Brevet FR2526958A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne un systeme pour indiquer une proximité définie entre des mobiles ou entre des mobiles et des corps fixes. Pour éviter la collision de mobiles, ou d'un mobile avec un corps fixe, des systèmes automatiques de sécurité ont été mis au point dans certains domaines, qui indiquent l'existence d'une proximité déterminée entre les mobiles On connaît à cet égard différentes solutions, par exemple pour des véhicules commandés par un circuit bouclé et devant suivre un itinéraire préfixé par une boucle de commande. Un point commun de ces solutions est qu'une priorité est donnée au véhicule suivant un certain itinéraire par rapport à un véhicule suivant un autre itinéraire, ce dernier étant automatiquement arrenté pour laisser passer le premier.Une des solutions connues du problème de priorité consiste à installer des boucles de détection sur les deux itinéraires devant chaque point d'incompatibilité (point où deux véhicules ne sont pas admissibles simultanément) et, lors de l'approche de ce point par deux véhicules, chacun sur son propre itinéraire, a décideur localement, à ce point d'incompabilité, ou alors en un point central, à quel véhicule la priorité est à donner puis à arrêter l'autre. Une autre solution connue utilise une liaison radioélectrique entre un poste local fixe et les véhicules pour arreter l'un d'eux lorsque naît une situation d'incoapatibilité. Tous les systèmes connus demandent un équipement fixe et un équipement mobile, ce qui rend ces systèmes coûteux. Le but principal de l'invention est d'apporter un système simple, avec lequel les travaux d'installation et les coûts y afferento puissentEtremaintenusréduits et qui fournissent m8me temps une indi cation fiable et claire de l'existence ou de l'absence d'unie proximité inadmissible entre différents mobiles. Selon l'invention, un système pour indiquer une proximité définie entre des mobiles est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour émettre un signal de synchronisation à très grande vitesse de transmission à destination des mobiles, un transmetteur placé sur au moins l'un des mobiles et pouvant etre activé par le signal de synchronisation pour émettre un signal d'information sous forme d'un mouvement ondulatoire propagé dans le milieu oii se trouvent les mobiles, mais à une vitesse de transmission consid- rablement inférieure à celle du signal de synchronisation, ainsi que des dispositirs placés sur au moins un autre mobile pour recevoir le signal d'information, pour comparer l'écart chronologique entre le signal de synchronisation et la réception du signal d'information avec une durée prédéterminée et pour déclencher éventuellement une action suivant le résultat de cette comparaison. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement une partie d'une installation de transport comportant des véhicules couXandés par un circuit bouclé ; - la figure 2 est un schéma synoptique de la partie principale du système selon l'invention ; et - les figures 3 et 4 sont des diagrammes servant à illustrer le principe de l'invention. L'exemple représenté sur lespdesains concerne en premier lieu une installation de transport à véhicules commandes par un circuit bouclé, dans laquelle au moins deux mobiles sous forme de deux véhicules 1, 2 circulent sur des voies 4, 5 dont l'étendue est déterminée par des boucles magnétiques qui sont généralement placées dans le support sur lequel circulent les véhicules. Pour illustrer la mise en oeuvre de l'invention, les voies 4, 5 se rejoignent ou se coupent en un point d'incompatibilité 6. I1 est considéré en plus, pour cet exemple, que le véhicule 1 qui circule sur la voie 4 est prioritaire par rapport au véhicule 2 circulant sur la voie 5.Dans ce qui va suivre, la voie 4 sera appelée voie principale et la voie 5 qui rejoint la voie principale au point 6 sera appelée voie secondaire. Les véhicules 1, 2 de l'exemple représenté n'ont pas de conducteur et comprennent, de façon conventionnelle, un dispositif propulseur et un dispositif de crwrande au moyen desquels les véhicules suivent automatiquement la boucle magnétique de la voie considérée. La partie d'installation représentée comporte deux boucles séparées, une pour chaque voie, qui sont électriquement isolées l'une de l'autre et sont alimentées individuellement à partir d'un génEra- teur de courant 7 possédant deux sorties 8, 9. A chacune de ces sorties, le générateur délivre un courant alternatif d'une fréquence de l'ordre de 1,2 kHz par exemple. Les deux boucles sont cependant alimentées avec des courants alternatifs de fréquences différentes pour qu'il soit possible de vérifier, dans chaque véhicule, si le véhicule se trouve sur la voie prioritaire ou non.Des fréquences différentes sont également nécessaires pour éviter la suppression mutuelle des champs magnétiques par les deux boucles au point d'incompatibilité 6, ce qui pourrait entraîner des erreurs dans la conmande des véhicules. Le système selon l'invention a essentiellement pour but d'éviter'la collision de deux véhicules 1, 2 qui s'approchent du point d'incompatibilité 6, l'un sur la voie principale 4 et l'autre sur la voie secondaire 5. A cet effet, une décision doit être prise quant au véhicule qui sera prioritaire par rapport à l'autre. Dans le cas présent, c'est le véhicule 1 sur la voie principale 4 qui est prioritaire. I1 faut en plus détecter la survenue éventuelle d'une proximité définie entre les deux véhicules et arrêter ou freiner dans une telle éventualité l'un d'eux, en l'occurrence le véhicule 2 sur la voie secondaire 5, pour éviter la collision. A cet effet, le système selon l'invention comprend un générateur 10 d'impulsions de synchronisation qui est relié au générateur de courant 7 et qui applique un signal de synchronisation aux deux boucles des voies 4, 5. Le signal de synchronisation consiste en impulsions de synchronisation qui sont émises, par exemple, à une fréquence d'impulsions de 0,5-1 Hz. Le signal de synchronisation peut être superposé, par exemple, au courant alternatif dans la boucle magnétique, ou etre émis en alternance avec ce courant, auquel cas le courant alternatif est interrompu brièvement à certains intervalles pendant la transmission du signal de synchronisation. Le générateur 10 d'impulsions de synchronisation de l'exemple représenté est un dispositif fixe simple qui peut etre intégré dans le reste de l'appareillage central nécessaire pour le fonctionnement de l'installation de transport dans son ensemble. La partie principale du système selon l'inventior est formée par un équipement installé à bord des véhicules 1, 2. Cet équipement,représent figure 2, comprend un récepteur 11 avec une entrée 12 pour la réception sans fil, par une antenne 26, du signal de synchronisation transmis à travers les boucles magnétiques. L'équi- pement comprend en plus un transmetteur 13 avec une entree i4 pour recevoir le signal de synchronisation de la sortie 15 du récepteur 11. Le transmetteur 13 de l'exemple représenté est un transmetteur ultrasonore, lequel est donc capable d'émettre un signal d'information J appelé ci-après signal d'avertissement pour cet exemple, dont la vitesse de propagation est considérablement inférieure à la vitesse de propagation du signal de synchronisation. L'équipement installé sur chaque véhicule de l'exemple décrit ici comporte aussi un récepteur 16 pour le signal d'avertissement. On comprendra de ce qui précède qutil s'agit dans ce cas d'un récepteur ultra-sonore, dont la sortie 17 est reliée à l'entrée d'arrêt 19 d'un compteur 18. A l'entrée de démarage 20 de ce compteur est reliée la sortie 15 du récepteur Il pour le signal de synchronisation.Le compteur 18 est relié en outre par une sortie 21 à l'entrée 22 d'un comparateur 23. Une valeur de comparaison (durée) est appliquée Bce comparateur par une autre entrée 24. Sous certaines conditions, un signal d'indication, qui signifie qu une proximité définie existe entre les véhicules, apparaît sur la sortie 25 du comparateur 23. La sortie 25 peut etre couplée à un circuit non représenté pour déclencher l'arrêt ou le ralentissement du véhicule. Pendant le fonctionnement, des signaux de synchronisation sont transmis en continu par les boucles magnétiques sous forme d'impulsions de synchronisation d'une certaine fréquence. Ces signaux sont reçus par les récepteurs 11 de tous les véhicules 1, 2 à leurs entrées 12. Le signal de synchronisation est transmis & partir de la boucle magnétique à travers le champ magnétique qui l'entoure et il est capté par l'antenne 26 du récepteur Il. Les diagrammes des figures 3 et 4 représentent une impulsion de synchronisation 27 reçue dans le véhicule 1 (figure 3) et dans le véhicule 2 (figure 4). Chaque impulsion de synchronisation est détectée dans le récepteur 11 et appliquée depuis sa sortie 15 à l'entrée 14 du transmetteur ultra-sonore 13 d'une part et à l'entrée de démarrage 20 du compteur 18 d'autre part. Chaque impulsion de synchronisation produit donc la mise en marche du compteur 18 et l'émission par l'émetteur 13 d'un signal d'avertissement 28 sous forme d'une impulsion ultra-sonore ; celle-ci est représentée en trait plein figure 13 puisqu'il s'agit la d signal d'avertissement émis par le véhicule 1 et en pointillé sur la figure 4 où il s'agit du signal d'avertissement émis par le véhicule 2 (non prioritaire). Pendant que les véhicules 1, 2 circulent sur les voies de l'installation de transport, des signaux d'avertissement sont donc transmis en continu, avec des intervalles qui sont déterminés par la fréquence d'impulsions du signal de synchronisation 27. Cet intervalle peut etre de l'ordre de 200 à 500 ms dans le present exemple. Le signal d'avertissement étant transmis par voie ultrasonore la fréquence de ce signal est de l'ordre de 40-100 kHz. Le signal d'avertissement émis par tous les véhicules utilise l'air comme milieu de transmission, ce qui revient à dire que sa vitesse de propagation est d'environ 340 m/a. Lorsque la vitesse du véhicule est de 1 m/s, un signal d'avertissement est donc émis chaque demimètre environ.La vitesse de propagation ou de transmission du signal de synchronisation est de l'ordre de grandeur de la vitesse de la lumière, c'est- -dire de 3 x 108 m/s, de sorte qu'elle est pratiquement "infiniment grande" par rapport a la vitesse de propagation du signal d'avertissement. Comparativement la durée de l'intervalle entre les impulsions et comparativement à la vitesse de propagation des signaux d'avertissement, on peut considérer que chaque impulsion de synchronisation 27 atteint tous les véhicules 1 , 2 pratiquement en même temps, la différence infime qui existe entre les réceptions des impulsions de synchronisation 27 par les différents véhicules pouvant être négligée. Les signaux d'avertissement transmis par chaque véhicule sont reçus par les récepteurs ultra-sonores 16 des autres véhicules un certain temps après la transmission du signal d'avertissement. Ce retard peut astre mesuré facilement en raison de la vitesse de propagation relativement basse des signaux d'avertissement et, ce qui est très important, ce retard est proportionnel à la distance entre le véhicule transmetteur et le véhicule récepteur.En mesurant ce retard ou différence chronoligique entre la transmission et la réception du signal d'avertissement, il est par conséquent possible de déterminer si oui ou non deux véhicules sont à proximité inadmissible l'un de l'autre, ce qui représente une information particulièrement importante à l'approche d'un point d'incompatibilite 6, où deux véhicules arrivant à peu près en meme temps risquent d'entrer en collision. Pour obtenir cette information, la réception de chaque impulsion ultra-sonore 29 dans le récepteur 16 produit l'application d'un signal de la sortie 17 de ce recepteur à l'entrée d'arrêt 19 du compteur 18. La figure 3 montre une impulsion ultra-sonore 29 en pointillié puisqu'elle représente le signal d'avertissement reçu par le véhicule prioritaire 1, tandis que l'impulsion 29 correspondante est représentée en trait plein sur la figure 4 puisqu'il s'agit du véhicule 2 qui est directement concerné par un arrSt ou un ralentissement éventuel. A l'arrêt du compteur 18, une valeur comptée apparaît à sa sortie 21 et est appliquée à l'entrée 22 du comparateur 23.Cette valeur comptée est comparée avec la valeur de comparaison préfixée puis un signal d'indication est émis par la sortie 25 du comparateur pour indiquer si la valeur comptée dépasse ou est inférieure & la valeur préfixée, Cette dernière représente en fait une durée préfixée allant du moment t1 au moment t2a ce qui correspond à une distance présélectionnée entre les deux véhicules 1, 2. Si la valeur comptée est restée audessous de la valeur préfixée, cela signifie que l'impulsion ultrasonore 29 a été reçue dans l'intervalle prédéterminé t1-t2 et que les deux véhicules 1, 2 se trouvent à une distance l'un de l'autre qui est plus petite que la distance prédéterminée, de 3 m par exemple. Si l'impulsion ultra-sonore est reçue après le moment t2, c'est-a-dire en dehors de l'intervalle tl-t2 ce qui est représenté par une impul sion ultra-sonore 30 en traits mixtes sur les figures 3 et 4, la valeur comptée apparaissant à la sortie 21 du compteur 18 dépasse la valeur préfixée, auquel cas le signal d'indication apparaissant sur la sortie 25 du comparateur 23 est nul, par exemple, ce qui signifie que les véhicules sont en dehors de la plage de proximité surveillda, de sorte qu'il n'y a pas de risque de collision et qu'il n'y a pas lieu d'intervenir dans la circuLation des véhicules. Etant donné que, dans cet exemple, une collision au point d'incompatibilité 6 est évitée par le freinage ou l'arrêt éventuel d'un des véhicules le véhicule 2, tandis que l'autre continue et dépasse normalement le point d'incompatibilité, le signal d'indication sur la sortie 25 du comparateur 23 est uniquement utilisé pour des véhicules sur l'une des voies; le véhicule 1 sur la voie principale 4 ayant priorité dans cet exemple, le signal d'indication n'a aucun effet sur lui. La distinction nécessaire à cet égard est établie par des moyens non représentés et par suite du fait que chacun des véhicules 1, 2 est capable détecter s'il se trouve sur une voie prioritaire ou non à l'approche d'un point d'incompatibilité. Comme déja mentionné, cette détection est possible grâce la différence entre les fréquences sur la voie principale et sur la voie secondaire. Le véhicule 2 a donc détecté dans ce cas qu'il se trouvait sur une voie non prioritaire l'approche du point 6 ; s'il a été établi en plus qu'il se trouve å une distance inférieure å la distance préfixée du véhicule 1, un signal d'indication apparat sur la sortie 25 de son comparateur 23 et ce signal déclenche le ralentissement ou l'arrêt du véhicule. Le processus de ralentissement ou d'arrêt du véhicule se poursuit jusqu'a ce qu'il n'y ait plus de risque de collision. Le rétablissement de la situation normale résulte du fait que, par exemple, l'excitation du circuit pour le ralentissement ou l'arrêt cesse, avec le résultat que le véhicule repart ou reprend sa vitesse du fait que, par exemple, son moteur de propulsion est de nouveau alimenté normalement.Le redémarrage ou la réaccélération peut également etre déclenché après un retard prédéterminé fixé par un temporisateur faisant partie dudit circuit. Le principe de base de l'invention est l'emploi, d'une part, d'un signal de synchronisation avec une très grande vitesse de propagation, d'autre part, d'un signal d'avertissement qui est déclenché par le signal de synchronisation et est transmis par au moins un mobile, à travers le milieu dans lequel se trouvent les mobiles, avec une vitesse de propagation qui est si faible par rapport å celle du signal de synchronisation qu'un autre mobile, a la réception du signal d'avertissement, est capable de décider, compte tenu du temps nécessaire au signal d'avertissement pour parvenir d'un mobile un autre, si oui ou non l'un des autres mobiles se trouve å une distance inférieure à une distance préfixée ; dans l'affirmative, cette situation est indiquée par un signal qui peut etre utilisé à des fins de signalisation etlou pour arrater ou pour ralentir l'un des mobiles. L'invention n'est pas limitée a l'exemple de réalisation décrit et représenté. Il est notamment possible de transmettre le signal de synchronisation d'une autre manière, par exemple sous forme d'une onde électromagnétique par une liaison radio-électrique, donc aussi, comme dans l'exemple décrit, avec une très grande vitesse de propagation. Il n'est pas nécessaire dans ce cas que le signal de synchronisation soit transmis à partir d'une installation fixe ; il peut également être transmis å partir de certains des véhicules.Le système selon l'invention n'est pas davantage limité à des véhicules commandes par un circuit boucle ou des véhicules sur rails, il est applicable aussi, en principale, comme -un système d'avertissement ou d'information mutuel entre d'autres types de mobiles. il n'est pas non plus nécessaire que le système déclenche un arrêt ou un ralentissement automatique, ce qui est normalement le cas pour des véhicules sans conducteur ; dans des véhicules avec conducteur, le signal d'indication peut être utilisé pour une signalisation optique ou acoustique. Différentes applications sont concevables pour des personnes ayant une mauvaise vue, afin de les avertir de différents obstacles ou dangers. Dans l'exemple représenté, la discrimination entre les signaux d'avertissement reçus ne pose pas de problèmes en raison de la faible force du signal précédent. Généralement, il sera toutefois nécessaire d'effectuer une détection de niveau pour que le signal le plus fort soit toujours détecté et utilisé. Dans l'exemple qui vient d'entre décrit, tous les véhicules transmettent et reçoivent des signaux d'avertissement. Cependant, la possibilité déjà mentionnée de vérifier si un véhicule se trouve sur une voie principale ou sur une voie secondaire peut etre exploité pour inhiber la transmission de signaux d'avertissement à partir de véhicules circulant sur une voie secondaire et pour limiter eventuellement la faculté de transmettre des signaux d'avertissement aux véhicules circulant sur une voie principale. Le système selon l'invention est également capable de détecter la proximité de deux véhicules se trouvant sur la même voie et a une distance l'un de l'autre qui est déterminée par l'intervalle de temps dont il a été question dans ce qui précède. La détection peut ainsi exclure les véhicules qui, auquel8 de cette distance J suivent un autre itinéraire. REVENDICATIONS 1. Système pour indiquer une proximité définie entre des mobiles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (7, 10) pour émettre un signal de synchronisation (27) å très grande vitesse de transmission à destination des mobiles (1, 2), un transmetteur (13) placé sur au moins l'un des mobiles (1, 2) et pouvant être activé par le signal de synchronisation pour émettre un signal d'information (28) sous forme d'un mouvement ondulatoire propagé dans le milieu où se trouvent les mobiles, mais une vitesse de transmission considérablement inférieure à celle du signal de synchronisation, ainsi que des dispositifs (16, 18, 23) placés sur au moins un autre mobile (1, 2) pour recevoir le signal d'information, pour comparer ltécart chronologique entre le signal de synchronisation et la réception du signal d'information avec une durée prédéterminée et pour déclencher éventuellement une action suivant le résultat de cette comparaison. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de synchronisation consiste en impulsions de synchronisation (27) transmises par Eilou par une liaison radio-électrique aux mobiles (1, 2) et en ce que le transmetteur (13) destiné à émettre les signaux d'information est un transmetteur ultra-sonore qui émet les signaux d'information sous forme d'impulsions ultra-sonores (29). 3. Système selon la revendication 2, pour des mobiles sous forme de véhicules conçus pour suivre au moins une voie, caractérisé en ce que l'un au moins des vehicules (1, 2) est équipé d'un recepteur (11) pour les impulsions de synchropisation (27) et pour délivrer un signal d'indication de proximité lorsque la distance entre deux véhicules est plus petite qu'une distance prédéterminée. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les véhicules (1, 2) se déplacent sur le même itinéraire. 5. Système selon la revendication 2, pour des mobiles sous forme de véhicules (1, 2) destinés à suivre au moins deux voies (4, 5) qui se rejoignent ou se coupent å au moins un point d'incompatibilité (6) où il y a un risque de collision entre les véhicules (1, 2), l'une des voies étant une voie principale (4) sur laquelle les véhicules ont priorité par rapport aux véhicules circulant sur l'autre voie ou voie secondaire (5) qui rejoint ou coupe la voie principale, caractérisé en ce que llaction déclenchée à la suite de ladite comparaison consiste à produire un signal d'indication au moyen duquel le véhicule qui circule sur la voie secondaire (5) est freiné ou arrêté. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque véhicule (1, 2) est équipé d'un récepteur (11) pour les impulsions de synchronisation (27), ce récepteur étant agencé pour activer le transmetteur (13) pour les signaux d'information (29), et en ce que les signaux d'information sont émis en synchronisme avec la recep- tion de chaque impulsion de synchronisation. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transmetteur (13) et le récepteur (16) pour les signaux d'information (29) sont prévus sur tous les véhicules (1, 2), de même que, d'une parut, un compteur (18) qui peut être démarré par le signal de synchronisation et arrêté à la réception du signal d'information et qui est ainsi capable de mesurer ledit écart chronologique, lequel est représenté par une valeur comptée, d'autre part, un comparateur (23) conçu pour comparer la valeur comptée avec la durée prédEterminée et pour émettre le signal d'indication par sa sortie (25). 8. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 pour une installation de transport ou analogue dans laquelle l'étendue des voies est déterminée par des boucles de commande électriques; caractérisé en ce que le signal de synchronisation (27) est un signal électrique ou électromagnétique qui est transmis à travers lesdites boucles à au moins l'un des mobiles (1, 2). 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le signal de synchronisation est un signal électromagnétique trasmis par une liaison radio-électrique.