Dispositif de contrôle de trafic par signaux lumineux

Abstract

 Le dispositif de contrôle de trafic à haute intégration et conception modulaire comprend une unité de gestion et de commande centrale à micro-processeur (10) présentant des paires de bornes (b_i) pour les différents signaux lumineux (A_i). A chaque signal lumineux (A_i) utilement exploité est associé un module de puissance (M_i), intégrant un dispositif de commutation statique, relié aux bornes correspondantes (b_i) de l'unité de gestion (10) et embrochable directement sur un sous-ensemble bus-support comprenant les lignes bus (11, 12) d'alimentation de puissance; le signal lumineux (A_i) étant câblé directement sur le module de puissance associé

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de contrôle de trafic par commande de feux de signalisation.

[0002] Un carrefour contrôlé comprend , traditionnellement, au moins quatre feux tricolores, à chacun desquels sont op- tionnellement associés une ou plusieurs flèches de tolérance de passage et des feux piétons. Ces différents signaux lumineux sont pilotés, au moins à l'échelon du carrefour, par un contrôleur de trafic comprenant une unité de gestion et de commande de signaux, avantageusement à technologie numérique, commandant les phases d'allumage et d'extinction des différents signaux lumineux en fonction de séquences de temporisation données, éventuellement modulées par des dispositifs de détection de trafic ou par une unité de contrôle centrale. Les contrôleurs de trafic connus, dont on a représenté un bloc diagramme fonctionnel sur la figure 1, comprennent une unité de gestion des informations et de commande de signaux 1 transmettant et recevant par des lignes 2 et 4, toutes les informations de commande et de contrôle des différents signaux A.. des feux tricolores f_. via une série de sous-ensembles s et une batterie 3 de boîtiers de raccordement trois voies reliés au sous-ensemble s_i par les lignes 4 et aux feux f_i par désignes de puissance 1 . Dans cet agencement, chaque sous-ensemble s_i (correspondant à un feu tricolore), est lui-même subdivisé en trois unités triples α_i, β_i et γ_i, chaque unité a_i assurant la commutation électronique de la tension secteur aux bornes d'une lampe A_ij du feu tricolore si correspondant, chaque unité ^p_ï assurant la synchronisation des signaux de commande du commutateur électronique de a_i sur la tension secteur, et chaque unité y_i assurant la détection et la mise en forme des informations de retour nécessaire au traitement des anomalies de fonctionnement des unités lumineuses A_ij, Le bornier répartiteur 3 alimenté par le secteur supporte en outre tous les modules de protection. Cette technologie, lourde et nécessairement redondante, dans laquelle les différents composants 1 à 4 sont en fait regroupés dans le contrôleur C, tient compte du fait que le fabricant de dispositifs de contrôle doit offrir un contrôleur relativement standard, offrant le nombre de sorties nécessaires pour un carrefour donné, malgré l'ignorance dans laquelle il est de l'implantation particulière du carrefour particulier à équiper, notamment en ce qui concerne les signaux lumineux annexes tels que les feux piétons et les flèches de tolérance et de discrimination. Il en résulte une occupation relativement irrationnelle des volumes utilisables et des associations peu souhaitables au niveau de la connectique entre les différentes techniques utilisées, telles que l'électronique de puissance et la microélectronique. De ce fait, en raison de la densité des informations entre l'unité de gestion 1 et le bornier répartiteur 3, et donc de la complexité de la connectique associée 2, 4, il n'est guère possible d'envisager une décentralisation des unités de commande et de contrôle vers les signaux lumineux, ce qui interdit en outre une maintenance rapide des matériels et une optimisation des coûts de production.

[0003] La présente invention a précisément pour objet de proposer un dispositif de contrôle de trafic à haute intégration, permettant une optimisation de la connectique entre les ensembles de commande et les ensembles commandés, et autorisant une réduction considérable de l'encombrement du dispositif et des coûts, ainsi qu'une augmentation de l'isolement électrique et physique entre l'électronique de commande et les charges commutées, sur la base d'une modularité permettant d'utiliser de façon souple et fiable le nombre de modules de puissance correspondant exactement au nombre de signaux lumineux à commander.

[0004] Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif de contrôle de trafic, comprenant, pour au moins un carrefour, une pluralité de signaux lumineux, une unité de gestion et de commande de signaux et des moyens de commutation des signaux lumineux commandés par l'unité de gestion et reliés aux différents signaux respectifs, comporte, pour chaque signal lumineux effectivement exploité, un module de puissance, incorporant le moyen de commutation associé au signal lumineux considéré, chaque module de puissance étant relié, d'une part directement à un circuit commun d'alimentation de puissance, et d'autre part à des bornes déterminées de l'unité de gestion correspondant audit signal lumineux.

[0005] Selon l'invention, dans chaque module de puissance, géométriquement défini et optimisé, sont intégrées les deux fonctions principales constitutives du contrôle de trafic, à savoir la commutation et le contrôle de fonctionnement des feux ou signaux lumineux et la connectique assurant l'alimentation en puissance des signaux lumineux et des circuits de commande associés. La grande souplesse d'utilisation du dispositif selon l'invention, avec ses modules de puissance autonomes et indépendants, permet l'implantation de ces derniers, soit dans le contrôleur de trafic, de façon conventionnelle,soit dans les supports mêmes des feux de signalisation.La séparation marquée entre l'unité de gesticn à microprocesseur progranmable in situ ou piloté et les modules de puissance permet en cutre,à partar, d'éléments standard,de s'adapter simplement et efficacement aux différentes configurations possibles pour un carrefour, en 'utilisant le strict nombre d'éléments nécessaire en fonction du nombre des signaux lumineux, indépendamment de leur fonction propre dans le carrefour, ainsi qu'optionnellement un pilotage des contrôleurs de différents carrefours par une unité centrale de gestion et de commande via l'unité de gestion périphérique du carrefour.

[0006] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels :

La figure 1 représente de façon schématique comme susmentionné, un dispositif de contrôle de trafic de l'art antérieur;

La figure 2 représente, de la même façon schématique un dispositif de contrôle de trafic selon l'invention;

La figure 3 représente sous forme de blocs le circuit d'un module de puissance M d'un dispositif selon l'invention;

La figure 4 est une vue éclatée d'un tel module de puissance; et

La figure 5 représente le montage et l'embrochage de ces modules de puissance sur le sous-ensemble bus support.

[0007] Comme représenté sur les figures 2 à 5, le dispositif de contrôle de trafic selon l'invention comprend une unité de gestion et de commande des signaux 10, à micro- processeur programmable,présentant une série de paires de bornes de sortie b_i chacune affectée au contrôle d'un signal. lumineux A_i (de feux tricolores, de flèche ou de signal piéton). Conformément à la présente invention, à chaque signal lumineux A_i est associé un module de puissance M_i,relié, d'une part,à la paire de bornes correspondante b_i de l'unité 10, et d'autre part, à deux paires de lignes bus d'alimentation de puissance 11 et 12. Chaque module de puissance M_i comprend une carte de circuit imprimé 25 comportant deux paires de broches de connexion 13, 14 aux paires de lignes bus 11 et 12, et une paire 15 de lignes de liaison microcourants pour la connexion à la paire de bornes b. de la carte d'unité de gestion et de commande 10, ainsi qu'une paire de bornes de sortie à serre-fils 16 et 17, peur la connexion à la lampe associée A et une borne de masse 24.

[0008] La liaison 15 entre l'unité de gestion 10 et chaque module M,transmet deux informations,à savoir un signal E,généré par l'unité de gestion lO,commandant l'établissement de. la tension secteur aux bornes de la lampe A,et un signal S de validation confirmant ou infirmant l'effet du signal E pour le contrôle de la lampe A.Le signal E commande le déclenchement synchrone,c'est-à-dire au passage à zéro,du courant secteur d'un commutateur statique 18,comprenant typiquement un TRIAC couplé à un pont de diodes,commandant l'alimentation de la lampe A.L'isolement entre le signal de commande E provenant de l'unité de gestion 10 et le commutateur statique 18 est assuré par un coupleur opto-électronique 19 et son circuit de commande et de polarisation associé 20.Similairement, quoique de façon non limitative,le signal S est transmis vers l'unité de gestion 10 par l'intermédiaire d'un autre coupleur opto-électronique 21 et de son circuit de commande et de polarisation associé 22.Un fusible 23 est avantageusement prévu, dans le module M,entre la lampe A et le commutateur statique 18 pour assurer la protection en courant du circuit commandé de la lampe,une varistance en parallèle 50 assurant la protection du module.Le circuit de la figure 3 est effectué suivant la technique des circuits imprimés sur une carte de module 25.

[0009] Comme on le voit sur la figure 5, les paires de lignes bus 11 et 12 sont aménagées dans un sous-ensemble bus-support 26,assurant la transmission de puissance du secteur aux modules M, et servant également au support de ces derniers. Comme représenté sur la figure 5,1e sous-ensemble bus-support 26 comprend un profilé support 27 en aluminium extrudé définissant deux rainures parallèles et distantes l'une de l'autre 28 et 29,débouchant sur une même face du profilé, ces rainures étant séparées par deux ailes en saillie du profilé définissant, entre elles, une rainure centrale 30 aux parois en regard striées à un pas standard pour recevoir par vissage une extrémité de tige de vis, la rainure 30 débouchant également sur la même face du profilé 27. Dans chacune des rainures 28 et 29 est disposé un profilé de gainage en matériau plastique isolant 31, définissant lui-même deux rainures longitudinales 32 et 33,débouchant dans la gorge d'accès à la rainure associée 28 ou 29 du profilé 26.Dans les rainures 31 et 32 sont disposées des barrettes de connexion incluant les barres bus longitudinales 11 et 12,et des séries de pattes élastiques transversales aux bar= res pour le contact électrique d'embrochage avec les broches 13 et 14 des modules M.

[0010] Selon une caractéristique de l'invention,chaque module M comprend un boîtier 34,en aluminium extrudé de section rectangulaire,définissant un logement interne 35 pour la carte équipée 25 et présentant,à cet effet, au moins une paire de glissières 36 de guidage et de maintien des cartes 25, ainsi que,dans une paroi latérale, un orifice 37 pour le passage d'une vis de fixation de la carte 25,en coopération avec un trou de vis 38 sur une patte rapportée sur la carte 25.Le boîtier 3a,servant également de dissipateur thermique pour le TRIAC du commutateur 18,comporte également,dans la cavité interne 35,un canon longitudinal 39 de guidage de la vis de fixation 40 destinée à être vissée dans la rainure striée 30 du profilé 27.Pour permettre un montage assemblé à coulissement côte à côte des différents boîtiers 34,ceux-ci comprennent,sur une paroi latérale,une rainure d'assemblage 41,destinée à recevoir à coulissement une aile d'une rainure complémentaire formant tenon d'assemblage 42 prévue sur l'autre face latérale du boîtier 34.Le module est complété,sur sa face avant, par un capot cache-bornes 43 en matériau plastique isolant,recevant les serres-fils 16 et 17 et comprenant des orifices d'accès 44 à ces derniers,et par un serre-fil 24 de mise à la masse,relié électriquement au corps métallique du boîtier 34.Chaque module M comprend en outre,avantageusement, un voyant de fonctionnement 45 constitué par exemple par une diode électroluminescente, signalant la présence de la tension secteur aux bornes de la lampe associée A. Cet agencement permet donc un montage immédiat des différents modules M par embrochage sur le profilé bus support 26 et sa fixation en place par serrage de la vis de fixation 40, sans nécessiter d'intervention sur les autres modules déjà montés ou à monter.

[0011] Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée, mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

Revendications

1 - Dispositif de contrôle de trafic comprenant, pour au-moins un carrefour, une pluralité de signaux lumineux, une unité de gestion et de commande des différents signaux lumineux du carrefour, et des moyens de commutation des signaux lumineux commandés par l'unité de gestion et reliés aux différents signaux lumineux respectifs, caractérisé, en ce qu'il comprend, pour chaque signal lumineux individuel (A_i) un modulaire unitaire de puissance (M_i), incorporant le moyen de commutation (18) associé audit signal lumineux considéré, chaque module (M_i) étant relié directement à un circuit d'alimentation de puissance commun (26) et à une paire de bornes déterminées (b_i) correspondant audit signal lumineux (A_i) de l'unité de gestion et de commande (10).

₁₅ 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque module (M_i) est relié par une première ligne (E.) à une borne (b_i) de signal de commande du signal lumineux (A_i) et par une deuxième ligne (S_ï) à une borne de signal de validation du signal de commande.

2₀ 3 - Dispositif selon la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque module (M_i) comprend un commutateur statique (18) auquel est transmis, par l'intermédiaire d'un coupleur opto-électronigue (19), le signal de commande (E) provenant de l'unité de gestion et 25 de commande (10).

4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différents modules (_M.) sont embrochables sur un sous-ensemble bus-support (26) comprenant quatre barrettes bus de connexion.

30 5 - Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce que le sous-ensemble bus-support (26) comprend un profilé métallique (27) comportant deux rainures longitudinales (28; 29) pour recevoir chacune une paire de lignes bus (11, 12) et débouchant sur une face du profilé, et, 35 sur cette même face du profilé, une rainure striée (30) de réception de vis de fixation (40) de module.

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le sous-ensemble bus-support (26) comprend, dans chaque rainure de réception (28; 29), une gaine d'isolement profilée (31) définissant elle-même deux rainures (32, 33) débouchant vers ladite face du profilé métallique et dans chacune desquelles est disposée une barrette de connexion pour recevoir les broches (13; 14) des modules (M_i).

7 - Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que chaque module (M_.) comprend un boîtier extrudé (34) comportant une paire de glissières internes (36) pour le guidage et le maintien d'une carte de circuit imprimé de module (25) présentant les broches de connexion (13; 14), et un canon de guidage (39) de la vis de fixation (40) de module.

8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boîtier (34) a une section transversale rectangulaire et présente, sur deux faces latérales opposées, des formations complémentaires (41, 42) pour l'association mécanique deux à deux de deux boîtiers de modules adjacents.

9 - Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que chaque module (M) présente en façade deux serres-fils de sortie de puissance (16, 17) disposés dans un cache-borne isolant (43) rapporté sur le boîtier métallique (34).

10 - Dispositif selon l'une quelconque des reven-. dications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de gestion et de commande (10) comprend un microprocesseur.

Dessins