Brevet FR2180582A1 — publié le 19731130

La présente invention concerne des perfectionnements aux systèmes de mesure de distance notamment entre véhicules L'invention s'applique à la mesure de distance entre des véhicules se déplaçant dans le même sens, sur une même voie et qui sont guidés par rail. Les systèmes de ce genre qui sont connus utilisent généralement une transmission radioélectrique guidée au moyen d'une ligne de propagation à deux conducteurs disposée parallèlement à la voie. L'équipement de chaque véhicule comporte à l'avant, par rapport au sens du déplacement, un ensemble dfémission-réception et un dispositif de couplage directif à la ligne, et à l'arrière, un dispositif de réflexion des ondes émises par le véhicule suiveur. Des dispositifs de couplage directifs connus comportent un coupleur non directif, du type à boucle d'induction magnétique, en combinaison avec un dispositif de réflexion placé à l'arrière du coup leur, selon le sens de déplacement du véhicule pour obtenir la directivité désirée. D'autres coupleurs directifs existent qui sont basés sur le principe connu du couplage rétrodirectif. Ces coupleurs comportent deux éléments de conducteur maintenus constamment proches de la ligne de propagation. -De tels dispositifs de couplage ou de réflexion peuvent entre maintenus proches des conducteurs de la ligne de propagation dans le cas d'un véhicule se déplaçant sur une voie à deux rails, étant donné que celui-ci présente des déplacements d'amplitude très réduite transversalement au rail de guidage.Le problème est différent pour des véhicules se déplaçant sur coussin d'air le long d'un rail unique de guidage, tel un aérotrain, car le véhicule présente alors des déplacements transversaux par rapport au rail qui peuvent atteindre des valeurs notablement plus élevées que précédemment. De plus, ces déplacements peuvent être horizontaux, verticaux ou obliques. Un objet de l'invention est de réaliser des dispositifs de couplage et de réflexion de réalisation simple et permettant le fonctionnement du système de mesure compte tenu de la gamme des débattement du véhicule par rapport à son rail. Suivant une caractéristique de la présente invention, les dispositifs de couplage et de réflexion, autorisant des déplacements transversaux d'amplitude déterminée du véhicule par rapport à la voie, sont constitués d'éléments conducteurs solidaires mécaniquement du chassis du véhicule, placés en regard et paral lèlement à la ligne de propagation, dans au moins deux plans différents et ayant, selon la direction de déplacement, des longueurs déterminées proportionnelles au quart de la longueur d'onde de propagation. D'autres caractéristiques de la présente invention apparattront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple, à l'aide des figures annexées qui représentent - la figure 1, un schéma simplifié d'un système de mesure de la distance entre véhicules conforme à l'invention - la figure 2, un schéma de principe de fonctionnement du dispositif de couplage directif - la figure 3, un schéma partiel en coupe transversale au rail de guidage montrant un dispositif de couplage - les figures 4, 5 et 6 des variantes de réalisation des dispositifs de couplage directif - les figures 7, 8 et 9 des variantes de réalisation des dispositifs de réflexion. La figure 1 représente un schéma simplifié d'un système de mesure de distance entre véhicules conforme à l'invention. Un premier véhicule 1 comporte à l'avant, suivant le sens de déplacement, un ensemble émetteur-récepteur 2. Celui-ci est associé par exemple à des moyens de commande automatique d'un dispositif de freinage actionné lorsque la distance mésurée est inférieure à une valeur prédéterminée compte tenu de la vitesse du véhicule. L'émetteur-récepteur 2 est associé à un dispositif de couplage directif 3. A l'arrière le véhicule comporte un dispositif réflecteur 4. Le véhicule l tel un aérotrain, est propulsé sur coussin d'air le long d'un rail de guidage 5 selon le sens indiqué par la flèche "iil". Une ligne de transmission 6 à deux conducteurs parallèles est solidaire de la face supérieure du rail, le montage est indiqué de façon plus détaillée sur la figure 3. Le dispositif de couplage 3 reçoit de l'ensemble 2 une onde, par exemple sous forme d'impulsion, et la transmet à la ligne 6 où elle se propage suivant la direction de déplacement du véhicule.L'onde est réfléchie par le dispositif réflecteur 41 d'un véhicule 7 qui précède le véhicule 1 et qui com- porte le même équipement, émetteur-récepteur 21, dispositif de couplage 31. L'onde réfléchie est reçue à nouveau par le coupleur 3 et dirigée vers le récepteur de l'ensemble 2 pour traitement. La figure 2 représente un schéma de principe de fonctionnement d'un dispositif de couplage directif. L'ensemble émissionréception 2 est relié par des fils de liaison 8 à une extrémité 13 de deux plaques conductrices parallèles 9 et 10. Une charge terminale adaptée 11 est connectée à l'autre extrémité 12 des conducteurs 9 et 10. Le couplage radioélectrique entre l'en- semble émetteur-récepteur et la ligne de transmission s'effectue selon le principe connu du couplage rétrodirectif entre deux lignes de propagation. Par exemple, dans le cas de l'émission, un signal émis par le dispositif 2 parcourt le dispositif de couplage de l'extrémité 13 à l'extrémité 12. Par couplage, le signal est transmis à la ligne 6 et se propage uniquement dans le sens M.Dans le cas de la réception, le signal parcourt le meme chemin en sens inverse. Le couplage est maximal quand la longueur de la zone de couplage est égale au quart de la longueur d'onde de propagation (Â/4). En pratique la présence du dispositif de couplage 3 en regard de la ligne 6 provoque une légère désadaptation de celuici et la directivité n'est plus totale. Selon l'invention l'impédance résistive formée par la terminaison adaptée 11 est remplacée par une impédance complexe de valeur déterminée en conséquence. La valeur de cette impédance est déterminée au moment du montage du dispositif sur le véhicule. Une notable amélioration du couplage et de la directivité est ainsi obtenue. Le dispositif de réflexion 4 (figure 1) consiste en un simple dispositif de couplage dont les deux conducteurs e et 10 sont reliés par une liaison formant court-circuit. La ligne de transmission 6 est localement désadaptée et un signal se propageant, selon le sens 1t, dans la ligne, est réfléchi partiellement en sens inverse au niveau du dispositif réflecteur 4. Afin d'accrottre le coefficient de réflexion, plusieurs dispositifs réflecteurs identiques sont disposés successivement et séparés d'une distance égale au quart de la longueur d'onde de propagation. Dans la pratique deux dispositifs successifs suffisent à assurer un coefficient de réflexion élevé. La figure 3 représente un schéma partiel en coupe transversale au rail de guidage 5, montrant un dispositif de couplage directif 3. Le véhicule 1 est en sustentation au-dessus du rail 5, au moyen des coussins d'air 14. Les deux conducteurs de la ligne de transmission 6 sont disposés sur la face supérieure du rail et isolés de celle-ci au moyen de supports diélectriques 15. Le dispositif de couplage est localisé entre la ligne de transmission 6 et le fond du chassis du véhicule, en regard du rail, et rendu solidaire de cette partie du chassis par des supports isolants 16. La figure 4 représente un exemple préférentiel de réalisation du dispositif de couplage directif. Le coupleur est constitué par deux profilés en "L" parallèles et de longueur égale au quart de la longueur d'onde de propagation sur la ligne. Ltensemble des deux profilés permet d'envelopper la ligne de transmission. Cette forme enveloppante a été choisie en sorte que les valeurs de couplage restent élevées compte tenu des placés ments transversaux du véhicule par rapport au rail. En considérant à titre d'exemple un véhicule du type aérotrain se déplaçant sur un rail dont le guide central en béton a une largeur de 200 mm, avec des déplacements horizontaux de l'ordre de 50 mm et des déplacements verticaux de l'ordre de 75 mx, la ligne de transmission peut étre disposée à une distance voisine de 25 mm au-dessus de la face supérieure du rail, l'écar- tement des conducteurs étant de 150 mm environ ; pour une fréquence de fonctionnement de 70 QffiHz, les dimensions du dispositif de couplage peuvent Qtre les suivantes, longueur A 107 cm largeur 3 2 cm, hauteur 4 10 cm, distance D séparant les deux conducteurs de l'ordre de 3 à 4 cm.A l'arr8t le véhicule est au repos sur des patins et le dispositif de couplage 3 est en regard de la ligne de transmission au-dessus de celle-ci à une distance de l'ordre de 10 mm. Au cours des déplacements, cette distance peut étre portée à 70mm. D'autres variantes de dispositifs de couplage sont représentées sur les figures 5 et 6. Des conducteurs plats 19 et 20 ou verticaux 29 et 30 donnont également des valeurs de couplage acceptables, quoique plus faibles. Les dispositifs de réflexion sont réalisés de façon similaire aux dispositifs de couplage en remplaçant l'impédance complexe par un court-circuit. La figure 7 représente une réalisation préférée d'un dispositif de réflexion 4. I1 est constitué dlun profilé en "U" d'une seule pièce. Les dimensions globales d'un tel dispositif sont les mimes que celles du dispositif de couplage de la figure 4. D'autres variantes de dispositifs réflecteurs sont représentées en figure 8, par une plaque 40 horizontale, ou en figure 9, par deux plaques verticales 45 et 42 reliées entre elles par des court-circuits 44 et 43 aux extrémités. La fixation au chassis du dispositif de réflexion 4, 3 ou 41-42 est du meme type que celle du dispositif de couplage, sans toutefois l'isoler du chassis de façon à accrottre notablement le coefficient de réflexion. Pour des raisons d'aérodynamisme et compte tenu des turbulances sous le véhicule, les plaques mçtalliques des dispositifs de couplage et de réflexion peuvent entre usinées dans un métal perforé de faible épaisseur. Les dispositifs décrits sont simples à réaliser et à mettre au point. Ils autorisent un fonctionnement sûr du système de mesure de distance. Ils s'appliquent particulièrement à des véhicules tel l'aérotrain REVENDICATIONS 1. Système de mesure de distance destiné à contrôler l'éloignement, notamment entre des véhicules de déplaçant dans le même sens sur une même voie, utilisant une transmission radioélectrique guidée par une ligne à deux conducteurs parallèles, disposée paralldlement à la voie, et comportant, à l'avant de chaque véhicule, un ensemble émetteur-récepteur relié à un dispositif de couplage directif à la ligne, et à l'arrière un dispositif réflecteur des ondes mises par le véhicule suiveur, le système étant appliqué à des véhicules se déplaçant sur coussin d'air le long d'un rail unique de guidage, caractérisé en ce que les dispositifs de couplage (3-31) et de réflexion (4-41) autorisent des déplacements transversaux d'amplitude déterminée du véhicule par rapport à la voie et sont constitués d'éléments conducteurs solidaires mécaniquement du chassis du véhicule, placés en regard de/et parallèlement à la ligne de propagation dans au moins deux plans différents et ayant selon la direction de déplacement des longueurs déterminées proportionnelles au quart de la longueur d'onde de propagation. 2. Système de mesure de distance selon la revendication 1, carac térisé en ce que le dispositif de couplage (3-31) comporte deux conducteurs parallèles (9-10) reliés aux extrémités avant, selon le sens de déplacement, par une liaison () à l'ensemble émetteur récepteur (2) et aux extrémités arrières, par une impédance complexe (11) de valeur déterminée. 3. Système de mesure de distance selon les revendications 1 et 2, dans leur ensemble, caractérisé en ce que chacun des conducteurs du dispositif de couplage présente une section en L dont une face est parallèle au plan de ladite ligne de transmission (6) et l'autre face enveloppe latéralement la ligne. 4. Système de mesure de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réflexion (4-41) comporte au moins un élément conducteur de profil en U dont le fond est paral lèle au plan de la ligne (6) et les cotés enveloppent latéralement la ligne.