Brevet FR2142656A1 — publié le 19730202

La présente invention a trait à un dispositif de support d'information ou d'enregistrement à lecture optique assorti d'éléments réfléchissants, en particulier pour relever la position ou l'identification des wagons de chemins de fer Comme lton sait, l'accroissement du trafic ferroviaire et, conséquemment, l'extension continue du parc ferroviaire, conjointement aux possibilités offertes par l'utilisation des calculateurs électroniques ou ordinateurs, plaide en faveur d'une automatisation accrue du trafic ferroviaire et autres modes de transport, Dans certains cas, les problèmes de transport se trouvent déjà résolus au moyen d'ordinateurs. Les données de base à cet effet, à savoir le numéro d'identification du wagon ou autre moyen de transport, la charge utile, etc.., peuvent être aisément tenues à jour grâce à l'utilisation de l'ordinateur.Toutefois, du fait de leurs diverses destinations, de leurs allées et venues imprévisibles, etc.., lesdites données variables ne sont valables qu'en des points déterminés, par suite de la lenteur des processus administratifs. I1 est évident que les problèmes de transport peuvent autre résolus au mieux à la seule condition que lesdites données variables soient disponibles à tout instant grace à un ordinateur centrale L'administration des chemins de fer ezt concernée en permanence par le fait que 5 à 10 % du parc du matériel n'arrive pas à sa destination prévue. A cet égard, diverses solutions ont été envisagées, en vue d'automatiser complétement le trafic0 L'une d'entre elles, connue sous le nom de "système Sylvania", consiste dans l'utilisation d'un dispositif de lecture du numéro d'identification du wagon, lequel se fonde sur des principes optiques.Le numéro d'identification se compose de plusieurs chiffres, à savoir pour les chemins de fer européens d'un nombre décimal de douze unités, et pour l'enregisw trement duquel l'on utilise des éléments réfléchissants de lon-- gueur et de couleur différentes situés sur le c8té latéral du véhicule, les uns au-dessus des autres.Ceci constitue ie dispositif propre du wagon La tAche du dispositif de voie consiste à relever lesdites données sur le wagon en mouvement A cet effet, ledit dispositif de voie émet un faisceau de lumière blanche qui explore ou balaye dans le sens vertical le cEté latéral du véhi cule, détectant la couleur et la longueur de la lumière réfléchie et enregistrant finalement sur une carte perforée, par exemple, après une exploration intensive, toutes les données en question. Une autre solution bien connue sous le nom de "système Wabco" diffère de celui décrit ci-dessus par le fait qu'il n'utilise que le blanc et le noir, indiquant en conséquence les codes desdiverses unités décimales au moyen d'éléments- réfléchissants de différentes longueurs Du fait du balayage intensif du disposés tif et de la vitesse élevée des trains, la surface du dispositif incorporé au wagon a un développement de 0,2 m dans le cas d'un nombre décimal à douze chiffres, son utilisation étant limitée du fait de l'espace qu'il requiers0 Une autre solution encore est celle proposée par le "système Siemens, dans lequel le dispositif. d'enregistrement du numéro d'identification du wagon se fonde sur les micro-ondes électroniques.Le dispositif incorporé au wagon comporte des résonateurs indiquant les codes des unités décimales Le dispositif installé le long de la voie ou, plus simplement, le dispositif de voie, est constitué par un émetteur-transmetteur, lequel envoit des ondes électromagnétiques directionnelles dans la largeur de bande utilisée, enregistrant les. un-ités décimales grâce à la détection des fré-quences qui ne sont pas absorbées par les résonateurs0 Tfa présente invention a pour but d'-éliminer les inconvénients propres aux solutions précitées, et ce grâce à l'enregistrement des iqformations sous un volume réduit, sans pour autant restreindre la surface réfléchie propre aux données d'information.Conformément à la présente invention, un tel résultat est obtenu en disposant l'élément de réfléchissement dans le plan objet de élément de détection, tout en l'associant avec la caractéristique de codage de l.'informatin. l'e dispositif propre à la présente invention se compose principalement d'nit dispositif d'emmagasinage de l'information ou mémoire correspondant à m-.bits qui est rigidement assujetti a. un objet mobile, d'un moyen de transport à savoir un wagon de chemin de fer, etc., et d'un détecteur qui est disposé sur le trajet;;de l'objet mobile, ainsi que d'un dispositif d'emmagasinage des signaux électroniques à savoir une mémoire y conneotée,-outre une unité transmettant le contenu de la mémoire de l'ordinateur, à savoir par exemple une mémoire d'impulsions,. L'élément de réfléchissement peut comprendre suivant le nombre m d'informations OUI au plus m solides transmettant la lumière et dont la section droite affecte la configuration d'un triangle isocèle rectangle dont les sommets sont disposés de façon telle que leur hypothénuse soit perpendiculaire à l'axe optique de l'élément de détection, learête propre à l'angle de 900 tombant dans le plan objet de 1' élément de détection.Toutefois, il peut également comporter suivant le nombre m d'informations OUI de l'élément de réfléchissement I + 1 solides au plus dont la section droite affecte la configuration d'un triangle isocèle rectangle dans lesquels les plans des prismes appartenant à l'bypothénuse tombent de façon identique sur le plan objet de l'élément de détection l'es informations se trouvent transmises de façon appropriée à une plaque ou support de code disposé sur l'élément de réfléchissement, entre ce dernier et l'élément de détection. En outre, il est utile que les éléments de réfléchissement soient réalisés dans des matières ayant une transparence distincte les unes par rapport aux autres dans le spectre de la lumière. La présente invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée en référence aux dessins ci-annexés, sur lesquels la figure 1 , laquelle se subdivise en deux, à savoir 1A et 1B, représente un mode de réalisation illustratif d'un dispositif d'emmagasinage des informations ou mémoire conforme à la présente invention la figure 2 est un mode de réalisation illustratif de la plaque ou support de code propre à la présente invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, la mémoire d'informations, laquelle peut être fixée sur un objet mobile, par exemple en n'importe quel emplacement d'un wagon de chemin de fer, comporte une lentille ou système à lentille 11 ayant un pouvoir de grossissement N en tant qu'élément de détection optique.Sur le plan objet du détecteur 12 se trouve rigidement fixé de façon interchangeable avec leurs arêtes appartenant à l'angle de 90 , en guise d'éléments réfléchissants, m solides au plus qui sont orientés avec la surface de leur hypothénuse vers l'élément de détection, reposant par ailleurs sur ce dernier et dont les arêtes sont perpendiculaires au sens du déplacement, correspondant au nombre d'informations OUI, lesdits éléments de réfléchissement étant réalisés dans un matériau transparent ayant un indice de réfraction t, affectant la forme d'un triangle isocèle rectangle et dont l'hypothénuse correspond à c 13i (i = 1 .00 s 0 En supposant que m = 6 et l'information ou donnée 1 0 1 1 0 1, l'on a dans ce cas quatre prismes de réfléchissement qui sont disposés de la façon décrite ci-dessus sur le plan objet.Le long du trajet de l'objet mobile, en un emplacement approprié entre les points communs de l'a- xe optique de déplacement et du plan image, se trouve disposée une source lumineuse au moins 14, et, à une distance p zC cN de ladite source, un détecteur 15 au moins en guise de dispositif de détection. C' est ainsi que la source lumineuse 14 se trouve représentée par la lentille 11, l'image de la source lumineuse représentée étant réfléchie par le prisme 134, et représentée à nouveau par la lentille 11 dans le plan image correspondant à la source lumineuse, sur une distance cN, grâce à la propriété de transmission du point image du prisme précité. Dans le cas d'une mémoire d'informations mobile, l'image émanant de la source lumineuse 14 peut autre re çue sur la distance cN n importe où à la droite ou à la gauche de ladite source lumineuse0 le détecteur de lumière 15 situé à une distance p t cN détecte la lumière réfléchie par les prismes 13 correspondant aux informations OUI, les enregistrant par l'intermédiaire d'un amplificateur et d'un système logique dans une mémoire installée le long du trajet de l'objet mobile L'information émanant de ladite mémoire parvient, au moyen par exemple d'une impulsion télégraphique, dans l'entrée de l'ordinateur, puis dans la section appropriée de ce dernier correspondant à sa mémoire. Aux fins d'une meilleure compréhension de la présente invention, le dispositif d'emmagasinage de l'information ou mémoire se trouve également déplacé sur la figure 1A. La nouvelle position du système à lentille est indiquée par la référence 11'. L'image émanant de la source lumineuse 14 parvient au prisme 136 , où elle se trouve réfléchie vers le détecteur de lumière 15 La présente invention conserve ainsi la grande surface de détection correspondant à une information OUI, laquelle est caractéristique des systèmes optiques adoptés jusqu'à présent, étant donné que l'élément de représentation, autrement dit le système à lentille,possède une grande surface, tout en résolvant le problème d'emmagasinage des informations grflce à des éléments de surface limitée, La présente invention permet également d'accroître le contenu des données ou informations. A cet effet, il est pourvu à l'installation de m éléments de réfléchissement au plus qui sont disposés en série dans les plans images, étant agencés symétriquement par rapport à l'axe optique et, par suite, au sens du déplacement, ainsi qu'il a été décrit ci- dessus. I1 en résulte qu'il est possible d'enregistrer des données correspondant à m x n bits.En un point correspondant aux images des éléments réfléchissants disposés en n rangées le long du traJet de l'objet mobile sur une ligne perpendiculaire au sens de déplacement se trouvent placées n sources lumineuses et, à une distance z de ces dernières, n détecteurs lumineux en guise d'éléments de détection. C'est ainsi par exemple que dans les systèmes utilisés jusqu a ce jour quarante chiffres se trouvent emmagasinés, auxquels correspondent 160 bits si les chiffres de O à 9 doivent être représentés selon le code BDC. Dans le mode de réalisation conforme à la présente invention, si l'élément de représentation présente un diamètre de 60 mm, cela correspond à une surface d'environ 27 cm2 .Afin que les données puissent être distinguées sans aucune équivoque, dans les dispositifs connus deux données voisines doivent être séparées par une bande sombre dont la largeur est 2 identique a celle des données ou informations. Dans le cas présent, il est nécessaire d'avoir recours à un tableau dont les dimensions sont de 320 x 27 cm2 , ce qui correspond à environ 1 m2 L'équipement propre à la présente invention résout le problème d'emmagasinage des données ou informations correspondant à une même quantité de bits avec une surface totale de 27 cm.La fiabilité de lecture est à peu près sembla- ble à celle des informations du support d'affichage traditionnen d'une surface de 1 m2 Dans le cas d'une contamination de la surface d'emmagasinage des informations, les risques d'erreur sont beaucoup plus élevés avec les systèmes connus. Dans l'équi- pement conforme à la présente invention, une contamination par tielle de l'élément de représentation n'altère pas le contenu des informations du dispositif de lecture, le signal n'étant uniquement réduit qu'en proportion de la contamination. La reduction du niveau de signalisation n'entraîne pas à son tour d'erreur si la source lumineuse est choisie de bien approprie. La présente invention offre pour avantage le fait que le matériau constitutif de l'élément réfléchissant absorbe la lumière dans différentes régions du spectre, c'est-à-dire qu'il ne réfléchisse uniquement la lumière que dans des régions définies du spectre. En conséquence, la présente invention utilise, dans k régions différentes du spectre mutuellement indépendantes selon leurs diverses combinaisons, des éléments de réfléchissement. L'élément de réfléchissement est constitué par le prisme à base de triangle isocèle rectangle, tel que décrit ci-dessus.En pareil cas, en chaque emplacement correspondant à n'importe quelle donnée ou informat ion l'on peut placer 2k-l éléments de réfléchissement pour lesquels il est nécessaire, en vue de l'emmagasinage des informations se conformant à m x n bits, de disposer de x Jn2kl et tout au plus du même nombre d'éléments. Dans le dispositif récepteur placé le long du trajet correspondant à n rangées, dans chaque rangée k de détecteurs de lumière mutuellement recouverts dans les régions du spectre l'on utilise des filtres translucides indépendants. Des détecteurs de lumière doivent être placés plus loin, à savoir à une distance cN de la source lumineuse.Supposons que les régions indépendantes du spectre soient au nombre de deux (k = 2), à savoir le spectre visible (L) et la région des infrarouges (i). in fonction de ce qui précède, les éléments de réfléchissement peuvent être constitués par (L) éléments de réfléchissement désignés par le chiffre 1 ; (i) éléments de réfléchissement désignés par le chiffre 2 ; et en réunissant ou combinant (L) et (i) des élements de réfléchissement désignés par le chiffre 3 (ce type d'élément de réfléchissement réfléchit aussi bien le spectre de la lumière visible que celui de la région des infrarouges) Les éléments de réfléchissement sont au nombre de 3. C'est ainsi par exemple que les chiffres de O à 9 peuvent être représentés sous forme codée par deux éléments de réfléchissement Lorsque aucun réfléchissement ne parvient d'un endroit zonné, à saloir en l'absence de tout élément de réfléchissement, ceci se traduit par le chiffre O Une telle représentation s'exprime par exemple comme suit : O - 01 ; 1 - 02; 2 - 03 ; 3 - 10 t 4 - 11 ; 5 - 12 ; 6 - 13 ; 7 - 20 8 - 21 ; 9 - 22 ; dans lesquels les chiffres suivant le tiret indiRtlent la -égion du aspect. dans laquelle-se reflète l'élément de réfléchissement.Le dispositif placé le long du trajet comporte une source lumineuse correspondant à chaque bande, ainsi qu'un détecteur de lumière qui est disposé derrière chacune des dites sources lumineuses, dans le sens de déplacements et ce dans chaque rangée située devant et derrière la source lumineuse à une distance p " cN, un filtre pouvant être disposé devant ledit détecteur de lumière, étant translucide dune part à la lumière visible uniquement, et d'autre part aux radiations infrarouges seulement. A partir des éléments de réfléchissement, l'on peut obtenir les divers signaux (tensions) suivants : par exemple dans le cas de O, le détecteur de lumière affiche 00 ; dans le cas de 1, 10 ; dans le cas de 2, 01 ; dans le cas de 3, 11. La signification des deux chiffres binaires s'établit comme suit : le premier groupe de chiffres représente l'information en provenance du détecteur recouvert par le filtre translucide à la lumière visible, cependant que le deuxième groupe de chiffres représente l'information en provenance du détecteur recouvert par le filtre translucide aux radiations infrarouges (0 = tension nulle, 1 = tension activez De façon logique, lesdits signaux déterminent sans aucune équivoque le contenu de l'information du dispositif d'emmagasinage ou mémoire. Sur la figure 2 se trouve illustré un deuxième mode de réalisation de la présente invention, lequel est destiné à permettre une meilleure interchangeabilité. Sur le plan objet 22 de l'élément de représentation 21 se trouvent déjà disposés m + 1 éléments de réfléchissement 23 déjà décrits ci-dessus, lesquels reposent sur le plan appartenant à 1'hypothénuse, entrant mutuellement en contact par les arêtes appartenant à l'angle de 900 et qui sont dirigées vers l'élément de représentation, étant par ailleurs fixés de façon connue en soi, tout en étant dotés d'un revêtement réfléchissant. Sur les plans appartenant aux côtés de l'angle de 900 se trouve la plaque ou support de code comportant dans différentes régionsdu spectre des zones translucides ou transparentes et, correspondant aux colonnes divisées à partir des côtés de l'angle de 90 , m x n/zones non translucides ou opaques, La plaque ou support de code peut être aisément réalisée selon un processus photographique par exemple. De plus, il est facilement interchangeable, étant susceptible de contenir un grand nombre d'informations ou de données. R E V E N D I C A 2 I O N S 1. Dispositif de support d'informations à lecture optique assorti d'éléments réfléchissants, en particulier pour relever l'identification des wagons de chemin de fer, caractérisé par le fait que l'élément de réfléchissement est disposé dans le plan objet de l'élément de représentation optique ou de détection, et par le fait qu'il est associé avec une plaque ou support de code caractéristique de l'information 2.Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément deréfléchissement correspond à m informations OUI de m parallélipipèdes au plus réalisés dans une matière transmettant la lumière et dont la section droite forme un triangle isocèle rectangle, étant disposés de façon telle que leur hypothénuse soit perpendiculaire à l'axe optique de l'élément de représentation optique ou de détection précité, les arêtes propres aux angles de 900 tombant dans le plan objet dudit élément de représentation optique. 3. Dispositif,suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de réfléchissement est constitué par m informations OUI de m + 1 prismes au plus dont la section droite forme un triangle isocèle rectangle, lesdits prismes tombant avec leurs côtés appartenant à leur hypothénuse dans une position identique par rapport au plan objet de l'élément de représentation optique. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'information se trouve transmise sur une plaque ou support de code disposée dans l'élément de réfléchissement précité, entre ce dernier et élément de représentation optique ou de détection. 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les élé- ments de réfléchissement sont réalisés dans des matières translucides dans différentes régions du spectre mutuellement séparables.