Brevet FR2417895A1 — publié le 19790914

L'invention concerne un dispositif pour émettre sans erreurs plusieurs signaux de sortie en fonction d'une grandeur électrique variable, auquel est associé un dispositif de vérification qui assure un contrle permanent du fonctionnement de l'ensemble du dispositif. De tels dispositifs sont connus pour les techniques de réglage et la métrologie. Leur rible consiste à fournir des signaux de sortie de valeurs de courant ou de tension déterminées avec précision. Parmi des exigences particulières concernant la sécurité figure celle d'un contrôle permanent du fonc tionnenent. Ce contrôle doit être réalisé de façon que s'il se produit une erreur quelconque, celle-ci puisse immédiatement être décelée. Dans ce cas, on parle de consignes pour permettre un fonctionnement même en cas d'incidents graves. Le dispositif est applicable en particulier è des moyens de transports régionaux sur voie ferrée, par exemple un métro. il dirige, en fonction de la vitesse, par exemple l'ouverture et la fermeture des portes des rames utilisées pour le transport. On satisfait ainsi aux exigences particulières concernant la sécurité, car on doit absolument éviter que, par exemple, les portes s'ouvrent quand un train roule à une vitesse élevée, ou que les portes ne se ferment pas dès le départ d' un train. L'objet de l'invention est de fournir un dispositif de commutstion dépendant de la vitesse d'un véhicule et par lequel on vérifie que le fonctionnement est irréprochable. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : a) plusieurs circuits de seuil indépendants, qui possèdent des seuils de réponse différents les uns des autres et qui, lors de la réponse, émettent chacun un signal dont la valeur dépend de labauteur du seuil de réponse; b) des circuits en aval dont chacun est subordonné à un circuit de seuil, qui répondent aux signaux fournis par les circuits de seuil a- souciés, et qui émettent eux-mémes, à nouveau, des signaux à grandeur constante; et c) un circuit comparateur qui compare en permanence le plus grand des signaux émis par le circuit de seuil à la somme des signaux qu'émettent le circuit de seuil ayant la valeur de seuil la plus faible et les circuits en aval. De cette manière, aussi bien les circuits de seuil que les circuits en aval, constitués par exemple par des relais, sont vé rifiés en ce qui concerne leur capacité de fonctionner. Le circuit comparateur est également vérifié tandis qu'il est relié, en série avec d'autres circuits de comparaison et dans le cadre du concept de sécurité totale, à une ligne de signaux qui est sans cesse vérifiée en ce qui concerne sa capacité à fonctionner. On va maintenant décrire plus en détail l'invention, à titre d'exemple et avec référence au dessin annexé. Sur ce dessin, on voit un schima en bloc du dispositif appliqué à un vhéicule, par exemple de métro. On voit en 11 et 12 deux transmetteurs indépendants qui captent un signal proportionnel à la vitesse d'un train, et ceci soit en commun depuis un essieu, soit indépendamment depuis des essieux sépa- rés. Dans des ensembles à canaux, 13 et 14, on produit de façon connue, à partir des signaux des transmetteurs, un courant de signalisation proportionnel à la vitesse. Les références 21 et 22 désignent des indicateurs situés dans les deux cabines de conduite du véhicule, et la réi8rence 23 désigne un enregistreur. Les appareils sont placés en série sur un conducteur de sortie de l'ensemble 13 et sont parcourus par un courant proportionnel à la vitesse. Ce courant atteint un comparateur 26 par un conducteur 24. Un conducteur 25 amène à une seconde entrée du comparateur 26 le courant de signalisation provenant de 1' ensemble 14. Les ensembles Il et 12, ainsi que les ensembles 13 et 14, sont identiques. En cas de fonctionnement parfait, les courants sur les conducteurs 24 et 25 sont égaux à l'intérieur de seuils de tolérance déterminés, ce qui est constaté par le comparateur d'une façon qui va maintenant être indiquée. En 31 à 35, on voit cinq circuits de seuil de structure identique. Les circuits 32 et 35 sont reliés à l'ensemble 14, et les autres à l'ensemble 13. Les valeurs de seuil des cir cuits de seuil sont réparties de façon à toutes se distinguer les unes des autres. Les valeurs de sortie vont en croissant du circuit 31 au circuit 35. De cette façon, le circuit 31 réagit à la valeur la plus faible fixée pour la vitesse, -et le circuit 35 à la valeur la plus élevée; Les circuits 31 à 35 fournissent au repos, par l'intermédiaire de leurs conducteurs de sortie 41 à 45, des signaux dont les valeurs dépendent de la hauteur des seuils correspon dants. Les circuits 32 à 34 fournissent en outre, chacun, au repos, un courant qui actionne des relais 52 à 54.Dès qu'un cir cuit de seuil réagit ou, par suite d'une avarie, tombe en panne, le signal de sortie et le courant d'actionnement pour le relais en aval sont interrompus. On voit en 46 un ensemble qui indique lequel des si gnaux émis par les circuits 31 à 35 et transmis par les conduc teurs 41 à 45 possède la valeur maximale. I1 est constitué es sentellement d'une logique à circuits OU exclusifs et émet un signal dont la grandeur correspond à la valeur détectée la plus élevé. Les relais 52 à 54 possèdent chacun un contact de com, mutation 52.1 à 54.1. Les prises médianes de ces contacts sont reliées à la masse. Les plots de repos servent à la commutation de fonctions qui dépendent de la vitesse du véhicule. Ces fonc tions sont, par exemple, l'ouverture des portes au-dessous d'une certaine vitesse, ou la fermeture des portes au-dessus d'une cer tains vitesse. Les plots de travail des contacts de commutation 52.1 à 54.t sont reliés en fonction d'un signal, par des opto-coupla- ges 72 à 74, avec une entrée d'un comparateur 47. Un circuit ad ditionneur de courant, non représenté, qui est essentiellement un réseau passif de résistances, fournit à cette entrée un si gnal d'addition à partir des signaux des couplages 72 à 74 et du signal du circuit 31. L'autre entrée du comparateur 47 est re liée à l'ensemble 46. Le dispositif possède trois comparateurs 15, 26 et 47 de construction identique. Les deux derniers ont déjà été men tisonnés. Chaque comparateur possède trois entrées. Par deux de ces entrées arrivent des signaux en azurant continu. Par la troi sième entrée arrive à chaque comparateur un signal alternatif mis par un oscillateur 48, en parcourant les uns après les au tres des conducteurs 61, 62 et 63 qui relient en série les com- parateurs 26, 47 et 15. Le comparateur 15 possède deux entrées t6 et 17 par lesquelles le courant d'alimentation des sondes 11 et 12 est comparé à un courant de référence. Chaque comparateur est essentiellement constitué par un amplificateur fonctionnel dont le point de travail est réglé ae façon telle que pour des signaux en courant continude mme va leur le signal alternatif soit amplifié. Si les deux signaux en courant continu diffèrent plus fortement l'un de l'autre que ne le permettent les tolérances adA'ses, le point de fonctionnement de l'amplificateur fonctionnel se déplace dans un domaine dans leqel il ne se produit plus aucune amplification du signal alternatif. Aucun signal alternatif n'apparaît donc plus à la sortie de l'amplificateur fonctionnel. Le comparateur 15 est relié par un conducteur 64 à un transformateur de séparation 81, et ce dernier est lui-mewme relié à deux relais 82 et 83 qui possèdent chacun un contrôle de connexion 82.1 et 83.1. Le plot de repos de 82.1 et le plot de travail de 83.1 sont reliés à une tension + B. Le plot de travail de 82.1 et le plot de repos de 83.1 sont reliés à une tension - B. Les prises dianes sont reliées à des conducteurs de sortie respectifs 85 et 86. Le dispositif fonctionne comme suit : au repos du véhicule, les deux sondes 11 et 12 n'émettent aucun signal, et les signaux de mesure sur les conducteurs 24 et 25 sont nuls. Dès que le véhicule se met en mouvement, le circuit de seuil 31, dont la valeur de seuil est la plus faible, réagit comme premier circuit de seuil. Au fur et à mesure que la vitesse augmente, les circuits 32, 33, 34 et enfin 35 réagissent successivement. On atteint ainsi la vitesse maximale. Lorsque la vitesse décroit, l'ensemble 46 constate, si le circuit de seuil 35 a décru, quand les circuits 34 à 31 décroissent successivement. le comparateur 47 compare successivement le signal de sortie du circuit 31 et l'état des relais 52, 53 et 54 avec la valeur de départ de l'ensemble 46, le comparateur 26 compare la synchronisation des deux signaux de mesure en courant continu dans les conducteurs 24 et 25, et le comparateur 15 compare le courant d'alimentation des sondes à un courant de référence. Les comparateurs 15, 26 et 47, de leur côté, sont, ainsi que l'oscillateur 48, surveillés grâce au fait que le signal alternatif de l'oscillateur 48 doit amener les relais 82 et 83 à répondre par l'intermédiaire du transformateur de séparation 81. Le dispositif constitue un système qui permet un fonctionnement meme en cas d'incidents graves et satisfait aux exigences les plus élevées en matière de sécurité. Il indique sans lacunes chaque défaut isolé; autrement dit, il réagit aux cas suivants : panne de la tension d'alimentation, d'un des ensem bles 13, 14 ou d'un des transmetteurs 11, 12; rupture d'un conducteur; circuits de seuil 31 à 35 défectueux; panne d'un des relais 52 à 53, 82 ou 83, d'un des opto-coupleurs 72 à 74, de l'oscillateur 48, d'un des comparateurs 15, 26 ou 47; défaillance du transformateur de séparation 81; etc.... le dispositif peut être agrandi par des comparateurs supplémentaires montés en série avec les autres comparateurs. I1 est en outre possible de remplacer les relais 52, 53, 54, 82 et 93 par des circuits qui reproduisent par voie électronique les fonctions de commutation des relais. Le dispositif n'est enfin pas lié à un nombre déterminé de circuits de seuil 31 à 35 : il peut comprendre un nombre quelconque de circuits de seuil et de circuits en aval ou de relais 52 à 54. REVENDICAlIONS 1 - Dispositif pour émettre sans erreurs plusieurs signaux de sortie en fonction d'une grandeur électrique variable, auquel est associé un dispositif de vérification qui assure un contrôle permanent du fonctionnement de ltnnsemble du dispositif, et caractérisé en ce qu'il comprend : a) plusieurs circuits de seuil indépendants 31 à 35, qui possèdent des seuils de réponse différents les uns des autres et qui, lors de la réponse, émettent chacun un signal dont la valeur dépend de la hauteur du seuil de réponse; b) des circuits en aval 52 à 54 dont chacun est subordonné à un circuit de seuil, qui répondent aux signaux fournis par les circuits de seuil associés, et qui émettent euxmêmes, à nouveau, des signaux à grandeur constante; et c) un circuit comparateur 46 qui compare en permanence le plus grand des signaux émis par le circuit des signaux de seuil à la somme des signaux qu'émettent le circuit de seuil 31 ayant la valeur de seuil la plus faible et les circuits en aval 52 à 54. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits en aval 52 à 54 sont des relais. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce quees circuits en aval 52 à 54 sont des circuits de commutation électroniques, qui simulent les fonctions de commutation des relais. 4 - Application à un véhicule du dispositif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les différents seuils de réponse des circuits de seuil 31 à 35 sont subordonnés à des vitesses différentes du véhicule, et en ce que les signaux des circuits en aval 52 à 54 servent à résoudre différentes fonctions du véhicule qui dépendent de la vitesse de ce véhicule. 5 - Application du dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce queue véhicule est un moyen de transport sur voie ferrée et que les signaux des circuits en aval déclenchent l'ouverture et la fermeture des portes.