteurs micro-usinés dits MEMS (abréviation de « Micro Electro Mechanical System » en anglais). Les capteurs MEMS ou capteurs dits « numériques » nécessitent une alimentation électrique, contrairement aux géophones analogiques qui sont des capteurs passifs. 2. Solutions de l'art antérieur Pour la connexion mutuelle des câbles et des boîtiers électroniques, on connaît un connecteur porté par les uns et les autres. Un tel connecteur est représenté sur la figure 3B. Ce connecteur comprend: - un cylindre définissant un espace intérieur sensiblement cylindrique tel que sur au moins une portion de hauteur du cylindre, une première moitié d'espace intérieur cylindrique soit au moins partiellement remplie d'un matériau jusqu'à une paroi centrale s'étendant selon un diamètre du cylindre, une deuxième moitié d'espace intérieur cylindrique étant au moins partiellement dépourvue du matériau, - au moins une première fiche 27 présente dans la première moitié, - au moins une deuxième fiche 28 présente dans la deuxième moitié et présentant une forme apte à coopérer avec une fiche similaire à la première fiche 27. Le connecteur de la figure 3B est prévu pour connecter un géophone ou une bretelle de géophones. Pour connecter un géophone ou une bretelle de géophones au connecteur de la figure 3B, il est nécessaire d'avoir deux fils correspondant aux deux fiches 27 et 28. Par contre, un capteur MEMS nécessite quatre fiches : deux pour les données (comme pour le géophone) et deux pour l'alimentation. Ainsi, si on veut brancher un capteur MEMS, il faut un connecteur à quatre fiches spécifique sur le boîtier. Le connecteur de la figure 3B n'est donc pas adapté pour brancher un capteur MEMS. Un autre inconvénient d'un tel connecteur est qu'il permet seulement l'échange de données à l'aide des deux types de fiches constituant deux points de contact. Dans une telle configuration, il est possible pour le boîtier électronique de recevoir des données analogiques provenant d'un capteur ou d'une bretelle de capteurs via le connecteur. En revanche, cela ne permet pas d'avoir, par le biais du même connecteur, une alimentation électrique et la transmission de données numériques, dans le cas où les capteurs choisis pour l'exploration terrestre sont de type numérique. Par ailleurs, ce connecteur ne permet pas de transmettre des données selon plus de deux fiches. 3. Objectifs de l'invention L'invention a donc notamment pour objectif de pallier tout ou partie de ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir un connecteur permettant un transfert de données analogiques issues de capteurs analogiques ou bien un transfert de données numériques issues de capteurs numériques et simultanément d'un courant d'alimentation électrique pour les capteurs numériques. L'invention a encore pour objectif de fournir un connecteur qui permette un transfert d'un plus grand nombre de données analogiques en disposant d'un nombre de points de contact supérieur à deux. L'invention a encore pour objectif de permettre de bénéficier de la base déjà installée et d'avoir une compatibilité entre deux types de connecteurs. Dans ce cadre, l'invention a encore pour objectif de fournir un connecteur qui puisse être connecté avec un connecteur de l'art antérieur, par exemple tel qu'illustré sur la figure 3B. 4. Exposé de l'invention L'invention parvient à remplir tout ou partie de ces objectifs grâce à un connecteur comprenant : - un corps définissant un espace intérieur, - au moins une paroi s'étendant au moins partiellement selon une largeur du corps, - au moins deux fiches, à savoir au moins une première fiche et au moins une deuxième fiche, s'étendant de part et d'autre de ladite au moins une paroi. Selon l'invention, le connecteur comprend au moins une fiche complémentaire différente des première et deuxième fiches et intégrée dans la ou l'une des paroi(s). Grâce à l'invention, le connecteur peut permettre d'effectuer simultanément le transfert de courant électrique et le transfert de données numériques.. Le connecteur selon l'invention permet donc de réaliser simultanément une alimentation électrique du ou des capteurs de type numérique, nécessaire à leur fonctionnement, et une transmission de données numériques provenant ou en direction de ces capteurs. Le connecteur selon l'invention permet également la transmission d'un plus grand nombre de données, y compris provenant ou en direction de deux bretelles de capteurs ou plus. Le connecteur selon l'invention peut permettre de plus d'être connecté à un connecteur de l'art antérieur ou à un autre connecteur selon l'invention, selon les besoins. Cela peut permettre de ne pas avoir à renouveler systématiquement tout ou partie du parc des connecteurs existants, de l'art antérieur. La ou au moins une des fiche(s) complémentaire(s) peut affleurer sur la ou l'une des paroi(s), notamment sans dépasser de celle-ci. Ainsi, le connecteur selon l'invention peut être connecté à un connecteur de l'art antérieur, sans avoir à modifier celui-ci. Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième fiches sont des fiches similaires, de type mâle ou femelle. Selon un autre mode de réalisation, la première et la deuxième fiches sont des fiches différentes, la première fiche étant de type mâle et la deuxième fiche étant de type femelle, aptes à coopérer entre elles. Un avantage d'un tel mode de réalisation est qu'il peut permettre d'avoir le même connecteur côté câble et côté boîtier. Dans ce mode de réalisation' si un premier connecteur comprend une fiche complémentaire, celle-ci sera en contact avec la fiche complémentaire du deuxième connecteur. Dans le cas de deux connecteurs identiques comprenant chacun deux fiches complémentaires, chacune des fiches complémentaires du premier connecteur sera en contact avec une fiche complémentaire correspondante du deuxième connecteur. Dans un mode de réalisation particulier, la fiche complémentaire est unique. Dans ce cas, elle peut par exemple former une fiche terre. Dans un autre mode de réalisation, le connecteur comprend deux fiches complémentaires. Dans un autre mode de réalisation, le connecteur comprend trois fiches complémentaires. Le connecteur peut comprendre plus de trois fiches complémentaires sans sortir du cadre de l'invention. Le nombre de fiches complémentaires peut être notamment déterminé par le nombre de données à transmettre et/ou la nature des données à transmettre. La fiche complémentaire ou l'ensemble des fiches complémentaires, notamment deux ou trois fiches complémentaires, peut être disposé(e) de manière à présenter sensiblement une symétrie axiale relativement à un axe central de l'espace intérieur. Le connecteur, lorsqu'il présente une symétrie au niveau de la ou des fiches complémentaires peut être relié à un connecteur présentant la même symétrie de manière à établir un contact entre les différentes fiches complémentaires. Le corps du connecteur peut être cylindrique et l'espace intérieur peut être sensiblement cylindrique. La paroi peut être unique et centrale, divisant l'espace intérieur en deux portions consistant notamment en des moitiés de l'espace intérieur. Dans un autre mode de réalisation, le connecteur comprend deux parois ou plus, s'étendant selon des largeurs du corps, auxquelles peuvent être adossées une ou plusieurs fiches complémentaires, de manière symétrique ou non. La ou chaque fiche complémentaire comprend par exemple un élément conducteur tel qu'une lame métallique, notamment comprenant un alliage de cuivre et de béryllium. La ou les fiches complémentaires est(sont) formée(s) par surmoulage sur la paroi. La ou chaque fiche complémentaire peut s'étendre sur tout ou partie de la hauteur de la paroi. L'invention a encore pour objet, en combinaison avec ce qui précède, un câble pour l'exploration terrestre comprenant un connecteur tel que défini plus haut. Un tel câble peut être configuré pour relier, à l'aide du connecteur, au moins un capteur sismique et un boîtier électronique. L'invention a encore pour objet, en combinaison avec ce qui précède, un boîtier électronique pour l'exploration terrestre comprenant un connecteur tel que défini plus haut. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 illustre schématiquement un système d'acquisition des données sismiques dont fait partie le connecteur selon l'invention; - la figure 2 représente isolément, de manière schématique et en perspective, un boîtier électronique et un câble comprenant chacun un connecteur selon l'invention ; - la figure 3A représente isolément, en perspective, de manière schématique et partielle, un exemple de connecteur conforme à l'invention ; - la figure 3B représente, en perspective, de manière schématique et partielle, un connecteur conforme à l'art antérieur, auquel le connecteur de la figure 3A peut être connecté ; - la figure 4 représente de manière partielle, schématique, en vue de dessus, le connecteur de la figure 3A ; - la figure 5 représente, selon une vue similaire à celle de la figure 4, un autre exemple de connecteur conforme à l'invention ; - la figure 6 représente, selon une vue similaire à celle de la figure 4, un autre exemple de connecteur conforme à l'invention, - la figure 7 est une vue en coupe transversale, schématique et partielle d'un autre exemple de connecteur conforme à l'invention, formant une partie mâle, - la figure 8 représente, selon une vue similaire à celle de la figure 7, un autre exemple de connecteur conforme à l'invention, formant une partie femelle agencée pour coopérer avec le connecteur de la figure 7, et - la figure 9 est une vue de dessus schématique et partielle d'un autre exemple de connecteur conforme à l'invention. 6. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Le système d'acquisition des données sismiques représenté schématiquement dans son fonctionnement sur la figure 1 est un exemple non limitatif de système d'acquisition de données sismiques pouvant intégrer au moins un, notamment plusieurs connecteurs conformes à l'invention. Un système d'acquisition des données sismiques de ce type comprend : une unité centrale 1, par exemple embarquée sur un camion ; un réseau câblé relié à l'unité centrale 1 comprenant une pluralité de lignes 10 d'acquisition. Chaque ligne d'acquisition 10 comprend : - des boîtiers électroniques 2 montés en série le long d'un câble de télémétrie 20 et associés chacun à un câble 3 relié à des capteurs sismiques 5, notamment des géophones; - des modules intermédiaires 4 montés en série le long du câble de télémétrie 20 et couplés chacun à un ou plusieurs boîtiers électroniques 2, notamment trois boîtiers électroniques 2 dans l'exemple illustré. Les boîtiers électroniques 2 assurent le traitement de signaux émis par les capteurs 5. Les systèmes d'acquisition peuvent être de type monotrace, à savoir dans lequel chaque boîtier électronique 2 est associé à une seule grappe de géophones, ou de type multi-traces, dans lequel chaque boîtier électronique 2 est associé à plusieurs grappes de géophones. Dans cet exemple, le fonctionnement est le suivant. Un boîtier électronique 2 est associé à deux modules intermédiaires 4 situés de part et d'autre du boîtier électronique 2 le long du câble 20. Les modules intermédiaires 4 assurent notamment des fonctions de traitement du signal et d'interface avec le réseau numérique, tel que le transfert de données issues des boitiers électroniques 2 vers l'unité centrale, l'envoi des commandes reçues de l'unité centrale vers les boîtiers électroniques 2 . Chaque boîtier électronique 2 est également alimenté en électricité par un module intermédiaire 4. Le boîtier électronique 2 peut être tel que représenté sur la figure 2. Dans cet exemple, le boîtier électronique 2 comporte un couvercle 20, des sections de câbles 21, chacune étant reliée à un connecteur 22 à l'une de leurs extrémités, ce connecteur 22 étant configuré pour être connecté au boîtier électronique 2. Le boîtier électronique 2 comporte en outre une carte électronique non visible configurée pour permettre le traitement des données acquises par les capteurs 5. Dans cet exemple, les capteurs 5 sont de type analogique, mais ils peuvent être remplacés par des capteurs numériques sans sortir du cadre de l'invention. Le boîtier électronique 2 comporte un connecteur 15 conforme à l'invention, destiné à relier le boîtier électronique 2 à un ou plusieurs capteurs 5 à l'aide d'un câble 3, également représenté schématiquement et partiellement sur la figure 2. Le câble 3 comporte, comme illustré sur cette figure, un connecteur 15 apte à se connecter à celui du boîtier 2, identique ou non au connecteur 15 du boîtier 2. Pour la connexion des deux connecteurs 15 présents respectivement sur le boîtier électronique 2 et le câble 3, des filetages complémentaires sont prévus autour des connecteurs 15. En effet, le filetage 25 extérieur du connecteur 15 présent sur le boîtier électronique 2 est visible sur la figure 2. Un filetage complémentaire est prévu par exemple sur un anneau solidaire, pour la coopération du connecteur 15 du câble 3, de façon non visible dans un souci de clarté du dessin. D'autres moyens d'agencement entre eux de deux connecteurs 15 pourraient être prévus sans sortir du cadre de l'invention, par exemple par encliquetage ou autre, en fonction par exemple de la forme du connecteur 15. Le connecteur 15 est illustré isolément sur les figures 3A et 4 selon un premier mode de réalisation. Le connecteur 15 comprend un corps 16 formant un cylindre dans cet exemple, définissant un espace intérieur 17, sensiblement cylindrique dans cet exemple. Le connecteur 15 comporte de plus au moins une paroi 26 s'étendant au moins partiellement selon une largeur du corps 16, perpendiculairement à un axe central X de l'espace intérieur 17. Le connecteur 15 comprend en outre au moins deux fiches 27 et 28, au moins une première fiche 27 et au moins une deuxième fiche 28 s'étendant de part et d'autre de la paroi 26. Selon l'invention, le connecteur 15 comprend en outre au moins une fiche complémentaire 30, au nombre de deux dans cet exemple, différente des première et deuxième fiches 27 et 28, et intégrée dans la paroi 26. Dans cet exemple, les fiches complémentaires 30 affleurent sur la paroi 26, ne dépassant pas de celle-ci, de telle sorte que ce connecteur 15 puisse être connecté par exemple avec un connecteur de l'art antérieur illustré sur la figure 3B mais également avec tout autre connecteur compatible, notamment avec un autre connecteur conforme à l'invention. Pour ce faire, la paroi 26 peut comprendre, comme dans l'exemple illustré, un ou plusieurs légers décrochements formant logements pour la ou les fiches complémentaires. Le connecteur 15, conforme à l'invention, peut être intégré, comme illustré, sur le boîtier électronique 2 et sur le câble 3, de manière à coopérer et permettre le transfert d'un plus grand nombre de données que le connecteur de l'art antérieur. En effet, des données numériques ou analogiques ou une alimentation électrique peuvent être transmises via les première et deuxième fiches 27 et 28 et également via la ou les fiches complémentaires 30, cela sans avoir à ajouter des connecteurs complémentaires. Dans ce mode de réalisation, la paroi 26 est unique et centrale et divise l'espace intérieur 17 en deux portions 18 et 19 consistant dans cet exemple en des moitiés de l'espace intérieur 17. Le corps 16 étant cylindrique dans ce mode de réalisation, la paroi 26 s'étend selon un diamètre de la section circulaire du corps 16, sur une portion de hauteur de celui-ci. La première portion 18 d'espace intérieur 17 est sensiblement remplie d'un matériau, en l'occurrence d'un matériau polymère, jusqu'à la paroi 26. La deuxième portion 19 du corps 16 est dans cet exemple au moins partiellement dépourvue de matériau. Dans cet exemple, la deuxième fiche 28 présente une forme apte à coopérer avec une fiche similaire à la première fiche 27 d'un autre connecteur du même type selon la figure 3A. Dans ce mode de réalisation, l'ensemble des fiches complémentaires 30 est disposé de manière à présenter une symétrie axiale relativement à un axe central X de l'espace intérieur 17. Les fiches complémentaires 30 comprennent, dans cet exemple, un élément conducteur tel qu'une lame métallique affleurant sur la paroi 26, s'étendant dans cet exemple sur la hauteur de la paroi 26 et dépassant d'une portion supérieure 31 la hauteur de la paroi 26. Cette portion 31 est légèrement incurvée, formant un angle non égal à 180° avec le reste de la fiche complémentaire 30. La ou les fiches complémentaires 30 permettent le passage du courant électrique, permettant l'alimentation électrique des capteurs, notamment lorsqu'ils nécessitent une alimentation électrique, ce qui est le cas des capteurs de type numérique, notamment. Comme indiqué précédemment, la ou les fiches complémentaires peuvent faire passer, en variante, des données analogiques. Dans l'exemple illustré, chaque fiche complémentaire 30 comprend un alliage de cuivre et de béryllium, mais il peut en être autrement sans sortir du cadre de l'invention. Dans l'exemple illustré, la première fiche 27 comporte une tige rectiligne 32 disposée au centre d'un tube cylindrique creux 33. Dans cet exemple également, la deuxième fiche 28 comporte un premier cylindre creux métallique 34 entouré et au contact d'un deuxième cylindre 35 réalisé en un matériau polymère dans cet exemple. Ce matériau polymère peut être le même que celui qui remplit partiellement l'espace intérieur 17. La tige 32 de la première fiche 27 présente une forme telle qu'une tige similaire soit apte à coopérer en contact avec le premier cylindre 34 de la deuxième fiche 28. De plus, le tube cylindrique creux 33 de la première fiche 27 présente une forme telle qu'un tube similaire soit apte à coopérer avec le deuxième cylindre 35 de la deuxième fiche 28. Le tube cylindrique creux 33 de la première fiche 27 est entouré du matériau, notamment polymère, de la première portion 18 de l'espace intérieur 17. Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, chaque fiche complémentaire 30 est formée par surmoulage sur la paroi 26. Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, le nombre de fiches complémentaires 30 est de deux, mais il peut en être autrement sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, dans un autre exemple illustré sur la figure 5, le connecteur 15 comporte une seule fiche complémentaire 30 disposée symétriquement par rapport à l'axe central X de l'espace intérieur 17. Cette fiche complémentaire 30 constitue une fiche terre dans cet exemple. Dans un autre exemple illustré sur la figure 6, le connecteur 15 comporte trois fiches complémentaires 30 disposées toujours selon une symétrie axiale relativement à l'axe central X de l'espace intérieur 17. La ou les fiches complémentaires 30 peuvent, en variante non illustrée, ne pas être disposées selon une symétrie axiale relativement à l'axe central X. L'invention n'est bien sûr pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrit. En particulier, la paroi 26 peut ne pas être unique ni centrale. On a représenté, à titre d'exemple, des connecteurs 15 sur les figures 7 et 8 présentant chacun des première et deuxième fiches 27 et 28 qui sont identiques entre elles. Les première et deuxième fiches 27 et 28 du connecteur 15 de la figure 7 sont de type mâle, formant une tige, notamment métallique, dans cet exemple. Les première et deuxième fiches 27 et 28 du connecteur 15 de la figure 8 sont de type femelle, formant un creux, positionné et de forme apte à recevoir les première et deuxième fiches 27 et 28 du connecteur 15 de la figure 7. Chacun des connecteurs 15 des figures 7 et 8 comporte deux parois 26 s'étendant selon des largeurs de l'espace intérieur 17 du connecteur 15. Le long de chacune de ces parois 26 se trouvent des fiches complémentaires 30, comme visible sur les figures 7 et 8. Les connecteurs 15 des figures 7 et 8 sont conçus pour pouvoir s'emboîter entre eux, l'un étant positionné par exemple sur le boîtier électronique 2, l'autre étant positionné sur le câble 3. Sur la figure 9, on a représenté un autre exemple de connecteur 15, comprenant plus d'une première fiche 27 et plus d'une deuxième fiche 28, en l'occurrence deux premières fiches 27 et deux deuxièmes fiches 28, en plus des deux fiches complémentaires 30. Dans cet exemple, les premières et deuxièmes fiches 27 et 28 sont similaires à celles des figures 3A et 4. Le nombre de premières et deuxièmes fiches peut encore être supérieur à deux, sans sortir du cadre de l'invention. Le nombre de fiches complémentaires 30 peut être supérieur à trois sans sortir du cadre de l'invention. La configuration du réseau d'exploration terrestre dans lequel sont intégrés le boîtier électronique 2, le câble 3 et le connecteur 15 peut être différente sans sortir du cadre de l'invention. Le corps 16 du connecteur 15 peut ne pas être cylindrique, mais parallélépipédique ou autre, sans sortir du cadre de l'invention. Dans toute la description, les expressions « comportant un » ou « comprenant un » doivent être comprises comme étant synonymes respectivement des expressions « comportant au moins un » et « comprenant au moins un », sauf si REVENDICATIONS1. Connecteur (15) comprenant : - un corps (16) définissant un espace intérieur (17), - au moins une paroi (26) s'étendant au moins partiellement selon une largeur du corps (16), - au moins deux fiches (27, 28), à savoir au moins une première fiche (27) et au moins une deuxième fiche (28), s'étendant de part et d'autre de ladite au moins une paroi (26), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une fiche complémentaire (30) différente des première et deuxième fiches (27, 28) et intégrée dans la ou l'une des paroi(s) (26). 2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une fiche complémentaire (30) affleure sur la ou l'une des paroi(s) (26). 3. Connecteur selon la revendication lou 2, dans lequel la première et la deuxième fiches (27, 28) sont des fiches similaires, de type mâle ou femelle. 4. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel la première et la deuxième fiches (27, 28) sont des fiches différentes, la première fiche (27) étant de type mâle et la deuxième fiche (28) étant de type femelle, aptes à coopérer entre elles. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fiche complémentaire (30) ou l'ensemble des fiches complémentaires (30), notamment deux ou trois fiches complémentaires, est disposé(e) de manière à présenter sensiblement une symétrie axiale relativement à un axe central (X) de l'espace intérieur (17). 6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (16) est cylindrique, l'espace intérieur est sensiblement cylindrique (17). 7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi (26) est unique et centrale, divisant l'espace intérieur (17) en deux portions (18, 19) consistant notamment en des moitiés de l'espace intérieur (17). 8. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la ouchaque fiche complémentaire (30) comprend un élément conducteur tel qu'une lame métallique, notamment comprenant un alliage de cuivre et de béryllium. 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, la ou les fiches complémentaires (30) étant formée(s) par surmoulage sur la paroi (26). 10. Câble (3) pour l'exploration terrestre comprenant un connecteur (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Câble selon la revendication 10, configuré pour relier, à l'aide du connecteur, au moins un capteur sismique et un boîtier électronique (2). 12. Boîtier électronique (2) pour l'exploration terrestre comprenant un connecteur (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.