Brevet FR2102172A1 — publié le 19720407

i 2102172 La présente invention concerne un dispositif de veille automatique temporisé avec contrôle de vigilance commandé par air comprimé, couramment appelé dispositif "d'homme mort" utilisable notamment sur les véhicules de traction ferroviaires, dans lequel 5 l'agencement est utilisé de telle sorte qu'en cas d'inattention du conducteur de l'automotrice soit déclenché un signal d'alarme constitué par exemple par une trompe et produisant après un intervalle de temps déterminé vin nouveau signal déclenchant plusieurs manoeuvres de commande et provoquant un freinage rapide du 10 train. Un tel dispositif est maintenant désigné couramment dans la S.N.C.F. par les initiales V A C M A qui signifient "veille automatique avec contrôle de maintien d'appui". Il existe déjà des circuits de sécurité et des dispositifs de veille automatique dits "dispositifs d'homme mort" entrant en 15 action au bout d'un laps de temps déterminé et qui assurent de façon continue la vigilance du conducteur du véhicule. Dans le cas de ces circuits connus, il faut appuyer à des intervalles de temps prédéterminés sur un organe d'actionnements puis le lâcher afin d'empêcher le freinage automatique du train. Ces dispositifs con-20 nus sont constitués par une association d'appareils à air comprimé mis au point à cet effet et comportant des éléments mobiles. En outre, il existe également des circuits de sécurité fonctionnant par voie électromécanique ou électronique et quis en cas d'inattention du conducteur de l'automotrice, déclenchent un si-25 gnal sous l'action d'impulsions électriques émises par un émetteur d'impulsions qui sont additionnées et qui, après un certain temps9 provoquent automatiquement le freinage rapide. Ces dispositifs connus, pneumatiques et électromécaniques présentent cet inconvénient de fonctionner en partie avec des élé-30 ments mobiles et qui sont soumis à une forte usure du fait de 1'actionnement périodique par le conducteur de l'automotrice afin de prouver sa vigilance. Mais cette usure importante peut avoir comme conséquence non seulement une défaillance de l'installation, mais elle peut également compromettre la sécurité du véhicule. 35 Les installations électroniques ne comportent pas, il est vrai, d'éléments mobiles mais elles présentent une certaine sensibilité aux vibrations et aux secousses et ne peuvent pas être montées dans les véhicules protégés contre les explosions. BAD ORIGNAL 71 25829 2 2102172 Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un circuit de sécurité du type précité, commandé par air comprimé et entrant en action en fonction du temps, l'élément information ne comporte pas a-éléments mobiles et facilement sujets à des 5 pannes et se distingue par rapport aux systèmes existants jusqu'à présent par une grande sécurité de fonctionnement et par la simplicité de leur construction» Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait ou;un commutateur pneumatique est connecté indirectement par un sys-10 tème d'éléments "fluidiques" (à fluide pneumatique, porte OU-MI, amplificateur numérique bis table., porte ET) à un multivibrateur à fluide pneumatique (fluidique) et à une chaîne ou cascade de comptage.montée en aval et également fluidique avec des éléments à étages de comptage montés en série, de sorte que, selon la posi-15 tion du commutateur, des sorties différentes des éléments de comptage de la chaîne de comptage qui. transmettent le signal après des laps de temps de fonctionnement de durées différentes peuvent être connectées à d!autres éléments fluidiqu.es de façon, soit à produire un signal d-alarma, soit à actionner le frein du 20 véhicule par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique et à déconnecter le mécanisme d'er»fcr edneaient du véhicule. Ce dispositif de veille automatique, lorsque le commutateur- est placé sur "arrêt", peut comporter* un temps de réponse très court et lorsqu'il est sur "marche" un temps de réponse plus,long. 25 Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, le multivibrateur commandant les temps de réponse est constitué par une porte OU/NI, par un récipient (organe de retard) — par un orifice d'étranglement, la chaîne de comptage monte «a avs,l pouvant être constituée par un nombre quelconque d'ëiêraenbs de 30 degrés de comptages et le comptage des impulsions d'air comprimé émises par le multivibrateur pouvant être effectué selon le sys-' tème binaire. Suivant un mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention, à chaque changement du commutateur entre la position 35 "marche" et la position "arrêt" (ou inversement) une impulsion d'effacement agit sur la chaîne de comptage par inversion de la perte OU/NI par l'intermédiaire de la porte ET, tous les éléments de la chaîne de comptage pouvant être ramenés à leur position de départ. ©AD ORIGNAL t. 71 25829 3 2102172 Suivant me autre particularité encore de l'objet de l'invention, il est possible d'obtenir par une connexion indirecte du commutateur avec la porte OU/NI et avec les portes ET, ainsi qu'avec la chaîne de comptage, des temps de retard de durées dif-5 férentes, et, dans la position "marche" du commutateur les impulsions d'air comprimé du multivibrateur parcourent dans la chaîne de comptage tous les éléments de cette chaîne jusqu'au signal d'alarme émis par la trompe, et après, jusqu'à la mise en circuit de l'amplificateur pneumatique, les impulsions partant du début 10 de la chaîne de comptage parviennent jusqu'à l'étage de comptage qui est relié à la porte ET pouvant être actionné le premier, tandis qu'en position "arrêt" du commutateur, les impulsions, au moment où résonne le signal d'alarme parviennent jusqu'à l'étage de comptage qui est relié à la porte ET pouvant être commandé en 15 second et après, jusqu'à la mise en circuit de l'amplificateur pneumatique, les impulsions parvenant de nouveau à l'étage de comptage qui est relié à la porte ET pouvant être commandé le premier. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non 20 limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La figure unique est un schéma de montage du dispositif de veille automatique suivant l'invention. Dans le cas du système de veille automatique suivant l'inven-25 tion (dit dispositif d'homme mort) avec contrôle de vigilance, utilisable sur les véhicules de traction ferroviaires, le fluide d'alimentation est constitué par de l'air comprimé qui est prélevé dans le réservoir "d'air comprimé principal du véhicule et qui est amené par l'intermédiaire d'un filtre à air à une valve réduc-30 trice qui réduit la pression d'air comprimé jusqu'à la pression de travail des éléments fluidiques pneumatiques. Dans le schéma simplifié annexé, le réservoir principal d'air comprimé et le filtre à air de même que la valve réductrice de pression n'ont pas été représentés. 35 On a désigné par 1 sur ce schéma les raccords d'alimentation en air comprimé des éléments fluidiques. Une pédale ou un bouton poussoir actionnable à la main est relié à un commutateur pneumatique 2. Ces éléments doivent être actionnés par le conducteur 71 25829 4 2102172 du véhicule à des intervalles de temps réguliers afin de prouver sa vigilance et, lorsqu'il appuie sur la pédale ou sur le bouton (non représenté), le commutateur se place dans la position "marche". De ce fait, lair de travail parvient à ltentrée de signal > 5 d'une porte OU/NI fluidique 4, d'où il résulte qu'à la sortis 5 est produit un signal d'air comprimé qui émet des signaux aussi Men à l'entrée 6 d'une porte ET 7 qu'à Centrée 8 d'un amplificateur numérique bistable 9. Par suite du signal produit à l'entrée 8 de l'élément bis-10 table 93 la direction de l'air est inversée de la sortie 10 vers la sortie 11, ce qui produit un signal à l'entrée 12 d'une porte ET 13. Bn récipient (élément de retardement) 14 fait que la pression à l'entrée 12 de la porte ET 13 arriver":, légèrement retardée. Etant donné que pendant la commutation pro*-.? 15 duite dans l'élémènt bistable 9» de la sortie 10 à la sortie S 11, la pression s'exerçant à l'entrée 16 de la porte ET 13 ™ ne diminue que lentement, grâce au récipient (élément- de retardement) 15 interposé, il se produit pendant un court instant _ aux entrées 12 et 16 de la port® ET 13 à psu près la même 20 pression, de sorte que dans cette porte se produit seulement pendant un court instant une inversion du sens, de passage de l'air de travail de la sortie if vers la sortie 18, Pour déterminer les périodes exactes des temps de retard nécessaires, il est prévu dans l'élément d'information un rmltivi-25 brateur pneumatique 63 associé à une chaîne de comptage 64 montée en aval. A la porte ET 13 est raccordée la chaîne de. comptage 64 qui, selon les temps de fonctionnement nécessaires peut Stre . constituée par un nombre quelconque d'éléments de compcage étages 30 Dans l'exemple représenté, il est prévu six éléments de comptage étagés. Le signal partant de la sortie 18 de la porte ET 13 parvient par des entrées 19 aux éléments de comptage étagés 23, 24 25, 26, 27 ainsi que par l'entrée 20 dans l'élément de comp-35 tage étagé 28, ce qui provoque une inversion du passage de l'air de travail aussi bien de la sortie 21 vers la sortie 22 dans^-v les éléments de comptage étagés 23, 24, 253 2.6, que de la eortie 22 vers la sortie 21 dans l'élément de comptage étagé BÂD ORIGINAL 71 25829 5 2102172 28. La chaîne de comptage 64 est établie de telle sorte qu'à part le dernier élément de comptage étagé, les sorties 22 des autres éléments de comptage étagés sont reliées à l'entrée 29 de l'élément de comptage étagé monté en aval. Dans la chaîne de 5 comptage 64, le comptage des impulsions d'air comprimé fournies par le multivibrateur 63 s'effectue selon le système binaire. Le multivibrateur 63 constitué par une porte OU/NI 30 par un récipient (élément de retardement) 33 et par un orifice d'étranglement 34 fournit constamment, lorsqu'il ne se produit 10 pas de signal à l'entrée 35, des impulsions d'air comprimé à la sortie 31 d'une fréquence pouvant être déterminée par la capacité du récipient (organe de retardement) 33 et par le diamètre de l'orifice d'étranglement 34, en passant par 36, à l'entrée 29 de l'élément de comptage étagé 23. 15 En comptant à partir du bref signal se produisant, lors de la commutation, à la sortie 18 de la porte ET 13, la commutation se produit après la 32ème impulsion d'air comprimé du multivibrateur 63 de la sortie 21 vers la sortie 22 de l'élément de comptage étagé 28. 20 Mais chaque élément de comptage étagé est monté de telle sorte que, lorsqu'il ne se produit pas de signal à l'entrée 19, il se produit, sous l'action d'une impulsion arrivant à l'entrée 29s une commutation du signal de la sortie 21 à la sortie 22 ou inversement. Le signal venant de la sortie 22 de l'élément de 25 comptage étagé 28 parvient à l'entrée 37 de la porte ET 7 et produit, avec le signal émis par la sortie 5 de la porte OU/NI 4 déjà présent à l'entrée 6, une commutation du signal de la sortie 38 vers la sortie 39. Le signal provenant de la sortie 39 de la porte ET 7 parvient à l'entrée 41 de la 30 porte OU/NI 40 et produit ici une commutation du signal de la sortie 43 vers la sortie 44. L'absence du signal émis par la sortie 43 de la porte OU/NI 40 à l'entrée 46 de la porte OU/NI 45 a pour effet un transfert du signal de la sortie 48 à la sortie 49, de sorte qu'une trompe 50 actionnée par l'air 35 comprimé et reliée à cette sortie, produit un signal d'avertissement acoustique. Lorsque le conducteur entend ce signal, il doit prendre des mesures déterminées afin dfempêcher un freinage rapide. Si le BÂD OR1GINAU 71 25829 6 2Î02172 conducteur ne tient pas compte de ce signal acoustique, de sorte qu'il ne se produit pas d'intervention dans le système, la commutation de la sortie 22 à la sôrtie 21 se produit après huit autres impulsions fournies par le multivibrateur 63 dans la 5 chaîne de comptage 64 de l'élément de comptage étagé 25. Le signal émis à la sortie 21 de l'élément de comptage êtagé 25 produit à l'entrée 54 d'une porte ET 51, en même temps que le signal produit à la sortie 44 de la porte OU/NI 40 à l'entrée 55 de la porte ET 51 une commutation du signal de la 10 sortie 52 à la sortie 53. Le signal produit à la sortie 53 de la porte ET 51 déclenche successivement les commandes suivantes: Le signal apparaissant à l'entrée 47 de la porte OU/NI 45 commute le signal de la sortie 49 à la sortie 48 et il en résulte que le signal d'alarme acoustique émis par la trompe 50 15 est réduit au silence. En même temps, un signal placé à l'entrée 56 actionne un amplificateur 57 Q^i libère l'air venant du réservoir d'air principal d'air comprimé pour provoquer- le freinage rapide et mettre hors d'action la mécanisme ci7entraînement du véhicule. Par l'intermédiaire l'entrée 35 de la porte OU/NI 20 30 le signal est commuté de la sortie 32 â la sortie 31 et la succession des impulsions d'air comprimé provenant du multivibrateur 63 est ainsi interrompue. Une fois effectué le freinage et la mise hors d'action du mécanisme d'entraînement du véhicule par suite de l'entrée en action 25 du dispositif de veille automatiques l'installation peut être de nouveau mise en condition de fonctionner par 1'actionnement du commutateur 2. Par suite de l'absence du signal à la sortie 3 de la porte OU/NI 4 il se produit une commutation du 1 de la sortie 5 à la sortie 53, un signal apparaissant a l Entrée 30 59 de l'élément bistable 9 commute le signal de la sortie 11 à la sortie 10. Pendant cette commutation, il se produit aux ■ entrées 12 et 16 de la porte ET 13 par les capacités des récipients 14 et 15 montés entre cette porte et les sorties 10 et 11 et pendant la courte durée de l'augmentation de 35 pression se produisant à l'entrée 16 et de la baisse de pression à l'entrée 12, une pression à peu près égale de sorte qu'il se produit une brève commutation de la sortie 17 à la sortie 18 de la porte. ET 13. L'air de travail se manifestant ^ la sortie §ÂD ORIGINAL ' 71 25829 7 21,02172 18 de la porte ET 13 commute de nouveau les signaux des éléments de comptage étagés 23, 24, 25, 26, 27 de la chaîne de comptage 64 aux sorties 22 et le signal de l'élément de comptage étagé 28 à la sortie 21. De ce fait, l'entrée 37 de la 5^ porte ET 7 ne reçoit plus d'autre signal, de sorte que le signal émis par la sortie 39 est commuté vers la sortie 38. Ainsi disparaît également l'autre signal à l'entrée 41 de la porte OU/NI 40, d'où il résulte que le signal de cette porte est commuté de la sortie 44 à la sortie 43. Le signal sortant en 43 10 de la porte OU/NI 40 produit un signal à l'entrée 46 de la porte OU/NI 45. Simultanément, le signal destiné à l'entrée 55 de la porte ET 51 disparaît, de sorte que le signal est commuté de la sortie 53 & la sortie 52. Cette commutation produit les effets suivants 15 Tout d'abord, le signal à l'entrée 56 de l'amplificateur 57 disparaît, ce qui produit le desserrage du frein du véhicule et libère de nouveau le mécanisme d'entraînement de l'automotrice. Ensuite, le signal à l'entrée 47 de la porte OU/NI 45 disparaît. Mais étant donné que le signal est déjà présent à l'en-20 trée 46 de la porte OU/NI 45, la trompe d'alarme 50 reste déconnectée.. Comme troisième conséquence de la commutation du signal de la sortie 53 de la porte ET 51 à la sortie 52, le signal manque à l'entrée 35 de la porte OU/NI 30s de sorte que le 25 multivibrateur 63 se remet en action et envoie constamment des impulsions d'air comprimé à l'entrée 29 de l'élément de comptage étagé 23. Lorsque le commutateur 2 reste dans sa position "arrêt", il en résulte après la deuxième impulsion du multivibrateur 63 30 (en comptant à partir du moment où s'ouvre le commutateur 2) une commutation dans l'élément de comptage étagé 26 de la sortie 22 à la sortie 21, Le signal émis par la sortie 21 parvient à l'entrée 65 d'une porte ET 60 et provoque, en même -temps ,que le. signal présent à l'entrée 66 et provenant de 35 la sortie 10 de l'élément bistable. 9,, une commutation.du signal de la sortie 6l . à la-sortie 62 .de la porte, ET 60. Le signal venant de la sortie 62 , de la "porte ET 60 parvient à l'entrée. 42 .de ,1a pqrte, OU/NI_ 40 et commute le signal de la sortie 43 à la sortie 44 d'où il résulte la àisparition du 71 25829 8 2102172 signal à l'entrée 46 de la porte OU/NI 45, ce qui produit la commutation du signal de la sortie 48 à la sortie 49. La trompe 50, actionnée par air coînprimé et reliée à cette sortie, émet ainsi un signal d'alarme acoustique. Simultanément, un si-5 gnal part de la sortie 44 de la porte OU/NI 40 en direction de la sortie 55 de l'élément 51. Le signal d'alarme acoustique dure jusqu'à ce que, après huit autres impulsions d'air comprimé fournies par le multivibrateur 63, le signal soit commuté de la sortie 22 à la sortie 21 de 10 l'élément de comptage étagé 25. Ce signal produisant à l'entrée 54 de la porte ET 51s en même temps que le signal déjà existant, émis de la sortie 44 de la porte OU/NI 40 à l'entrée 55 de la porte ET 51, une commutation du signal de la sortie 52 à la sortie 53 de la porte ET 51. Les mêmes commandes qui ont 15 déjà été décrites à propos du commutateur 2 actionné constamment après la commutation de la porte ET 51 de la sortie 52 vers la sortie 53 se déroulent c'est-à-dire que le frein du véhicule est actionné et que le mécanisme d'entraînement du véhicule, la trompe 50 à air comprimé et le multivibrateur 63 sont 20 rais hors d'action. On voit par ce qui précède que, par suite de la liaison indirecte du commutateur 2 avec la porte OU/NI 4, les portes ET 7 et 60, ainsi que la chaîne de comptage 64, permettent d'obtenir des temps de retard de durées différentes. 25 Lorsque le commutateur 2 s'ouvre ou se ferme un court ins tant avant ou pendant que résonne la trompe 2 à air comprimé, les éléments de comptage étagés de la chaîne de comptage 64 dont le signal est sur la sortie 21 sont, dans la porte ET 13, du fait de la commutation du signal de la sortie 17 à la sortie 18, 30 commutés sur la sortie 22 et, dans lê cas où le signal de sortie de l'élément 28 du compteur étagé se trouve sur la sortie 22, ils sont commutés sur la sortie 21. Il s'en suit que le comptage d'impulsions servant à la détermination du temps recommence . 35 Les avantages obtenus grâce à l'invention résident notamment dans le fait qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des organes mobiles pour le traitement de l'information, ce qui est d'autant plus important que, du fait du fonctionnement continuel du 71 25829 9 2102172 dispositif de veille automatique, il en résulte pendant tout le temps de fonctionnement d'un véhicule de traction ferroviaire une fréquence extrêmement élevée des différents éléments de commutation. En outre, il est possible d'obtenir une construction très compacte du fait des faibles dimensions des différents éléments . Les détails de réalisation peuvent être modifiés,sans s'écarter de 1'invention,dans le domaine des équivalences techniques. 71 25829 10 2102172 REVENDICATIONS 1. Dispositif de veille automatique avec contrôle de vigilance, commandé par air comprimé et temporisé, pour véhicule de traction ferroviaire, étudié de telle sorte que se produise, en 5 cas d'inattention du conducteur du véhicule, le déclenchement d'un signal mettant en action une trompe d'alarme et, après un intervalle de temps déterminé, un autre signai qui déclenche d'autres commandes provoquant un freinage rapide du véhicule, caractérisé en ce qu'un commutateur pneumatique est relié indirectement par 10 l'intermédiaire d'un système d'éléments fluidiques (à fluide pneumatique) à un multivibrateur bistable fluidique et à une chaîne de comptage montée en aval, également fluidique (à fluide pneumatique), comportant des éléments de comptage étagés montés en série, de telle sorte que, selon la position du commutateur, 15 des sorties différentes des éléments de comptage étagés de la chaîne de comptage émettant un signal après des temps de fonctionnement de durées différentes, peuvent être connectées à d'autres éléments fluidiques, de sorte qu'il en résulte soit l'émission d'un signal d!alarma, soit 1 'actionnement du frein du 20 véhicule par l'intermédiaire d'un amplificateur pneumatique et la mise hors d'action du moteur du mécanisme entraînant le véhicule. 2. Dispositif de veille automatique avec contrôle de vigilance suivant la revendication 1, caractérisé en ee que le dispositif de veille automatique, lorsque le commutateur est placé sur 25 "arrêt" peut être influencé par un temps de fonctionnement de courte durée, et lorsqu'il est placé sur "marche" par un temps de fonctionnement de plus longue durée. 3. Dispositif de veille automatique avec contrôle de vigilance suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le 30 multivibrateur commandant les temps de commande est constitué par une porte OU/NI, par un récipient (organe de retardement) et par ' un orifice d'étranglement, la chaîne de comptage montée en aval pouvant, selon les temps d'entrée en action nécessaires, être constituée par un nombre quelconque d'éléments de comptage étagés, 35 et le comptage des impulsions d'air comprimé émises par le multivibrateur pouvant être effectué selon le système binaire. 4. Dispositif de veille automatique avec contrôle de vigilance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à chaque passage du commutateur de la position 71 25829 ii 2102172 "marche" à la position "arrêt" ou inversement, une impulsion d'effacement peut agir sur la chaîne de comptage, par commutation de la porte OU/NI par l'intermédiaire de la porte ET, tous les éléments de comptage étagés pouvant être ramenés à leur posi-5 tion de départ. 5. Dispositif de veille automatique avec contrôle de vigilance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est possible, par commutation indirecte du commutateur avec la porte OU/NI et les portes ET ainsi qu'avec 10 la chaîne de comptage d'obtenir dansées condjfct ions des temps de réponse de durées différentes, les impulsions d'air comprimé du multivibrateur montées dans la chaîne de comptage, lorsque le commutateur est en position "marche",parcourant, jusqu'au signal d'alarme émis par la trompe d'alarme, tous les éléments de comp-15 tage étagés et, jusqu'à l'entrée en action de l'amplificateur pneumatique, parcourant les éléments de comptage étagés les plus proches du multivibrateur tandis que, lorsque le commutateur est sur la position "arrêt" et jusqu'à ce que retentisse le' signal d'alarme, les quatre éléments de comptage étagés les plus proches 20 du multivibrateur peuvent être commandés et, jusqu'à la mise en action de l'amplificateur pneumatique, peuvent être commandés les trois éléments de comptage étages les plus proches du multivibrateur.