Brevet FR2170189A1 — publié le 19730914

L'invention concerne un dispositif pour agir en des endroits prédéterminés de la voie (de façon ponctuelle) sur l'allure d'un train et pour transmettre des informations entre des véhicules sur rail et la voie à l'aide de dispositifs de transmission sans fil dont la partie active est disposée sur les véhicules sur rail et dont les dispositifs passifs sont disposés sur la voie et réagissent lorsque la partie active les influencent. A ces dispositifs de transmission sans fil appartiennent des dispositifs pour agir par induction sur l'allure d'un train ainsi que des dispositifs de transmission d'informations qui sont décrits plus en détail dans la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le Nb 1.605. 431. L'action inductive sur le train est réalisée par un dispositif qui, lors de l'apparition d'indications sur des signaux avancés et des signaux principaux, dont la non-observation représente un danger pour le train, se met à agir automatiquement sur la marche du train et oblige le train à ralentir ou à s' ar- rêter. Dans ce but, on prévoit sur les trains un ou plusieurs générateurs de courant alternatif fournissant chacun des signaux de fréquence prédéterminée. A chaque générateur est raccordé un circuit oscillant dont la fréquence de résonnance coïncide avec la fréquence de ce générateur. Les inductances des circuits oscillants sont constituées par des bobines qui sont disposées sur un noyau ferromagnetique, en étant découplées les unes par rapport aux autres, dans un aimant dit aimant de véhicule.En tant qu'appareils de voie, qui sont désignés par aimants de voie, on utilise également des circuits oscillants qui sont accordés, suivant les informations à transmettre au train et/ou au véhicule sur rail, sur l'une ou l'autre des fréquences des systèmes résonnants se trouvant sur les véhicules. Lors du passage d'un véhicule sur rail devant un aimant de voie il apparat un couplage entre cet aimant de voie et l'aimant de véhicule, ce qui fait diminuer le courant dans le circuit oscillant du véhicule sur lequel la fréquence de résonance de l'aimant de voie concerné est accordée. Par suite de cette diminution du courant un relais d'impulsions répond pour annoncer une action sur le train. Lorsque les circuits oscillants passifs se trouvant sur la voie, à savoir les aimants de voie, sont munis d'une résistance de charge supplémentaire qui peut être commandée, la variation précise de la résistance du circuit oscillant concerné sur le véhicule sur rail permet en plus de transmettre une information. Dans le cas d'un codage correspondant le nombre d'informations pouvant être transmises n'est pas limité à une. Le brevet allemand nO 1.279.785 décrit un système pour la transmission sans fil automatique des numéros à plusieurs chiffres de véhicules de chemin de fer en utilisant des interrogateurs-répondeurs situés dans des endroits déterminés, dans lequel chaque interrogateur-répondeur émet, dans une bande de fréquence prédéterminée, un signal d'interrogation dont la fréquence varie périodiquement et à partir duquel chaque répondeur passant devant sélectionne, par l'intermédiaire de filtres, les fréquences correspondant au numéro et, pour chaque emplacement de chiffre du numéro, renvoie a' 11interrogateur-répondeur un nombre prédéterminé de fréquences de réponse. Dans ce système, les signaux d'interrogation appartiennent au domaine des microondes.Les dispositifs de ce système peuvent, comme cela ressort de la revue B B C - Nachrichten de Mai 1964, page 264, être utilisés pour la transmission d'informations entre la voie et les véhicules sur rail. Dans ce but, les interrogateurs-répondeurs sont situés sur les véhicules sur-rail et les répondeurs passifs sont situés le long de la voie. Lorsqu'un train passe devant un signal avancé, qui se trouve environ i.ooe mètres avant un signal principal, et subit une action, un contrôle de vitesse est mis en oeuvre. On contrôle automatiquement et de façon permanente si le train conserve une vitesse prédéterminée à l'aide de la courbe de freinage de service ou la dépasse quelque peu. Lorsque la courbe de freinage de service est respectée le train s'arrête au niveau du signal principal. I1 arrive souvent qu'un train s'approchant du signal principal n'ait plus à s'arrêter au niveau de ce signal principal, par suite du-changement de trafic, et doive en outre continuer avec une vitesse maximale prédéterminée. Cependant, avec les dispositifs connus jusqu'ici pour agir par induction sur un train il n'est pas possible de supprimer le contrôle de la courbe de freinage mis en oeuvre, entre le signal avancé et le signal principal. De ce fait le train est obligé dans chaque cas de s'arrêter au niveau du signal principal, indépendamment du fait que les causes faisant apparaître une indication limitative sur le signal principal et existant lors du passage devant le signal avancé existent encore ou non.Le freinage non nécessaire jusqu'à l'arrêt du véhicule sur rail est lié à des pertes d'énergie et de temps non souhaitées. La présente invention se propose de perfectionner les dispositifs connus pour l'action sur les trains et la transmission d'informations de façon que le contrôle de vitesse puisse être supprimé lorsque les causes d'une indication limitative après le passage devant un signal avancé ont disparu. Cette suppression doit pouvoir être réalisée sans aucune intervention du personnel roulant. Les dispositifs supplémentaires à créer doivent en outre offrir une grande sécurité en ce qui concerne la transmission appropriée des ordres et par conséquent une suppression sûre du contrôle de vitesse. Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait qu'entre les dispositifs passifs se trouvant au niveau d'un signal avancé et d'un signal principal est disposé, à une distance prédéterminée derrière le signal avancé,au moins un dispositif passif supplémentaire pour la transmission d'un signal caractéristique dépendant de l'indication de voie fournie par le signal principal,qu'un dispositif de mesure de distance est monté sur les véhicules sur rail, ce dispositif de mesure comportant autant de sorties pour un signal de commande que de dispositifs passifs supplémentaires, les signaux de mesure étant respectivement délivrés après le parcours de la distance prédéterminée entre les dispositifs passifs supplémentaires, en conservant une tolérance sur les distances, et pouvant être combinés, pour leur extraction, avec les informations reçues par le dispositif passif supplémentaire correspondant. L'avantage de ce dispositif réside essentiellement dans l'économie de temps de voyage et d'énergie de traction sans qu'une dépense de moyens supplémentaire particulièrement élevée soit nécessaire pour la transmission des informations, étant donné que les dispositifs existant déjà sur les véhicules sur rails pour agir sur l'allure du train par induction et/ou du système travaillant dans le domaine des micro-ondes peuvent être utilisés. Les dispositifs passifs supplémentaires de l'un ou l'autre système permettent de transmettre, en cas de besoin, un ordre de route déterminé aux véhicules sur rail, en différents points de la voie, lorsque lors du trajet entre le signal avancé et le signal principal celui-ci change d'état et passe à "voie libre".La réception des ordres de route supplémentaires entre le signal avancé et le signal principal est aussi possible sur les véhicules sur rail uniquement en des points déterminés de la voie pour des raisons de sécurité, de façon que la suppression du contrôle de vitesse mis en oeuvre soit uniquement possible à l'aide des dispositifs passifs supplémentaires se trouvant en ces points de la voie. Dans une forme de réalisation avantageuse on prévoit que chaque dispositif passif supplémentaire est associé à un générateur fournissant un signal caractéristique de lieu qui est transmis en même temps que le signal caractéristique dépendant de l'indication fournie par le signal principal, la délivrance du signal caractéristique dépendant du signal principal étant rendue dépendante de la combinaison du signal caractéristique de lieu et du signal de commande associé fourni par le dispositif de mesure de parcours. Ce dispositif offre, de façon avantageuse, une sécurité encore plus grande pour la transmission d'informations, grâce à quoi la suppression du centrale de vitesse sur les véhicules sur rail ne peut en aucun cas etre effectuée de façon inadmissible. Le signal caractéristique transmis par les dispositifs passifs supplémentaires et qui dépend de l'indication fournie par le signal principal peut fournir une valeur de vitesse, à savoir la vitesse maximale, pour le véhicule sur rail, en un codage correspondant. Dans une autre forme de réalisation, il est possible de prévoir de façon avantageuse, sur les véhicules sur rail, un dispositif surveillant le codage des informations transmises à l'aide des dispositifs passifs supplémentaires, y compris le signal caractéristique de lieu fournissant un l'ordre d'arrêt en cas de danger" lors de chaque codage erronné. Avec un dispositif de ce type sur le véhiculer il est possible, en utilisant une information sciemment mal codée, de fournir de façon souhaitée un mordre de'arrêt en cas de danger". Dans ce but on prévoit dans le générateur des dispositifs passifs supplémentaires des moyens de commutation à l'aide desquels une information mal codée peut être réglée. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente une section de voie comportant un signal avancé, un signal principal et des dispositifs pour agir par induction sur un train. Les figures 2 et 3 sont des schémas de blocs de dispositifs montés sur les véhicules. La figure 1 représente schématiquement une partie de voie comportant un signal avancé 1 et un signal principal 2. La distance entre les deux signaux est d'environ 1.000 i. Au-dessus de la voie est représenté un graphique qui est une courbe de freinage en service 3 et qui représente la vitesse V du train, après le passage devant le signal avancé 1 et la mise en oeuvre d'un processus de freinage normal, en fonction du chemin parcouru S. Un aimant de voie 4 de signal avancé est commandé en fonction de l'indication du signal avancé 1, cet aimant étant mis en circuit ou non suivant l'indication. Ce dernier état existant lorsque le signal avancé 1 ne donne aucun avertissement et lorsque le signal principal 2 indique que la voie est libre. L'aimant de voie 4 du signal avancé permet, en utilisant un générateur 5 sur les véhicules passant devant le signal avancé 1, de transmettre des informations supplémentaires, par exemple la vitesse au but, qui doivent être conservées au niveau du signal principal 2. Lorsque le signal principal 2 indique "arrat", la valeur de la vitesse au but qui est transmise est nulle. Un aimant de voie 6 est associé au signal principal, cet aimant suscitant une commande d'arrêt automatique sur les véhicules sur rail lorsque le signal principal 2 indique "arret" et que la vitesse n'a pas encore été suffisamment réduite. La commande d'arret au niveau du signal principal 2 provoque instantanément un freinage forcé du véhicule sur rail. A d'autres distances prédéterminées, à savoir 600, 800 et 900 m, derrière le signal avancé 1 sont prévus des dispositifs passifs supplémentaires, à savoir des aimants de voie 61, 62 et 63 se présentant sous la forme de circuits oscillants passifs. Ils servent à la transmission d'un signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal 2, en particulier de l'ordre de route, aux véhicules sur rail, à l'aide des aimants montés sur les véhicules. Par exemple, lorsque le signal principal 2 indique "voie libre" un signal caractéristique qui interrompt le contrôle de vitesse en cours et qui donne la vitesse maximale admissible peut être transmis à un véhicule se trouvant entre les signaux. Ce cas se produit lorsque, après le passage du signal avancé 1 qui jusqu'ici fournissait un avertissement parce que le signal principal indiquait "arrêt", ce dernier change d'état pendant le parcours entre le signal avancé l et le signal principal 2 et indique "voie libre". Le véhicule peut alors être informé au plus t & , lorsqu'il atteint l'aimant de voie 61, du changement de l'état du trafic et augmenter de nouveau sa vitesse. Un générateur 7, représenté sous forme de bloc dans la figure l, peut commander les aimants de voie 6i, 62 et 63 de façon qu'å chaque endroit de commande d'arrêt automatique la même information soit transmise au véhicule sur rail. I1 est cependant aussi envisageable que les différents aimants de voie 61, 62 et 63 soient reliés au générateur 7 par l'intermédiaire de conducteurs distincts de façon qu'il soit possible d'émettre différentes informations à l'aide des différents aimants de voie. En plus des informations mentionnées, chaque aimant de voie transmet un signal caractéristique de lieu particulier qui dépend de l'éloignement de l'aimant de voie concerné par rapport au signal avancé 1. La figure 2 représente schématiquement des dispositifs montés sur les véhicules sur rail pour recevoir et interpréter les informations transmises par l'intermédiaire des aimants de voie. Le dispositif désigné par la référence 8 représente les aimants montés sur le véhicule qui, lorsque l'aimant de voie 4 du signal avancé est en circuit, peuvent être commandés par les aimants de voie supplémentaires 61, 62 et 63 ainsi que par l'aimant de voie 6 du signal principal. L'aimant de véhicule 8 reçoit l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement dans le domaine des fréquences acoustiques par le dispositif 9 qui de son côté interprète les informations en provenance de l'aimant de véhicule. Lors d'une commande due à l'aimant de voie 4 du signal avancé (Figure 1), celle-ci est transmise par le conducteur L1. Le contrôle de vitesse ainsi que le processus de freinage nécessaire sont alors mis en oeuvre dans des dispositifs non représentés. En plus, ou indépendamment, une valeur de la vitesse au but exigée peut être délivrée par l'intermédiaire du conducteur L2. Un dispositif 91 fournit toujours, par l'intermédiaireducooduc- teur L3 un l'orrre d'arrt en cas de danger" lorsque les mfzmainns trans mises au véhicule sur rail sont faussées de manière déterminée, par exemple sont transmises avec un codage incorrect. Sur les conducteurs de sortie L4, L5 et L6 du dispositif 9 apparaît respectivement un signal de commande lors du passage devant les aimants de voie supplémentaires 61, 62 et 63 lorsque leur signal caractéristique particulier, qui est transmis en même temps que le signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal, atteint le véhicule sur rail et est reçu correctement. Lorsque par exemple le véhicule sur rail passe devant l'aimant de voie 61 en circuit, celui-ci transmet, outre le signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal 2, qui peut correspondre à une valeur de la vitesse au but souhaitée, son signal caractéristique de lieu particulier en ce qui concerne sa position sur la voie, à une distance de 600 m. du signal avancé 1.Suivant la forme de réalisation du dispositif 9 la réception correcte du signal caractéristique de lieu transmis par l'aimant de voie 61 peut suffire pour faire apparaître un signal correspondant sur le conducteur de sortie LA. Cependant, il est aussi concevable de réaliser le dispositif 9 de façon que le signal sur le conducteur L4 n'apparaisse que lorsqu'une valeur de la vitesse au but et/ou en général du signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal est transmise en meme temps que le signal caractéristique de lieu. Ceci est valable pour les conducteurs L5 et L6 lors du passage devant les aimants de voie supplémentaires 62 et 63. Sur les véhicules sur rail est en outre prévu un compteur de distance 10 qui, par exemple, peut être avancé à partir d'une position initiale à l'aide d'un générateur d'impulsions 11 commandé par une roue du véhicule. La position initiale est toujours réglée, par l'intermédiaire du conducteur L7, lorsqu'une commande d'arret automatique a lieu au niveau du signal avancé 1. Le compteur de distance possède au moins une capacité de comptage suffisante pour pouvait enregistrer la distance correspondant à l'aimant le plus éloigné du signal avancé 1. Le compteur de distance 10 possède autant de sorties Al, A2 et A3 que d'aimants de voie supplémentaires 61, 62 et 63 prévus sur la voie.Sur chacune de ces sorties apparaît un signal de commande lorsqu'un trajet correspondant à la distance d'un aimant de voie supplémentaire 61, 62 ou 63 par rapport au signal avancé 1 a été parcouru. Le compteur de distance 10 est dimensionné de façon à tenir compte d'une certaine tolérance. Lorsque par exemple le véhicule sur rail se rapproche du signal principal, après une commande d'actin automatique au niveau du signal avancé 1, et qu'il a parcouru.par exemple une distance de 590 m, le compteur de distance 10 fournit un signal de commande sur sa sortie Al jusqu'à ce que le véhicule sur rail ait parcouru 20 m en plus. Lorsque l'aimant de voie supplémentaire 61 est en circuit, des signaux de commande, qui sont combinés, atteignent simultanément un circuit ET 12 associé au conducteur de sortie L4 du dispositif 9 et à la sortie Al du compteur de distance 10. Un signal de sortie résultant du circuit ET 12 est envoyé, par l'intermédiaire d'un circuit ET 15, en tant que signal d'autorisation, à des dispositifs non représentés destinés à supprimer le contrôle de vitesse introduit au niveau du signal 1. Aux deux autres sorties A2 et A3 du compteur de distance lu, qui fournissent respectivement un signal de cKommaneAdans la zone des 800 m et des 900 m, est respectivement raccordé ijn circuit ET 13 ou 14. - Les trois circuits ET 12, 13 set 14 ont la même fonction, à savoir la délivrance du signal d'autorisation pour la porte ET 15, lorsque le véhicule sur rail se trouve dans la zone d'un des trois aimants de voie supplémentaires 61, 62 ou 63. Lorsqu'un signal apparaît sur un des conducteurs de sortie L4, L5 ou L6 en un autre endroit entre le signal avancé 1 et le signal principal 2, par suite d'une perturbation, aucun signal d'autorisation n'est fourni étant donné que le second signal de commande, provenant du compteur de distance 10, nécessaire à la combinaison, manque. I1 est donc évident qu'en ce qui concerne une délivrance incorrecte du signal d'autorisation, la sécurité est très importante. Etant donné que le signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal 2 et au moins les signaux caractéristiques de lieu fournis par les aimants-de voie supplémentaires 61, 62 et 63 sont transmis sous forme codée, il est possible de contrôler le codage. Lorsque le codage est reconnu comme étant incorrect, le dispositif 91 fournit alors, par l'intermédiaire du conducteur L3, le signal pour faire appa raître un "ordre d'arrêt en cas de danger". Le schéma de blocs de la figure 3 représente une forme de réalisation simplifiée d'un appareil fixé sur le véhicule, pour la commande ponctuelle de l'ction automatique sur des trains et la transmission d'informations, les éléments déjà utilisés dans le schéma de la figure 2 étant désignés par les mêmes références. La particularité de cette forme de réalisation réside dans le fait que l'on suppose que les différents aimants de voie supplémentaires 61, 62 et 63 ne transmettent aucun signal caractéristique de lieu supplémentaire en plus du signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal 2 (figure 1), à savoir par exemple une valeur de la vitesse au but devant être maintenue au niveau du signal principal 2.De ce fait, le dispositif 90 peut être réalisé de façon un peu plus simple, étant donné que les dispositifs servant à la détermination et à l'interprétation des différents signaux de lieu peuvent être supprimés. Pour déterminer le signal caractéristique d'autorisation pour la suppression anticipée du contre de vitesse, un signal est fourni à un circuit ET 16 lors de la réception du signal caractéristique dépendant de l'indication du signal principal 2, en provenance d'un des trois aimants de voie supplémentaires 61, 62 ou 63, par l'intermédiaire du conducteur de sortie L8 du dispositif 90, ce signal de libération étant uniquement appliqué, en tant que signal d'autorisation, lorsqu'un signal de commande sup plémentaire pour la combinaison est fourni par le compteur de distance 10 sur une de ses sorties Al, A2 ou A3, par l'intermédiaire de la porte OU 15. Cette forme de réalisation présente aussi l'avantage que le contrôle de vitesse peut être supprimé sans intervention humaine après qu'il ait été mis en oeuvre au niveau du signal avancé 1, lorsque l'état du trafic a changé avant que le train atteigne le signal principal 2. Au moins à la place des aimants de voie supplémentaires 61, 62 et 63, on peut utiliser des dispositifs passifs du système à micro-ondes lorsque les dispositifs actifs correspondants sont montés sur les véhicules sur rail. On peut aussi envisager d'utiliser exclusivement des dispositifs du système à micro-ondes. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif pour agir en des endroits prédéterminés de la voie (de façon ponctuelle) sur l'allure d'un train et pour transmettre des informations entre des véhicules sur rail et la voie à l'aide de dispositifs de transmission sans fil dont la partie active est disposée sur les véhicules sur rail et dont les dispositifs passifs sont disposés sur la voie et r4- agissent lorsque la partie active les influencent, caractérisé par le fait qu'entre les dispositifs passifs (4, 6) se trouvant au niveau d'un signal avancé (1) et d'un signal principal (2) est disposé à une distance prédéterminée (600 m) derrière le signal avancé (1), au moins un dispositif passif supplémentaire (61) pour la transmission d'un signal caractéristique dépendant de l'indication de voie fournie par le signal principal (2), qu'un dispositif de mesure de distance (10) est monté sur les véhicules sur rail, ce dispositif de mesure comportant autant de sorties (Al, A2, A3) pour un signal de commande que de dispositifs passifs supplémentaires (61, 62, 63), les signaux de mesure étant respectivement délivrés après le parcours de la distance prédéterminée (600 m, 800 m, 900 m) entre les dispositifs passifs supplémentaires en conservant une tolérance sur les distances, et pouvant être combinés (12, 13, 14 ; 16) pour leur extraction, avec les informations reçues par le dispositif passif supplémentaire correspondant (61). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque dispositif passif supplémentaire (61, 62, 63) est associé à un générateur (7) fournissant un signal caractéristique de lieu qui est transmis en même temps que le signal caractéristique dépendant de l'indication fournie par le signal principal (2), la délivrance du signal caractéristique dépendant du signal principal (2) étant rendue dépendante de la combinaison du signal caractéristique de lieu et du signal de commande associé fourni par le dispositif de mesure de parcours (îo). 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte sur les véhicules sur rail, un dispositif (91) surveillant le codage des informations transmises à l'aide des dispositifs passifs supplémentaires (61, 62, 63), y compris le signal caractéristique de lieu et fournissant un "ordre d'arrêt en cas de danger" lors de chaque codage erronné. 4. Dispositif suivant les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le générateur (7) prévu pour les dispositifs passifs supplémentaires (61, 62, 63) comporte des moyens pour fournir un "ordre d'arrêt en cas de danger" en introduisant une information codée incorrectement.