Brevet FR2504879A1 — publié le 19821105

La présente invention concerne les procédés et les dispositifs de transmission d'informations entre un véhicule et le support sur lequel il se déplace, et plus particulièrement un dispositif perfectionné permettant la transmission de plusieurs informations entre un véhicule ferroviaire et la voie sur laquelle il se déplace. On sait que pour transmettre un signal à un engin circulant sur une voie ferrée on utilise couramment un système constitué d'un contact fixe, souvent dénommé "crocodile", placé sur la voie, dans son axe, coopérant avec un récepteur ou "brosse de contact", monté sur l'engin. Lorsque l'engin passe au-dessus du contact fixe, ce dernier entre en contact avec la brosse pendant une fraction de seconde. Le contact fixe est polarisé convenablement par rapport au rail, par une tension continue, ce qui permet de transmettre à l'engin deux informations, qui sont généralement soit un signal voie libre, soit un signal voie fermée. Ce système présente l'avantage d'une grande fiabilité en raison de sa simplicité et de sa solidité; il est en outre peu coûteux à fabriquer. Ses performances sont toutefois limitées par le nombre réduit d'informations qu'il permet de transmettre. On sait qu'il est possible de transmettre une troisième information au moyen du système contact fixe de voie - brosse de contact, ce qui permet de distinguer, lorsqu'ils sont fermés, les signaux d'arrêt et les signaux d'avertissement. Si l'on veut transmettre un nombre plus élevé d'informations, il est nécessaire de recourir à des dispositifs électrotechniques ou électroniques utilisant des moyens matériels totalement différents. Or, il peut être avantageux de pouvoir utiliser un système déjà en place sur un réseau ferroviaire, et pour cette raison on a tenté de mettre au point des dispositifs complètant ou perfectionnant les systèmes du type contact fixe de voie - brosse de contact, sans toutefois parvenir jusqu'à présent à des systèmes satisfaisants. La présente invention concerne un procédé permettant de transmettre plusieurs informations entre la voie et un véhicule qui y circule, en utilisant des moyens de transmission usuels, du type contact fixe de voie - brosse de contact. La présente invention a également pour objet un dispositif perfectionné assurant la transmission de plusieurs informations à travers un système traditionnel contact fixe de voie - brosse de contact, entre la voie et un véhicule qui y circule. L'invention a tout particulièrement pour objet un dispositif perfectionné de transmission entre une voie et un véhicule, permettant la transmission d'un nombre quelconque d'informations, aussi bien de la voie vers le véhicule que dans le sens contraire. Le procédé conforme à la présente invention utilisant une brosse de contact solidaire du véhicule et un contact fixé sur la voie, consiste à monter sur le véhicule ou sur la voie, un générateur émettant plusieurs signaux de fréquences déterminées, à contrôler les fréquences émises par un nombre égal de filtres sélectifs, et à brancher sur la voie, entre le contact fixe et le rail, ou sur le véhicule si le générateur est monté sur la voie, des circuits accordés sur les fréquences émises par le générateur, de telle sorte que, lorsque la brosse vient en contact avec le contact fixe de voie, les fréquences émises correspondant aux circuits accordés effectivement branchés soient court-circuitées, et leur disparition détectée par les filtres sélectifs correspondants. Il est ainsi possible, en utilisant un générateur émettant n fréquences déterminées et suffisamment distinctes, de transmettre 2 informations, en connectant convenablement les circuits au contact fixe de voie. De plus, le procédé suivant l'invention s'applique dans les deux sens, c'est-à-dire de la voie vers le véhicule, ou inversement. Le dispositif conforme à la présente invention, permettant la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, assure la transmission d'informations entre la voie, comprenant au moins un rail, et le véhicule qui s'y déplace, en utilisant une brosse placée sur le véhicule, susceptible d'entrer en contact avec un contact fixé sur la voie; ce dispositif comporte essentiellement un générateur émettant simultanément plusieurs signaux de fréquences déterminées, branché entre la brosse de contact et la masse du véhicule ainsi qu'un nombre de filtres sélectifs égal au nombre de signaux émis, contrôlant les fréquences émises, et plusieurs circuits accordés sur les fréquences du générateur, branchés entre le contact fixe de voie et la voie, de telle sorte que, lorsque la brosse entre en contact avec le contact fixe de voie, les fréquences émises, correspondant aux circuits accordés effectivement branchés, soient court-circuitées, et leur disparition détectée par les filtres sélectifs. Suivant une forme de réalisation préférentielle, le dispositif conforme à l'invention comprend un générateur monté sur le véhicule circulant sur les rails émettant plusieurs signaux sinusoidaux, un sommateur et un amplificateur de puissance effectuant la somme des signaux émis, un circuit de détection et contrôle comportant autant de filtres sélectifs que de signaux émis. Un circuit usuel de mémorisation des informations élémentaires peut également être incorporé. Au sol, entre le rail et le contact fixe, le dispositif comporte autant de circuits accordés sur les fréquences émises que de signaux correspondants, et une self de blocage d'impédance élevée aux fréquences de travail choisies, est montée en série avec la pile de signalisation. Il peut être également avantageux de monter deux diodes Zener, tete-beche, aux bornes de la self de blocage.Un tel dispositif permet de transmettre entre la voie et le véhicule, un nombre important d'informations puisque pour n signaux émis par le générateur, il existe 2 informations différentes. Il faut veiller à ce que les fréquences soient distinctes afin d'éviter toute influence ou perturbation indésirable. A titre d'exemple, dans le domaine de O à 50 kHz, on peut placer 12 fréquences élémentaires. L'affaiblissement à la fréquence d'accord doit être suffisamment important en fonction du seuil de détection des circuits de détection et contrôle comportant les filtres sélectifs. Par exemple un affaiblissement doit être suffisant pour éviter tout risque de confusion avec un affaiblissement accidentel si le seuil de détection est trop élevé, ou d'omission si le seuil est trop bas. Ainsi une atténuation minimale de l'ordre de 10 dB semble utilisable en pratique. Les avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus en détail dans la description ci-après relative à un mode préférentiel de réalisation, en référence au dessin annexé. La figure l représente le schéma de montage du dispositif conforme à la présente invention. Le dispositif suivant l'invention comporte un circuit 1 monté sur le véhicule, et un circuit 2 se trouvant au sol. Le circuit 1 comprend plusieurs oscillateurs sinusoidaux de type usuel agissant comme synthétiseurs de fréquences, réglés respectivement à 5, 7, 11,5, 14, 17, 23, 27 et 33 kHz, raccordés à un sommateur 3 et un amplificateur de puissance 4, réalisant la somme de tous les signaux ainsi émis, ainsi qu'à un transformateur d'adaptation 5. Le circuit 1 comporte en outre, comme le montre la figure, un circuit de détection et contrôle 6 des fréquences émises, comportant 8 filtres sélectifs accordés sur les fréquences indiquées ci-dessus, ainsi que des bascules de mémorisation des informations élémentaires, en sortie des filtres sélectifs. En outre, le circuit comporte des boites de répétition des signaux 9. Ce montage est réalisé de manière usuelle. De plus, une résistance 7 de 150 Q montée en série dans le circuit, fixant l'impédance de source, permet de définir l'affaiblissement du signal à l'accord. Ce circuit est raccordé à la brosse 8 du véhicule. Le circuit 2, au sol, entre le contact fixe et le rail, comprend huit circuits 10 accordés respectivement sur les fréquences indiquées ci-dessus, montés de manière usuelle. Une self de blocage 11 est placée en série avec la pile de signalisation, d'impédance interne élevée aux fréquences de travail choisies afin d'éviter le court-circuit du signal par la pile. De plus, il peut être avantageux de prévoir deux diodes Zener 12, montées tete-bêche aux bornes de la self 11 afin de limiter les surtensions à la rupture du contact. Les essais effectués montrent que ce dispositif permet des transmissions d'informations en nombre important (28) pour des vitesses de passage du véhicule qui peuvent varier de quelques km/h à plus de 140 km/h. De plus, ce dispositif est compatible avec les systèmes de transmission existants. Le signal de brosse à fréquences multiples est court-circuité par la pile de signalisation au passage du véhicule sur un contact fixe de voie non équipé pour la transmission d'informations multiples. Mais comme toutes les fréquences sont affectées, aucune information n'est prise en compte à bord par la logique de traitement. Sur les contacts fixes de voie équipés pour la transmission d'informations, une self de blocage est installée en série avec la pile de voie. Dans ces conditions, la perturbation est suffisamment faible vis-à-vis des différentes fréquences pour que l'on puisse distinguer les fréquences volontairement court-circuitées par les circuits d'accord de celles qui ne le sont pas, si bien que l'on n'observe pas de fausses informations. On observe également que le branchement de boites de répétition des signaux, de type usuel, ne provoque pas d'affaiblissement du signal brosse-multifréquence. L'affaiblissement de la fréquence d'accord est suffisamment net et sélectif, pourvu que les fréquences choisies ne soient pas trop proches, pour qu'il n'apparaisse aucun risque de confusion. Le tableau ci-dessous montre les résultats obtenus en mesurant les affaiblissements (en dB) au franchissement des contacts fixes de voie sur la fréquence d'accord et sur les fréquences encadrantes. AFFAIBLISSEMENT (en dB) Fréquence d'accord 5 7 9 11,5 14 17 23 27 33 (en kHz) 5 -20 -4,5 7 -4 -22 -3 11,5 -1,2 -7,6 -1,5 14 -1,5 -8 0 23 O -11 -4 27 0 -15 -5 Bien entendu, il est possible d'inverser le sens de la transmission des informations, en inversant la position des circuits, en disposant le générateur sur la voie, et inversement. RE\1ENDICATIONS 1. Procédé de transmission de plusieurs informations entre une voie comportant au moins un rail et un véhicule qui y circule, utilisant une brosse de contact solidaire du véhicule et un contact fixé sur la voie, caractérisé en ce qu'il consiste à monter sur le véhicule ou sur la voie un générateur émettant plusieurs signaux de fréquences déterminées, à contrôler les fréquences émises par un nombre égal de filtres sélectifs, et à brancher sur la voie, entre le contact fixe de voie et le rail, ou sur le véhicule si le-générateur est monté sur la voie, des circuits accordés sur les fréquences émises par le générateur, de telle sorte que, lorsque la brosse vient en contact avec le contact fixe de voie, les fréquences émises correspondant aux circuits accordés effectivement branchés soient court-circuitées, et leur disparition détectée par les filtres sélectifs correspondants. 2. Dispositif pour la transmission de plusieurs informations entre une voie comprenant au moins un rail, et un véhicule qui y circule comportant une brosse de contact placée sur le véhicule, susceptible d'entrer en contact avec un contact fixé sur la voie, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement un générateur émettant simultanément plusieurs signaux de fréquences déterminées, branché entre la brosse de contact et la masse du véhicule ainsi qu'un nombre de filtres sélectifs égal au nombre de signaux émis, contrôlant les fréquences émises, et plusieurs circuits accordés sur les fréquences du générateur, branchés entre le contact fixe de voie et le rail, de telle sorte que, lorsque la brosse entre en contact avec le contact fixe de voie, les fréquences émises, correspondant aux circuits accordés effectivement branchés, soient court-circuitées, et leur disparition détectée par les filtres sélectifs. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur monté sur le véhicule circulant sur la voie, émettant plusieurs signaux sinusoidaux, un sommateur et un amplificateur de puissance effectuant la somme des signaux émis, un circuit de détection et contrôle comportant autant de filtres sélectifs que de signaux émis, et, entre le rail et le contact fixe de voie, autant de circuits accordés sur les fréquences émises que de signaux correspondants ainsi qu'une self de blocage d'impédance interne élevée aux fréquences de travail choisies montée en série avec la pile de signalisation. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit de mémorisation des informations élémentaires monté sur le véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que deux diodes Zener sont montées tête-b & he aux bornes de la self de blocage.