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DISPOSITIF ELECTRO-MAGNETIQUE POUR LA COMMANDE DU TRAFIC
SUR UNE VOIE DE COMMUNICATION.
La présente invention concerne des procédés permet- tant d'assurer la commande du trafic sur une voie de communica- tion, ferroviaire ou routière, et prévoit un ensemble de moyens propres à en assurer la mise en oeuvre.
Elle a notamment pour objet de permettre, de façon automatique ou semi-automatique, la commande et la régulation du trafic sur une voie de communication, à partir de postes fixés échelonnés le long de ladite voie, de postes centraux de commande, et de points particuliers de la voie choisis en fonction des con- ditions caractéristiques, transitoires ou permanentes de ces points.
Elle prévoit à cet effet, selon certaines de ses ca- ractéristiques, d'une part des moyens assurant l'existence, le long de la dite voie de communication, d'un champ éleotro-magné- tique aussi uniforme que possible, susceptible d'être perturbé
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localement en des emplacements prédéterminés, par l'introduction, permanente ou transitoire, de moyens perturbateurs, commandés soit distance), soit sur place, soit encore par l'approche d' un mobile, et des moyens installés à bord des mobiles circulant sur cette voie et (ou) dans les postes fixes échelonnés sur cet- te voie, pour déceler 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, d'une part le long de la voie de communication, une ligne de transmission électrique, dont l'impédance est sensiblement uni- forme sur toute sa longueur et dont certaines portions peuvent, dans la mesure justifiée, être protégées contre les influences externes de nature électro-magnétique, d'autre part le long de cette ligne de transmission, des dispositifs susceptibles de créer localement des discontinuités d'impédance dans la ligne de manière qu'un signal transmis sur cette ligne soit réflé- chi, au moins partiellement, aux emplacements de ces disconti- nuitée.
La commande de ces dispositifs peut être assurée soit par une action à distance à partir de postes fixes ou mobiles, soit par une action locale, manuelle ou automatique; les pos- tes fixes ou mobiles existant le long ou sur la voie de commu- nication sont équipés de manière à recevoir en retour, et ré- fléchies par les dites discontinuités, les portions de signaux qu'ils transmettent sur la dite ligne.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les dispositifs créant les discontinuités d'impédance consistent en des impédances, de couplage nul, en condition de repos, avec la ligne de transmission, et susceptibles d'être couplées gal- vaniquement, capacitivement et (ou) induotivement avec la dite ligne pour y provoquer la discontinuité d'impédance désirée, le changement d'état réversible de ces impédances pouvant
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être commandé à distance, ou localement, et étant éventuellement, automatiquement signalé à des postes fixes échelonnés le long de la voie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les disoontinuités d'impédance désirées sont créés par une ouverture ou un court-circuit de la ligne de transmission, sous la comman- de d'organes soit distants soit locaux, cette ouverture ou ce court-circuit étant de préférence réalisé aux points de jonction des sections de la ligne de transmission utilisée.
Ces caractéristiques seront, avec d'autres, exposées plus en détail dans la description suivante, donnée à titre d' exemple non limitatif en relation avec les dessins annexés et dans lesquels:
La figure 1 représente schématiquement un système de commande du trafic ferroviaire, réalisé selon des caractéristi- ques de l'invention;
Les figures 2 à 7 inclusivement représentent schéma- tiquement divers genres de dispositifs de commande utilisables.
La figure 8 représente schématiquement un mode parti- culier de réalisation de commande automatique, utilisable dans les systèmes selon l'invention.
Dans la figure 1, la voie ferrée dont un seul rail est représenté en 1, est doublée sur toute sa longueur par une ligne de transmission bifilaire (2, 2'), dans laquelle les véhi- cules circulant sur la voie peuvent au moyen d'équipements spé- ciaux, envoyer des ondes électro-magnétiques telles que des im- pulsions par exemple; cette ligne de transmission a pour carac- téristique fondamentale de présenter une régularité d'impédance telle que les impulsions ne soient pas réfléchies en condition normale, et par suite qu'aucune impulsion ne revienne vers le véhicule et ne soit reçue par l'équipement récepteur qu'il porte.
Par contre, dès qu'une irrégularité d'impédance apparait sur la
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ligne de transmission, dans un secteur prédéterminé par le rég- lage des dits équipements émetteurs et récepteurs,, les impul- sions émises sont réfléchies, au moins partiellement, et le vé- hicule reçoit des impulsions en retour d'après lesquelles lui sont fournies des indications sur les conditions de circulation sur la voie de communication, ces indications étant de nature, selon des consignes données, à amener le conducteur du véhicule modifier la marche du mobile qu'il dirige.
La conduite des mobiles peut ainsi être réalisée de façon automatique ou semi-automatique par l'apparition comman- dée à distance ou localement de discontinuités d'impédance dans la ligne de transmission.
Ces discontinuités peuvent être provoquées en des em- placements prédéterminés, de diverses manières et, à titre indi- catif, on a représenté schématiquement sur la figure le des em- placements 3 et 4, où elles peuvent apparaître. En ces emplace- ments, on a disposé des équipements susceptibles d'une part de les provoquer, et d'autre part d'en transmettre l'indication à un ou plusieurs postes récepteurs distants. Par exemple, aux emplacements 3 et 4, une bobine d'inductance ou tout autre orga- ne inductif, normalement sans effet sur la transmission dans la ligne de transmission (2, 2') peut être bouclée pour entraîner une irrégularité d'impédance susceptible de provoquer une ré- flexion de signaux.
A l'emplacement 5,a été indiqué un point de coupure éventuelle de la ligne, et à l'emplacement 6, un point de court-circuit éventuel des conducteurs de cette ligne.
Les figures 2 à 7 représentent sohématiquement cer- tains détails des dispositifs qui peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention, afin d'introduire,aux fins de commande exposées ci-dessus, des irrégularités d'impédance dans la ligne de transmission associée à la voie de communication.
Dans ces figures, la constitution des organes de com-
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mande et de signalisation à distance n'a pas été explicitée, de tels organes étant bien connus dans la technique. De même a-t- il été jugé inutile de décrire des détails des équipements émet- teurs et récepteurs des véhicules qui peuvent être réalisés de toute façon connue.
De même la constitution des dispositifs de relais n' a-t-elle pas été exposée en détail, l'application de moyens con- nus permettant de résoudre les problèmes particuliers qui se po- sent et parmi lesquels il convient de citer la nécessité de com- biner les appareillages de telle façon qu'une interruption su- bite dans la distribution de leur courant de commande n'ait pas pour résultat d'annuler les irrégularités d'impédance oréées dans la ligne de transmission. Il est simple, en effet, de pré- voir soit une commande par impulsion à distance tant pour la création que pour l'annulation de la discontinuité d'impédance, soit l'application d'un procédé de blocage ou d'accrochage auto- matique bien connu dans la technique de la téléphonie automati- que,'ou tout autre procédé permettant d'obtenir des résultats analogues.
Sur la figure 2, on a indiqué en 9 la coupe schémati- que d'une ligne de transmission bifilaire doublant une voie fer- rée (non représentée). Une bobine d'inductance 10 a son circuit normalement ouvert en contact de repos d'un relais 11 qui peut être commandé à distance, par l'intermédiaire de tout dispositif 12 bien connu, sous l'action d'un courant continu ou alternatif, ou éventuellement d'une onde porteuse radio. Ce dispositif 12 est d'ailleurs supposé être adapté à la signalisation en retour au poste de commande, afin de prévenir ce poste de l'exécution correcte de sa commande.
Les contacts de repos du relais 11 servant à assurer cette signalisation ont seuls été indiqués.
Lorsque le relais 11 fonctionne, le circuit de la bo-
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bine d'induction 10 est fermé en boucle et par suite l'influence de la bobine d'induction se fait sentir sur le câble 9 et y crée une irrégularité d'impédance capable de provoquer une réflexion de signaux.
Sur la figure 3, on a indiqué un dispositif utilisant une bobine de self-inductance à noyau magnétique pour assurer 1' apparition d'une telle discontinuité. L'enroulement 13 porté par le noyau 14, est en série avec une batterie 15, mais son circuit est normalement ouvert au contact de repos du relais 11. Lorsque celui-ci fonctionne, l'enroulement est alimenté entraînant l'ai- mantation du noyau 14 et par suite l'apparition d'une irrégulari- té d'impédance localisée dans la ligne de transmission 9.
Sur la figure 4, la ligne de transmission 9 comporte des contacts 7 et 7' assurant, en condition de repos, la conti- nuité métallique de la ligne, sans modification d'impédance.
Lorsque le relais 11 fonctionne, il ouvre la ligne à cet emplace- ment, ce qui crée un point de réflexion pour les signaux transmis sur la ligne.
Dans la figure 5, une impédance 8, qui peut d'ailleurs se réduire à un court-circuit,, est appliquée lorsque désire, entre les conducteurs 9 et 9''de la ligne de transmission par le fonc- tionnement du relais 11.
Au lieu d'une commande à distance, comme supposé pour les figures 2 à 5, on peut prévoir une commande locale influencée par des conditions physiques extérieures telles, par exemple, que l'état hygrométrique de l'air, la pluie, une chute de' neige, le verglas, ou encore une action humaine telle par exemple que l'in- tervention d'un chef de train désirant couvrir un obstacle ou d' un chef d'équipe de réparation chargé de donner à un train arri- vant l'indication de chantier.
Dans la figure 6, on a indiqué en 18 un dispositif de contact fermant le circuit local 19 d'excitation du relais 11, ce
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dispositif pouvant consister en un manomètre, un hygromètre, un détecteur d'incendie, un détecteur d'objets à cellule photo- électrique, etc...
Dans la figure 7, le contact 20 de fermeture du cir- cuit d'excitation du relais 11 est actionné mécaniquement par une influence extérieure, un éboulement le long d'un remblai 21 par exemple, ou une chute de neige pressant sur une surface 22.
1. Un dispositif semblable peut être utilisé dans le cas d'une voie directe coupée par un aiguillage pour créer une ré- flexion dans la ligne de transmission au cas où l'aiguillage n' est pas placé dans la position désirable. Le conducteur du train reçoit alors une indication qui lui permet de ralentir ou d'arrêter la marche de son oonvoi.
Lorsqu'un véhicule circulant sur la voie de communi- cation reçoit une indication de discontinuité dans la ligne de transmission, ce signal entraîne, suivant le cas, le ralentisse- ment ou l'arrêt du train, à moins que le véhioule ne se déplace à des conditions telles que l'indication donnée ne doive être supprimée ou modifiée.' Pour assurer une telle souplesse dans l'exploitation du système de circulation envisagé, la suppres- sion ou la modification de certains signaux doit pouvoir être assurée soit à distance à partir d'un poste fixe, soit de façon automatique. Dans ce dernier cas, le changement qu'il convient d'apporter aux signaux est fonction tant de l'état de la voie que des conditions de circulation du véhicule.
Certains modes de réalisation'de ces procédés sont indiqués schématiquement par les figures 8 et 9 @
La figure 8 représente une ligne bifilaire 9, 9' pa- rallèle à une voie de communication ferroviaire représentée par un de ses rails 1. On a indiqué en 23 un dispositif de commande d'irrégularité assurant la transmission au véhicule circulant sur la voie d'une indication de ralentissement, couplé par une
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à un dispositif ligne 24 et un dispositif intermédiaire 25/d'irrégularité 2@ commandant l'arrêt du train. Le passage en 23 du véhicule dé- clenche un signal de ralentissement et par l'intermédiaire du dispositif 25,le signal d'arrêt 26.
Toutefois, le passage du véhicule devant 25 est de nature à annuler la commande de 26, si par exemple le ralentissement du véhicule entre 23 et 25 a été tel que les conditions de circulation sur la voie n'imposent plus l'arrêt prévu en 26.
La figure 9 représente un dispositif de signalisa- tion 27 relié à deux dispositifs de commande 28 et 28', séparés par une distance donnée. Ces deux dispositifs de commande sont couplés de manière à ne déclencher le signal 27 que dans l'hy- pothèse où ils se trouvent actionnes simultanément par le passage d'un train : le fonctionnement du signal 27 est donc, dans ce cas, fonction de la longueur du train.
Ces dispositifs d'ensemble, dont certaines réalisa- tions sont d'ailleurs montrées à titre d'exemple non limitatif, servent à guider la marche d'un véhicule sur voie ferrée ou rou- tière en fonction des conditions mêmes de la voie de communica- tion, (courbes, rampes, pentes, etc...).
Il est clair que, si désiré, les dispositifs 25 et
28' des figures 8 et 9 peuvent être mis hors d'action par une commande à distance le long de circuit 9 et 9' auxquels ils peu- vent aussi être directement reliée.
Des dispositifs convenables sont en outre prévus en certains points déterminés pour éviter toute confusion entre les réflexions de contrôle et celles qui peuvent être engendrées par l'intervention d'éléments étrangers à la circulation. Comme on est par exemple conduit à indiquer au conducteur d'un train si le passage à niveau qu'il va aborder est fermé ou non, on choisit une solution qui permette d'introduire dans la ligne une réflexion fixe correspondant à l'ouverture du passage à niveau. La distance qui sépare le mobile du passage à niveau étant constamment connue,
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le conducteur est alors capable de distinguer cette réflexion de celle que peut produire la traversée de ce même passage à niveau par un véhicule tel, par exemple, qu'une voiture à roues cerclées de fer.
Cet ensemble de dispositifs peut servir avantageuse- ment pour guider la marche d'un véhicule circulant sur voie fer- rée ou routière, en fonction tant des caractéristiques de la voie (pentes, rampes, virages, etc...) que des conditions exté- rieures (verglas, neige, pluie, brouillard, etc...)
Les dispositions décrites ne sont évidemment pas li- mitatives et de nombreuses autres dispositions peuvent être pré- vues et employées sans sortir du domaine de l'invention.