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DISPOSITIF ELECTRO-MAGNETIQUE POUR LE CONTROLE DU TRAFIC SUR UNE
VOIE DE COMMUNICATION.
La présente invention concerne un procédé permettant d'assurer la circulation et de contrôler les mouvements d'un ou de plusieurs mobiles sur une voie de communication ferroviaire ou routière, et prévoit un ensemble de moyens propres à en assurer la réalisation.
Elle a notamment pour objet de permettre à tout mobile circulant sur cette voie et (ou) à tout poste fixe établi le long de cette voie, d'obtenir en permanence des renseignements continus sur les conditions de trafic susceptibles d'intéresser ce mobile et (ou) ce poste fixe, un tel contrôle s'effectuant individuelle- ment pour chaque mobile et '(ou) chaque poste fixe.
Elle prévoit à cet effet d'une part la mise en oeuvre de moyens propres à créer le long de la dite voie de communication,
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un champ électro-magnétique susceptible d'être perturbé localement par la présence d'un mobile circulant sur la, voie, et d'autre part, l'emploi, à chaque poste fixe ou mobile, de moyens propres à dé- celer l'existence de telles perturbations, de les localiser et, éventuellement, d'en apprécier la nature et l'importance.
Selon une caractéristique de l'invention, on prévoit. de disposer le long de la voie .=le communication, une ligne de trans- mission électrique, dont certaines portions peuvent, dans la mesure justifiée, être protégées contre les influences externes de nature électromagnétique, dont l'impédance est aussi uniforme que possible sur toute sa longueur et qui est disposée de telle façon que la pré- sence, sur la dite voie de communication d'un mobile comportant des parties caractérisées par leurs constantes physiques (conductibi- lité, perméabilité, constantes diélectriques) engendre la création dans la ligne d'une irrégularité d'impédance susceptible de provo- quer la réflexion d'un signal parcourant la ligne.
Ce signal peut être transmis à partir de chaque poste fixe ou mobile, l'équipe- ment de chacun de ces postes lui permettant d'induire des signaux dans la ligne et de recevoir en retour les portions de signal ré- fléchies par les irrégularités d'impédance qui peuvent apparaître le long de la, ligne de transmission.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque poste fixe ou mobile est équipé de manière à ne recevoir à chaque instant que les signaux réfléchis par les portions de la ligne de transmission correspondant aux parties de la voie de communication susceptibles d'intéresser à, cet instant le dit poste.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque poste fixe ou mobile est équipe de manière à transmettre à la lignede transmission des impulsions ou trains d'impulsions'''et à ne recevoir en retour que les impulsions ou trains d'impulsions provenant de son émission propre.
Ces caractéristiques seront, avec d'autres, exposées plus
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en détail dans la description suivante donnée, à titre d'exemple non limitatif, en relation avec les dessins annexés et dans les- quels : - les figures 1 et la représentent schématiquement un mode d'appli- cation du présent système à une voie de chemin de fer, - la figure 2 représente un diagramme utilisé pour l'exposé de l'invention, - la figure 3 indique les positions relatives dans le temps d'une impulsion transmise sur la ligne et des impulsions réflé- chies par les irrégularités d'impédance.
Dans la figure 1, les deux rails 1 et 1' d'une voie ferrée sont indiqués en coupe. Ils supportent les roues 2 et 2' d'une 10- comotive ou autre véhicule ferroviaire dont le gabarit d'encombre- ment est indiqué par la ligne 3. Parallèlement à la voie, et à l'intérieur du gabarit de voie indiqué par la ligne 4, est disposé un circuit électrique constitué par une ligne de transmission bi- fil aire .
Un tel circuit peut être réalisé, selon les besoins, en plaçant les deux conducteurs 5' et 5'' soit à l'extérieur de cha- cun des rails 1 et 1' (fig. la) soit à l'intérieur de la voie (fig. 1b) soit encore en les groupant dans un câble 5 situé à proximité de l'un des rails de la voie (fig. 1).
A titre d'exemple, la section du câble 5 a été indiquée comme sensïblement rectangulaire, pour que sa pose assure une orientation convenable du plan des conducteurs de la ligne de transmission par rapport aux organes de couplage portés par le véhicule. Ce câble peut être posé sur les traverses à l'aide de sellettes de forme appropriée et fixé à intervalles réguliers pour éviter des déplacements accidentels comme, par exemple, son accrochage au passage d'un train, par une bâche flottante ou tout autre objet traînant sur la voie.
La ligne de transmission bifilaire, représentée dans les
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fig. 1 et la,, par deux modes de réalisation indiqués à titre d'exemple non limitatif, peut également être incorporée à un câble composite. Les deux fils de la ligne de transmission peuvent encore et d'une autre façon également citée à titre d'exemple, être constitués par des paires ou des quartes à la manière d'un circuit fantôme.
La fabrication et l'installation de la ligne de transmis- sion sont telles que celle-ci présente sur toute sa, longueur une impédance aussi uniforme que possible, le but à atteindre étant que le circuit n'offre pas d'irrégularités d'impédance susceptibles de provoquer certaines réflexions nuisibles des ondes électro- magnétiques transmises sur lui. Les irrégularités d'impédance provenant de la fabrication ou de la pose peuvent d'ailleurs être décelées, après l'installation, par des essais systématiques, et être, le cas échéant, corrigées sur le câble posé. De bellesopé- rations sont suffisamment connues pour qu'il soit inutilede les exposer en détail.
A chaque poste fixe établi le long de la, voie(gare par exemple) et sur chaque poste mobile installé sur l'un des véhi- cules de chaque train circulant sur la voie (locomotive de pré- férence) est prévu un appareil émetteur-récepteur de signaux couplé avec le câole 5. Ce couplage .peut être soit direct Pour les postes fixes (avec, si nécessaire, adaptation d'impédance appropriée) soit inductif ou capacitif pour les postes mobiles.
Ce dernier cas est envisagé à la fig. 1 où l'emplacement de l'or- gane de couplage porté par un véhicule est indiqué en 6, au-dessus de celui du câble 5 équipé sur la voie.
Dans la figé 2, la ligne de transmission 5 est disposée parallement à la voie ferrée 11 constituée par les rails 1 et 1'. Un poste fixe ou mobile7 emet à un instant donné un signal, tel par exemple qu'une impulsion (représentée en 8 à la fig. 3).
Les moyens de génération d'une telle impulsion sont bien connus
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dans la technique des télécommunications et plus particulièrement dans celle du sondage altimétrique ou de la détection électro- magnétique d'obstacles. Cette impulsion est transmise à la ligne de transmission 5 par un organe de couplage et se propage le long de la ligne comme indiqué en 9.
La propagation de l'impulsion se fera sans réflexion nuisible en raison de l'uniformité relative d'impédance du câble 5, s'il n'existe au voisinage de la ligne, aucun obstacle susceptible d'engendrer une discontinuité d'impédance. En supposant qu'à un em- placement 10 de la voie ferrée 11, se trouve un véhicule comportant des parties métalliques (essieux de roues, par exemple) l'influence de ces parties métalliques introduira une discontinuité d'impédance dans le câble 5 et une partie 12 de l'énergie du signal transmis sera réfléchie vers le poste émetteur tandis qu'une autre partie 13 continuera à se propager, et, rencontrant une seconde irrégularité d'impédance due à la proximité d'éléments métalliques d'un second véhicule ou train de véhicule 14, se divisera à son tour en deux portions, l'une réfléchie 15 et l'autre 16 continuant sa propaga- tion,
etc.
Dans l'exemple considéré, le poste émetteur recevra donc en retour (fig. 3) deux impulsions 17 et 18 dont la position dans le temps par rapport à l'impulsion initiale 8 indiquera la distance des obstacles échelonnés le long de la voie et dont l'importance pourra donner certaines indications sur les dits obstacles.
Les irrégularités d'impédance ainsi provoquées par la pré- sence d'obstacles sont faibles et le niveau de signaux réfléchis très inférieur à celui des signaux émis. Mais il est bien connu que des écarts analogues se présentent dans le cas de la détection électromagnétique et que la technique dispose de moyens connus pour déceler les signaux en retour malgré leur faiblesse.
Il est donc facile, à l'aide de procédés et de dispositifs connus, de recevoir par le même organe de couplage que celui ayant
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servi à l'émission ou par un organe de couplage -différent,des im- pulsions réfléchies à partir des discontinuités d'impédance créées dans la ligne de transmission bifilaire par la proximité de véhicules, et d'utiliser ces impulsions de retour pour actionner un ou plusieurs indicateurs donnant au surveillant du poste fixe ou au conducteur du véhicule des indications précises sur la situation de la voie ferrée dans la section considérée.
Des rocédés, connus notamment dans le domaine de la dé- tection électromagnétique, permettent d'utiliser le sinnal émis pour sensibiliser le dispositif de réception des signaux réfléchis à par- tir d'un instant donné et jusqu'à un instant donné après l'émission.
En utilisant de tels procédés, il est possible de limiter le contrôle du trafic à un tronçon de voie de longueur donnée et dont l'origine est située à une distance déterminée du poste émetteur récepteur. De même peut-on, pour limiter le contrôle à un tronçon de voie dont l'extrémité éloignée est située à une distance donnée du poste émet- beur-récepteur, faire usage, à la réception des signaux réfléchis, d'un dispositif de seuil assurant l'élimination des signaux provenant d'obstacles situés au-delà de l'extrémité éloignée du tronçon de voie auquel on a décidé de limiter le contrôle.
Le même dispositif peut être utilisé pour assurer l'élimination des signaux réfléchis de très petite amplitude dus soit à certaines irrégularités d'impédance inhérentes à la ligne de transmission, soit à, la présence, au voi- sinage de la, voie, de corps étrangers ne constituant pas obstacle.
Outre l'utilisation appropriée de moyens connus l,our que les postes fixes ou mobiles ne reçoivent que les indications utiles à la surveillance de la voie, l'invention prévoit la possibilité de traduire les indications reçues en signalisation optique et, par exemple, de fournir au mécanicien les indications nécessaires à la conduite du train à l'aide de signaux lumineux actionnés par les impulsions reçues, et dont la forme et (ou) la couleur peuvent être conformes au code de signalisation optique utilisé jusqu'ici. L'in-
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vention prévoit également l'enregistrement des indications trans- mises, notamment à bord des locomotives, soit à l'aide d'un appareil spécial, soit en adaptant à cet usage l'appareil enregistreur de route ou tout appareil similaire.
L'invention prévoit également une signalisation spéciale pour avertir le cas échéant le mécanicien qu'il aborde une section de voie où le système de signalisation élec- tromagnétique n'est pas appliqué et où, par conséquent, il doit re- venir à l'ancien système de signalisation.
On peut enfin prévoir toutes distinctions convenables entre les signaux émis par chaque poste, en attribuant à ces postes des caractéristiques d'émission différentes ou des caractéristiques d'équipement particulières. Les,émissions, par exemple, peuvent se faire à des fréquences, avec des formes ou à'des cadences d'impul- sion différentes, le récepteur étant pourvu de moyens discriminateurs appropriés. La discrimination peut également se faire dans le temps, l'équipement n'étant rendu sensible qu'aux signaux réfléchis dont la position dans le temps correspond au déphasage des impulsions émises.