Brevet FR2132346A1 — publié le 19721117

i 2132346 L'invention concerne en général un système de communication pour route de circulation, système permettant d'émettre des informations vers des véhicules qui se déplacent le long de la route et plts particulièrement l'invention concerne un dispositif à signal de déclenche-^ ment servant à enclencher les récepteurs des véhicules de façon sélective en fonction de leur sens de déplacement. Un système de communication de ce genre doit présenter notamment la propriété suivante» Ses informations qui sont destinées à des véhicules qui se déplacent dans un sens déterminé ne doivent être acceptées 10 que par les récepteurs de ces véhicules» Dans le "brevet américain N° 3.101»" 394 est décrit un système de communication inductif pour route de circulation, dans lequel on utilise une boucle d'induction principale servant à l'émission d'un signal d'information et d'une boucle d'induction auxiliaire ou boucle de déclenchement utilisée pour l'émission d'un signal de déclen— 15 chement» La "boucle de déclenchement ee situe vue dans un sens déterminé de déplacement des véhicules, devant la "boucle principale. Le signal de déclenchement enclenche les récepteurs de véhicule de sorte qu'un véhicule qui passe d'abord devant la boucle de déclenchement accepte l'information • Les véhicules qui se déplacent dans le sens opposé ont quitté la région 20 couverte par la boucle principale avant que les récepteurs soient enclenchés de sorte que ces véhicules ne reçoivent pas l'information. L'applica^» tion de ce principe dans le système de communication radio entraine des difficultés. Pour des systèmes dç&ommunication radio on utilise de préférence la bande de fréquence de radio-diffusion. Le signal d'information 25 peut alors 8tre reçu par un récepteur de radio-diffusion normal ou légèrement modifié (en fonction de la méthode de modulation). L'établissement d'un signal de déclenchement par rayonnement d'une antenne, qui est limitée à une région relativement petite de la voie de communication est difficile à réaliser pour des fréquences qui se situent dans la bande de radio-diffu— 30 sion. L'invention a pour but de fournir un dispositif pour signal de déclenchement qui convient pour être utilisé dans u^éystème de communication, radio pour route de circulation et dont le fonctionnement repose sur le rayonnement d'un signal d'information par une antenne» 35 Le système de communication radio pour route àe circulation conforme à l'invention est remarquable en ce que le dispositif pour signal de déclenchement comporte dee organes constituant une anxenne avec une caractéristique de rayonnement dirigée qui peut Stre ajustée dans deux positions qui sont telles que dans la première position une plus grande COPY -72 11540 2 2132346 t quantité d'énergie électromagnétique est rayonnes dans un sens de la route de circulation que dans l'autre sens et dans 1*autre position, une plus grande quantité d'énergie électromagnétique est rayonné» dans cet autre sens que dans le sens cité en premier lieu, ce système comportant par 5 ailleurs un dispositif de oouiande pour commuter la caractéristique de rayonnement et une source d*énergie électromagnétique à fréquence élevée qui est couplée aux organès constituant l'antenne, ce dispositif âe commande étant conçu pour commuter la caractéristique de rayonnement suivant respectivement une première et une deuxième configuration, cette 10 commutation suivant respectivement la première et la deuxième configuratiom faisant en sorte qu'une configuration caractéristique d'impulsions d'énergie électromagnétique soit rayonnée vers les véhicules qui s'approchent du dispositif pour signal de déclenchement respectivement d'un cSté et de l'autre cSté, ces impulsions servant à enclencher les récepteurs des 15 véhicules, et que vers les véhicules qui s'approchent du dispositif pour signal de déclenohement respectivement de l'autre cSté et du cSté cité en premier lieu une configuration complémentaire d'impulsions d'énergie électromagnétique soit rayonnée pour rendre momentanément les récepteurs des véhicules insensibles à la configuration caractéristique d'impulsions. 20 La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, le tout donné à ,titre d'exemple non limitatif, fera "bien comprendre comment l'invention peut ttre réalisée. La figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une route de ' circulation à deux bandes de roulement et montre un système de communica— 25 tion radio conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma synoptique du système de communication conforme à l'invention. La figure 3 est un diagramme illustrant deux caractéristiques de rayonnement. 30 La figure 4 est un schéma synoptique d'un récepteur de véhi cule. La figure 5 est un diagramme fonctionnel d*un dispositif de reconnaissance de configuration. La figure 1 représente une route de circulation comportant 35 deux "bandes de circulation 1 et 2. A titre d'illustration on suppose que la route va de l'est vers l'ouest. Sur la figure!,I désigne l'est et W l'ouest. Le véhicule qui se déplace de l'est vers 1'ouest c'est-à-dire les véhicules E-W restent, dans les pays où la circulation se fait à droite, normalement sur la bande de circulation 1 et les véhicules W-E 72 11540 3 2132346 restent normalement sur la bande de circulation 2. Au sud de la route de circulation se trouve une station émettrice 3 et le système d'antenne 4-5 d'un système de communication radio. Le système de communication permet de transmettre des infor-5 mations aux véhicules qui s'approchent du système de communication dans un sens déterminé. Les véhicules E-W qui s'approchent du système de communica»* tion, reçoivent avant les informations destinées à ces véhicules un signal de déclenchement qui enclenche le circuit de haut-parleur du récepteur du véhioule pour rendre audibles les informations vocales'» Les véhicules if-S 10 reçoivent avant les information* destinées aux véhicules E-W un signal dé déclenchement complémentaire qui rend le récepteur du véhioule insensible* La mtme chose est valable pour la transmission vers les véhicules V—E» La figure 2 représente la station émettrice du système de communication. Celle-ci comporte un émetteur FM 6 et une source de signaux 15 «^information 7 couplée à une entrée pour signal de cet émetteur, source dans laquelle sont emmagasinées les informations concernant la circulation. Le système d'anteane4—5 est constituée de deux antennes 4 et 5 qui sont connectées par l'intermédiaire de lignes d'alimentation^ à la station émet-* trice 3. Les antennes 4 et 5 sont des antennes verticales avec une carac— 20 téristique de rayonnement circulaire dams le plan horizontal. L'écart entre les antennes est égal à,A/4, A étant la langueur d'onde. On sait que lorsque l'antenne 5 est alimentée par un signal à fréquence élevée, qui est déphasé en arrière de 90° par rapport au signal à fréquence élevée transmis à l'antenne 4) le système d'antenne a une caractéristique de rayonne» 25 ment dans le plan horizontal telle que représenté sur la figure 3, caracté— ristiqueA. La caractéristique de rayonnement a la forme de la caractéristique B lorsque l'antenne 4 est alimentée par un signal à fréquence élevée qui est déphasée de 90° en arrière par rapport au signal à fréquence élevée transmis à l'antenne 5. Les lignes d'alimentation sont couplées aux sorties 30 de commutateurs 8 et 9* La position (2) des commutateurs 8 et 9 est la position de repos. Dans cette position aucun signal à fréquence élevée n'est transmis aux antennes. Lorsque le commutateur 9 occupe la position (1) la sortie de l'émetteur PM 6 est couplée à l'antenne 5 et par l'intermédiaire de la li-35 gne d'alimentation, un signal d'information est appliqué à cette antenne 5» Lorsque le commutateur occupe la position (l) l'antenne n'est pas oouplée à un signal de fréquence élevée. La station émettrice comporte un oscillateur haute fréquence 10 et un déphaseur de 9^®» 11* L'oscillateur haute fréquence 10 à la mtme 72 11540 4 2132346 fréquence que l'émetteur FM 6 et est un oscillateur distinct ou est l'oscillateur d'onde porteu*e de l'émetteur FM 6. Lorsque les commutateurs 8 et 9 occupent la position (3) l'oscillateur haute fréquence 10 est couplé par l'intermédiaire du déphaseur 11 à l'antenne 4 et l'oscillateur 10 5 est couplé directement à l'antenne 5» Le système d'antenne 4-5 * alors la caractéristique de rayonnement B suivant la figure 3. Dans la position (4) l'oscillateur 10 est couplé directement à l'antenne 4 et par l'intermédiaire du déphaseur 11 à l'antenne 5 de sorte que le système d'antenne à la caractéristique de rayonnement A selon la figure 3» 10 Un dispositif de commande de commutateur 12 place les com mutateurs 8 et 9 dans les positions (1), (2), (3) et (4), selon les signaux de sortie d'un générateur de configuration 13» Dans le cas où une informa» tion doit être transmise aux véhicules E-V les signaux de sortie du générateur de configuration 13 transmettent successivement les informations 15 suivantes au dispositif de commande des commutateurs 12 t z(4) t "placez les commutateurs 8 et 9 dans la position (4)" z(3) s "placez les commutateurs 8 et 9 dans la position (3)" z(4) t "placez les commutateurs 8 et 9 dans la position (4)" z(2) t "placez les commutateurs 8 et 9 dans la position (2)" 20 z(l) : "placez les commutateurs 8 et 9 dans la position (1)H« En m$me temps que cette information Z (1) un signal de démarrage est appliqué à la source de signaux d'information 7 pour démarrer le signal d'information. Le dispositif de commande des commutateurs 12 effec* tue les opérations de commutation correspondant à l'information reçue de 25 sorte que la caractéristique de rayonnement du système d'antenne 4-5 est d'abord ajustée dans la position A ensuite dans la position B et ensuite à nouveau dans la position A. Dans ces positions l'énergie électro-magnétique à fréquence élevée fournie par l'oscillateur 10 est rayonnée par le système d'anteûne 4-5* L'information z(2) provoque une interruption dans 30 l'émission et l'information z(l) prépare le rayonnement du signal d'information par l'intermédiaire de l'antenne 5« Comme le montre la figure 3» dans la position A de la caractéristique de rayonnement, le rayonnement vers l'est est beaucoup plus grand que le rayonnement vers l'ouest et dans la position B cêst l'inverse 35 La configuration de commutation de la caractéristique de rayonnement est dans le cas envisagé ci-dessust A, B, A. Il en résulte que vers l'est de la route une configuration caractéristique d'impulsions d'énergie électromagnétique est rayonnée, cette configuration électromagnétique étant constituée par une impulsion, une interruption ou aucune impulsion et une 72 11540 5 2132346 impulsion* Si l'on désigne une impulsion par P et une interruption par V, la configuration d'impulsions caractéristique est alors t P, N, P. Ters l'ouest de la voie de communication est emise simultanément la configuration complémentaire N, P, N, La configuration d'impulsions caractéristi-5 que P, N, P enclenche les récepteurs des véhicules E-H qui se déplacent vers le système de communication. Ces récepteurs restent enclenchés pendant un intervalle de temps qui est suffisant pour recevoir le signal d'information qui est rayonné par l'antenne 5» Ensuite les récepteurs des véhicules sont mis hors circuit et rendus insensibles pendant un 10 certain temps pour empêcher que le signal d'information soit eneer* reçu lers du passage devant le système de communication. La configuration d'impulsions complémentaire N, P, N, rend les récepteurs des véhicules W-E qui se déplacent vers le système de communication insensibles pendant un certain temps pour emptcher que ceux-ci reçoivent l'information 15 destinée aux véhicules E-W respectivement pendant la passage devant le système de communication ou après ce passage* Les récepteurs sont enclenchés par la configuration d'impulsions caractéristique* Le cas où une information doit être transmise aux véhicules tf—E est analogue au cas précité* Sans ce cas le générateur de configura-20 tion 13 transmet les informations successives suivantes t z(3), *(4)» z(3) i(2), z(l) au dispositif de commande des commutateurs 12. La configuration de commutation de la caractéristique de rayonnement est alors t B, A, B de sorte que la configuration d'impulsions caractéristique P, N, P est émise vers l'ouest de la route et vers l*est c'est la configuration d'impulsions 25 complémentaire if, P, N qui est émise* Pour séparer la configuration d'impulsions caractéristique d'un signal d'information précédent il est avantageux que le générateur de configuration 13 après la fin d'un signal d'information et avant 1*émission de la configuration d'impulsions caractéristique, transmettre l'in*» 30 formation z(2) au dispositif 12, cette information provoquant une interruption dans 1*émission* La figure 4 est un schéma synoptique d'un récepteur de véhicule comportant une antenne de réception 14, un amplificateur haute fréquence et un étage mélangeur 15, un amplifioateur moyenne fréquence 16, 35 un détecteur FM 17 et un amplificateur basse fréquence 18 auquel est connecté le haut-parleur 19* A la sortie de l'amplificateur moyenne fréquence est connecté un détecteur d'onde porteuse 20* La sortie du détecteur 20 est connectée au circuit de reconnaissance de configuration 21* Le circuit 20 réagit à la réception d'impujsions dans lé signal d'onde porteuse, 72 11540 6 2132346 a un effet discriminâteur de façon à distinguer les inpmlsions et à pour effet de former des impulsions. Le circuit de reconnaissance de configuration 21 réagit à la réception de la configuration d'impulsions caractéristique en fermant un interrupteur dans l'amplificateur basse fréquence 5 18 de sorte que le canal du haut parleur est enclenché. La figure 5 est le schéma fonctionnel d'un c^cuit de reconnaissance de configuration. L'entrée est désignée par 22 et la sortie par 23. Une impulsion qui est appliquée à l'entrée 22 traverse normalement la porte ET 24 conductrice et avec son flanc arrière place un flip-flop 10 monostable 25 dans l'état astable. Dans cet état le flip-flop 25 actionne la porte ET 26. La porte ET 26 a une entrée qui est connectée à la sortie de la porte ET 24 et reçoit par conséquent les impulsions qui sont transmises par la porte ET 24. Lorsqu'elle reçoit une paire d'impulsions la porte ET 26 bloque la première impulsion et transmet la deuxième impulsion 15 lorsque celle-ci est reçue pendant le temps de condition astable du flip-flop monostable 25» Ce temps est adapté à la durée de l'interruption entre les impulsions N dans la configuration d'impulsions caractéristiques P, H, P. L'impulsion qui est transmise par la porte 26 place un flip-flop bis-table 27 dans l'état "1% lequel flip-flop fournit à la sortie 23 un si» 20 gnal de commande qui ferme l'interrupteur dans le canal du haut parleur. L'impulsion qui est fournie par le flip-flop monostable 25 pendant la transition de l'état astable vers l'état stable actionne un circuit de temporisation 28 qui après la fin du signal d'information replace le flip-flop 27 à l'état M0W par l'intermédiaire de la sortie 29. A partir de 25 l'instant où le dispositif est actionné et pendant un certain temps après, le circuit de temporisation bloque la porte ET 24 par l'intermédiaire de la sortie 30 de sorte que le récepteur du véhicule est insensible pendant ce temps à une configuration d'impulsions caractéristique suivante. Lorsque la configuration d'impulsions complémentaire N, P, N est reçue il 30 n'apparaît qu'une impulsion & l'entrée 22 et le flip-flop 27 n'est pas placé à lrétat "1". Dans ce cas également la porte ET 24 est bloquée pendant un certain temps de sorte que le récepteur du véhicule est insensible pendant ce temps à une configuration d'impulsions caractéristique suivante. Le temps pendant lequel un récepteur de véhicule est rendu 35 insensible peut ttre un temps déterminé qui est adapté à la vitesse moyenne attendue des véhicules. Cela fournit la forme de réalisation la plus simple du circuit de temporisation 28. On peut cependant rendre la temporisation à la sortie 30 tributaire de la vitesse réelle des véhicules. Cela empîcherait que les véhicules lents reçoivent une mtme information 72 11540 7 2132346 plus d'une fois ou reçoivent des informations qui ne leur sont pas destinées. Une solution possible consiste à mesurer la différence d'amplitude entre l'impulsion ou les impulsions de deux configurations d'impulsions successives et à ajuster la temporisation en fonction de cette 5 différence d'amplitude. Pour un véhicule se déplaçant rapidement la différence d'amplitude est élevée et le temps pendant lequel le récepteur est rendu insensible peut être petit» Sans le cas d'un véhicule se déplaçant lentement la différence d'amplitude eBt petite et le temps pendant lequel le récepteur est rendu insensible doit être grand. Ce temps 10 qui est mesuré par le circuit de temporisation 28 devra alors dépendre de la différence d'amplitude de telle façon que ce temps diminue lorsque la différence d'amplitude augmente. Pour une durée fixe d'une information la temporisation du circuit 28 sur la sortie 29 peut également être fixe. Une adaptation à 15 des informations de durées variables peut être obtenue en déduisant le signal de réajustage pour le flip-flop 27 de la configuration d'impulsions qui est reçue après la configuration d'impulsions caractéristique qui a provoqué le passage du flip-flop 27 à l'état "1M. Les impulsions et les interruptions entre les 20 impulsions dans la configuration qui sont utilisées pour commander les récepteurs des véhicules doivent avoir une durée minimale qui est plus grande que l'inverse de la largeur de bande des amplificateurs moyenne fréquence en Hz. Bonc pour une largeur de bande MF d'environ 140 KHz la durée minimale doit être supérieure à environ 6yusec. 25 En ce qui concerne l'émetteur FM 6 il faut remarquer qu'il n'est pas indispensable que la porteuse soit modulée en fréquence. Le signal émis peut également être par exemple un signal de modulation en delta modulé selon la méthode PSK (phase-shift-keyed). Ceci offre l'avantage que l'écart entre les stations émettrices de 30 différents système de communication peut être inférieur à celui obtenu lors de l'utilisation de la fréquence modulée. On sait qu'un émetteur FM perturbateur qui fonctionne sur la même fréquence d'onde porteuse que l'émetteur utilisé dans le système doit se situer à environ 35 décibels au-dessous du niveau dejcet émetteur de façon que la perturbation 35 ne soit pas tout juste perceptible. On a constaté que pour une erreur de fréquence (error rate) de 10~"^ pour la modulation en delta il ne se 72 11540 6 2132346 produit pas encore de perturbation perceptible. Lorsque le signal d'information modulé en delta module suivant la modulation PSK une onde porteuse dans la ban$e de fréquence de radio-diffusion FM et què l'on utilise la démodulation cohérente, une erreur de fréquence 10-^ correspond à un rapport signal-bruit d'environ 8 dB. 72 11540 9 2132346 REVENDICATIONS I 1. Système de communication pour route de circulation, système permettant d'émettre des informations vers des véhicules qui se déplacent le long de la route, ce système étant caractérisé en ce que le 5 dispositif pour signal de déclenchement comporte des organes constituant une antenne avec une caractéristique de rayonnement dirigée qui peut être ajustée dans deux positions qui sont telles que dans la prèmière position une plus grande quantité d'énergie électro-magnétique est rayonnée dans un sens de la route de circulation que dans l'autre sens et dans l'autre 10 position une plus grande quantité d'énergie électro-magnétique est rayon-née dans cet autre sens que dans le sens cité en premier lie*, ce système comportant par ailleurs un dispositif de commande pour commuter la caractéristique de rayonnement et une source d'énergie électro-magnétique à fréquence élevée qui est couplée aux organes constituant l'antenne, ce 15 dispositif de commande étant conçu pour commuter la caractéristique de rayonnement suivant respectivement une première et une deuxième configuration, cette commutation suivant respectivement la premièreset la deuxième configuration (taisant en sorte qu'une configuration caractéristique d'impulsions d'énergie électro-magnétique soit rayonnée vers les véhicules 20 qui s'approchent du dispositif pour signal de déclenchement respectivement d'un cSté et de l'autre cSté, ces impulsions servant à enclencher les récepteurs des véhicules, et que vers les véhicules qui s'approchent du dispositif pour signal de déclenchement respectivement de l'autre cSté et du côté cité en premier lieu, une configuration complémentaire d'impulsé 25 ions d'énergie électro-magnétique soit rayonnée pour rendre momentanément les récepteurs des véhicules insensibles à la configuration caractéristique d'impulsions. 2. Récepteur de véhicule convenant pour être utilisé dans un système de communication selon la revendication 1, ce récepteur étant 30 caractérisé en ce que au démodulateur est connecté un détecteur d'onde porteuse qui est couplé à un circuit de reconnaissance de configuration qui réagit à la réception de la configuration caractéristique d'impulsions et qui enclenche après cette réaction le canal du haut-parleur. 3» Récepteur de véhicule selon la revendication 2, caractérisé 35 en ce que l'on prévoit un circuit de temporisation pour rendre insensible à la détection d'une configuration d'impulsions pendant un certain temps, le récepteur pour des configurations d'impulsions suivantes» 4. Récepteur de véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la détermination du temps du circuit de temporisation est fonc 72 11540 10 2132346 tion de la vitesse de déplacement du véhicule. 5» Récepteur de véhicule selon la revendication 4» caractéri sé en ce que la détermination du temps du circuit de temporisation est ajustée par la différence en amplitude entre les impulsions de deux configuration d'impulsions successives.