CA2003268C - Systeme de transmission d'information d'initialisation, entre des installations fixes et des trains - Google Patents
Systeme de transmission d'information d'initialisation, entre des installations fixes et des trainsInfo
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- CA2003268C CA2003268C CA002003268A CA2003268A CA2003268C CA 2003268 C CA2003268 C CA 2003268C CA 002003268 A CA002003268 A CA 002003268A CA 2003268 A CA2003268 A CA 2003268A CA 2003268 C CA2003268 C CA 2003268C
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
- B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
- B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
- B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
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Abstract
Le système de transmission d'information d'initialisation, entre des installations fixes et des trains, comprend, une boucle d'initialisation physiquement constituée comme une boucle de contrôle de vitesse, une bobine de contrôle de vitesse, utilisée aussi pour la réception de messages d'initialisation, une source de messages d'initialisation connectée à la boucle d'initialisation et fournissant un message sous la forme d'une onde porteuse d'initialisation, ayant une fréquence d'initialisation modulée par sauts de fréquence, dont le niveau est nettement supérieur au niveau de l'onde porteuse de contrôle de vitesse, ainsi que des circuits de détection d'information d'initialisation connectés à la bobine de contrôle de vitesse et détectant la modulation par sauts de fréquence pour fournir un message d'initialisation reçu, sous la dépendance d'un dispositif de commutation répondant seulement à la réception de la fréquence d'initialisation, lorsque celle-ci possède un niveau dépassant un seuil prédéterminé.
Description
Z003268 Sy3tème de tran~mi~qion d'information d'initiali~ation, entre de~
installation~ Pixe~ et des trains.
La présente in~ention concerne les syctèmes de signalisation ferroviaire et, plus particuli~rement, les systèmes de trancmission d information entre les installa-tions fi::es et les trains.
L objet de l invention est un svstème de transmi~-sion d information de ce type servant ~ ce que l on apFelle l'"initialisation" des trains.
On connaft en effet un système de conduite et~ou de supervision de trains, dénommé SACEM ~pour "~ystème d Aide lC~ à la Conduite? à l'~;.ploitation et à la ~intenance"~.
comprenant des installations fi.:es le long des ~;oies et un equipement de commande dans ~haque train. L'équipement de commande de tout train se trouvant dans le reseau 50US
- contr~le du SACEM re50it des installatiDns ti~:es des messages lui décrivant la partie du réseau, par "trQnÇQns"
de plusieurs cantons, qu il va rencontrer en poursuiYant sa marche. Le système de conduite du train reSoit ainsi des "invariants", indications à caractere permanent, sur lec emplacements des aiguillages, feu:, sections ~ ~;itesse ~1:) limitée, pentes, etc., et des "variants", indications qui se modifient avec le temps, notamment sur la position des aiguillages et des feu::. Par ailleurs, le train re50it de la voie des indications semblables, lorsqu il franchit le~
aiguillages, les feu: et les panneau:. Par comparaison, ~5 entre ces indications et intégration de données interne de marche, le systeme est ainsi capable d'effectuer une loca~
lisation du train par rapport au réseau et de regler la marche du train en concequence.
Un tel systeme - et tout système similaire suppose évidemment une initialisation de l équipement de commande de chaque train, ~ son entrée dans le réseau 50u5 contr81e du S~E~, afin que cet équipement recoi~Ye, alors q~e le train est enCQre en dehors du reseau contr81e, un ou des messages décrivant suffisamment le tron50n dans lequel ~5 le train va s engager à son entree dans le reseau, pour que ";
2003~68 rf cet équi pement de commande permette l a marche du trai n - et l interdise si la YOie n'est pas libre. De meme une initia-lisation est necess~ire dans le cas Dl~ un train fait l'ob jet, par e~emple, d'un retournement ou d'un desaccou-5 p l emen t .
Une tel 1 e i ni ti al i sati on demande ~ etre f ai te dans les conditions de sécurité les plu~s strictes, une erreur sur l~initialisation pouvant causer une intrusion inopinee du trai n dans 1 e réseau contr~l é.
e problème de la transmission de messages des installations fi~:es au train a recu de nombreuses solu--tions. I:)ans le système 5f~CEM, par e :emple, le message est transmis par induction d'un courant cur les r2.ils. La sécurité a 1'égard d'une falsification d un mesr,age est lS obtenue par l a redondance que conti ennent l es messaqes reSus ; l ' information contenue dans chaque message tait l'ob jet d'un contr~le de conformité du message par rapport à l 'environnement, tel qu'il a déjà éte etabli dans le systeme de commande du train, a partir de messages rec~ls _fl antérieurement et acceptés. Un message venant en contradic-tion avec cet environnement est rejeté.
l~ans le cas de l'initialisation, une telle mesure n'est pas applicable, puisque 1 'environnement n est pas encore établ i . Cel a a condui t, dans 1 e systeme S~CE1~
r~5 prévoir des moyens d'initialisation specifiques. Ceu~:-ci prennent l a f orme d ' une bouc l e d ' i n i t i al i sat i on d i sposee entre l es rai l s ~ chaque entrée du réseau contr~l ~. Cet te boucle est alimentee par un courant alternatif et comprend par endroits des croisements de fils tels que la detection ~C~ de ce courant alternatif par une bobine mont~e sur la train f2sse apparaftre des inversions de phase constituant une information codée. Une autre bQucle dispor;ee entre le~
rails parallelement ~ la premiere et lue par une autre bobi ne f ourni t une i nf ormati on de ref érence permettan~
.-.5 l'interprétation de 1 'informatiDn codée.
Z00;~268 Un tel systeme est satisfaisant Ju point de vLle de la sécurité. Les signaux provenant des deu~ boucles ne risquent par d'étre détectes séparement par les deu~
bobines d'initialisation d'un train se trouvant sur une voie voisine et de lui communiquer une initialisation erronée. Il comporte cependant deux contraintes : un matériel spéci~ique doit ~tre monté sur le train et le train doit ~tre en mouvement pour que le message d'initialisation lui parvienne.
lC~ On connaSt par ailleurs un système de transmission de messages d'installations fixes aux trains, utilisé en dehors de tout réseau contr81é, pour le contr81e de la vitesse des trains. En chaque emplacement de transmission~
ce systeme comprend une boucle allongee disposée de part et ~5 d'autre d'un rail, sur le patin du rail, alimentée par une onde porteuse de contr8}e de Yi tesse modulée en fréquence.
Cette onde est détectée par une bobine de contr~le de vitesse disposée sur le train en face du rail. En fait deu;:
boucles sont disposees parallèlement, une sur chaque rail, ~o et le train porte deu: bobines de contr81e de vitesse, une par rail. Un tel système, utilisé seulement pour le contr~le de la vitesse du train, donc n influant pas directement sur la marche du train, n'a pas besoin d'offrir une grande sécurité. Il présente en particulier un ~5 risque de diaphonie, comme on le verra, et ne peut donc ~tre utilisé pour la transmission sécuritaire de messages d'initialisation.
La presente invention a donc pour objet un système d'initialis~tion le~uel emprunte au deu~ieme sy t~me mentionné, mais en lui apportant la sécurite nécessaire~ et permet l'initialisation sans les contraintes énoncees propos du premier systeme mentionné.
Qn obtient ainsi un gain de matériel impDrtant, des moyens de transmission etant utilise a deu~: fins~ et~ en ~5 e;:ploitation, un gain de temps appréciable, un train 4 2 ~ 0 3 ~ b 8 pouvant etre initialisé ~ l'arrët~ juste a~,ant d'~tre autorisé a se mouvoir dans le réseau contr~lé
Le systeme de transmission de l'invention comprend un boucle d'initialisation physiquement constituee cQmme une boucle de contr~le de vitesse, une bobine de contrQle de vitesse, utilisée aussi pour la reception de messages d'initialisation, une source de messages d'initialisation connectee a la boucle d'initialisation et fournissant un mess~ge sous la forme d'une onde porteuse d'initialisation, lC~ ayant une fréquence d'initialisation modulee par sauts de frequence, dont le niveau est nettement superieur au niveau de l'onde porteuse de csntr81e de vitesse, ainsi qu~ des circuits de détection d'information d'initiali-atian connectés à la bobine de controle de vitesse et détectant la modulation par sauts de fréquence pour fournir un message d'initialisation reSu, sous la dépendance d'un dispositif de commutation répondant seulement ~ 1~
réception de la fréquence d'initialisation, lorsque celle-ci possède un niveau dépassant un seuil prédéterminé
De préférence, selon une autre caractéristique de l'inve~tion, ledit dispositif de commutation romprend~ apres la bobine de controle de vitesse, au moins un amplificateur linéaire et un circuit de détection de niveau de l'onde porteuse, lequel attaque un circl~it doté dudit seuil prédéterminé et ~5 fournit un signal de basculement lorsque le niveau de l'onde porteuse dépasse ce seuil De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit amplificateur commande ~galement deu démodulateurs en parallèle, l'un pour détecter la modulation de fréquence d'un message d'initialisation et l'autre pour d~tecter la modulation de frequence d'un message de contr~le de vitesse, la sortie de l'un ou l'autre de ces démodulatellrs ceulement ~tant active selon ledit signal de basculement De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositit de commutation comprend un relais command~
installation~ Pixe~ et des trains.
La présente in~ention concerne les syctèmes de signalisation ferroviaire et, plus particuli~rement, les systèmes de trancmission d information entre les installa-tions fi::es et les trains.
L objet de l invention est un svstème de transmi~-sion d information de ce type servant ~ ce que l on apFelle l'"initialisation" des trains.
On connaft en effet un système de conduite et~ou de supervision de trains, dénommé SACEM ~pour "~ystème d Aide lC~ à la Conduite? à l'~;.ploitation et à la ~intenance"~.
comprenant des installations fi.:es le long des ~;oies et un equipement de commande dans ~haque train. L'équipement de commande de tout train se trouvant dans le reseau 50US
- contr~le du SACEM re50it des installatiDns ti~:es des messages lui décrivant la partie du réseau, par "trQnÇQns"
de plusieurs cantons, qu il va rencontrer en poursuiYant sa marche. Le système de conduite du train reSoit ainsi des "invariants", indications à caractere permanent, sur lec emplacements des aiguillages, feu:, sections ~ ~;itesse ~1:) limitée, pentes, etc., et des "variants", indications qui se modifient avec le temps, notamment sur la position des aiguillages et des feu::. Par ailleurs, le train re50it de la voie des indications semblables, lorsqu il franchit le~
aiguillages, les feu: et les panneau:. Par comparaison, ~5 entre ces indications et intégration de données interne de marche, le systeme est ainsi capable d'effectuer une loca~
lisation du train par rapport au réseau et de regler la marche du train en concequence.
Un tel systeme - et tout système similaire suppose évidemment une initialisation de l équipement de commande de chaque train, ~ son entrée dans le réseau 50u5 contr81e du S~E~, afin que cet équipement recoi~Ye, alors q~e le train est enCQre en dehors du reseau contr81e, un ou des messages décrivant suffisamment le tron50n dans lequel ~5 le train va s engager à son entree dans le reseau, pour que ";
2003~68 rf cet équi pement de commande permette l a marche du trai n - et l interdise si la YOie n'est pas libre. De meme une initia-lisation est necess~ire dans le cas Dl~ un train fait l'ob jet, par e~emple, d'un retournement ou d'un desaccou-5 p l emen t .
Une tel 1 e i ni ti al i sati on demande ~ etre f ai te dans les conditions de sécurité les plu~s strictes, une erreur sur l~initialisation pouvant causer une intrusion inopinee du trai n dans 1 e réseau contr~l é.
e problème de la transmission de messages des installations fi~:es au train a recu de nombreuses solu--tions. I:)ans le système 5f~CEM, par e :emple, le message est transmis par induction d'un courant cur les r2.ils. La sécurité a 1'égard d'une falsification d un mesr,age est lS obtenue par l a redondance que conti ennent l es messaqes reSus ; l ' information contenue dans chaque message tait l'ob jet d'un contr~le de conformité du message par rapport à l 'environnement, tel qu'il a déjà éte etabli dans le systeme de commande du train, a partir de messages rec~ls _fl antérieurement et acceptés. Un message venant en contradic-tion avec cet environnement est rejeté.
l~ans le cas de l'initialisation, une telle mesure n'est pas applicable, puisque 1 'environnement n est pas encore établ i . Cel a a condui t, dans 1 e systeme S~CE1~
r~5 prévoir des moyens d'initialisation specifiques. Ceu~:-ci prennent l a f orme d ' une bouc l e d ' i n i t i al i sat i on d i sposee entre l es rai l s ~ chaque entrée du réseau contr~l ~. Cet te boucle est alimentee par un courant alternatif et comprend par endroits des croisements de fils tels que la detection ~C~ de ce courant alternatif par une bobine mont~e sur la train f2sse apparaftre des inversions de phase constituant une information codée. Une autre bQucle dispor;ee entre le~
rails parallelement ~ la premiere et lue par une autre bobi ne f ourni t une i nf ormati on de ref érence permettan~
.-.5 l'interprétation de 1 'informatiDn codée.
Z00;~268 Un tel systeme est satisfaisant Ju point de vLle de la sécurité. Les signaux provenant des deu~ boucles ne risquent par d'étre détectes séparement par les deu~
bobines d'initialisation d'un train se trouvant sur une voie voisine et de lui communiquer une initialisation erronée. Il comporte cependant deux contraintes : un matériel spéci~ique doit ~tre monté sur le train et le train doit ~tre en mouvement pour que le message d'initialisation lui parvienne.
lC~ On connaSt par ailleurs un système de transmission de messages d'installations fixes aux trains, utilisé en dehors de tout réseau contr81é, pour le contr81e de la vitesse des trains. En chaque emplacement de transmission~
ce systeme comprend une boucle allongee disposée de part et ~5 d'autre d'un rail, sur le patin du rail, alimentée par une onde porteuse de contr8}e de Yi tesse modulée en fréquence.
Cette onde est détectée par une bobine de contr~le de vitesse disposée sur le train en face du rail. En fait deu;:
boucles sont disposees parallèlement, une sur chaque rail, ~o et le train porte deu: bobines de contr81e de vitesse, une par rail. Un tel système, utilisé seulement pour le contr~le de la vitesse du train, donc n influant pas directement sur la marche du train, n'a pas besoin d'offrir une grande sécurité. Il présente en particulier un ~5 risque de diaphonie, comme on le verra, et ne peut donc ~tre utilisé pour la transmission sécuritaire de messages d'initialisation.
La presente invention a donc pour objet un système d'initialis~tion le~uel emprunte au deu~ieme sy t~me mentionné, mais en lui apportant la sécurite nécessaire~ et permet l'initialisation sans les contraintes énoncees propos du premier systeme mentionné.
Qn obtient ainsi un gain de matériel impDrtant, des moyens de transmission etant utilise a deu~: fins~ et~ en ~5 e;:ploitation, un gain de temps appréciable, un train 4 2 ~ 0 3 ~ b 8 pouvant etre initialisé ~ l'arrët~ juste a~,ant d'~tre autorisé a se mouvoir dans le réseau contr~lé
Le systeme de transmission de l'invention comprend un boucle d'initialisation physiquement constituee cQmme une boucle de contr~le de vitesse, une bobine de contrQle de vitesse, utilisée aussi pour la reception de messages d'initialisation, une source de messages d'initialisation connectee a la boucle d'initialisation et fournissant un mess~ge sous la forme d'une onde porteuse d'initialisation, lC~ ayant une fréquence d'initialisation modulee par sauts de frequence, dont le niveau est nettement superieur au niveau de l'onde porteuse de csntr81e de vitesse, ainsi qu~ des circuits de détection d'information d'initiali-atian connectés à la bobine de controle de vitesse et détectant la modulation par sauts de fréquence pour fournir un message d'initialisation reSu, sous la dépendance d'un dispositif de commutation répondant seulement ~ 1~
réception de la fréquence d'initialisation, lorsque celle-ci possède un niveau dépassant un seuil prédéterminé
De préférence, selon une autre caractéristique de l'inve~tion, ledit dispositif de commutation romprend~ apres la bobine de controle de vitesse, au moins un amplificateur linéaire et un circuit de détection de niveau de l'onde porteuse, lequel attaque un circl~it doté dudit seuil prédéterminé et ~5 fournit un signal de basculement lorsque le niveau de l'onde porteuse dépasse ce seuil De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit amplificateur commande ~galement deu démodulateurs en parallèle, l'un pour détecter la modulation de fréquence d'un message d'initialisation et l'autre pour d~tecter la modulation de frequence d'un message de contr~le de vitesse, la sortie de l'un ou l'autre de ces démodulatellrs ceulement ~tant active selon ledit signal de basculement De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositit de commutation comprend un relais command~
2 0 ~ 3 2 6 s par ledit 5i gnal de basculement, ce relai~ portant au moins un contact rendant actif la sDrtie de l'un ou l autre des deu dits démodulateurs De préference, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositif de commutation commande é~alement la sortie d'un deu ième modulateur détectant la modulation de fréquence d'un deu~ième message de csntr~le de ~ites e pouvant ëtre re5u par une deu~ieme bobine, de maniere rendre cette dernière sortie inactive durant la reception lo d'un message d'initialisation De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, la sortie d~dit circuit de d~tection de ni~eau de l onde porteuse est connectée, par un elément de commutation commandé par ledit dispositif de commutation, ~ un cirruit de signalisation sécuritaire permettant l'e ploitation du message d'initialisation tel qu'il est fourni par la sortie dudit demodulateur detectant la modulation de fréquence d'un messaqe d'initialisation De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, C~ ledit démodulateur détect3nt la modulation de tréquence d'un messa~e d'initialisation est un circuit évaluant la durée des periades de l'onde porteuse modulée re~ue et fournissant un signal de sortie d'un premier niveau lorsque cette durée est en moyenne supérieure ~ une durée préd~ter-~5 minée et fournissant un signal de sortie d'un deu~ièmeniveau lorsque cette durée est en moyenne inférieure a cette meme durée ou une autre durée predéterminee On va maintenant decrire un e mple de realisation de l'invention en se reportant ~ la figure anne~ee ~o représente un syst~me de transmission de messages d'initia-lisation incluant aussi la réception de messaaes de c~ntrole de vitesse La figLIre represente un rail rl, par e~emple le rail droit d'une voie, a l'endroit de cette ~fqie ol'l est ~;~ disposee une boucle d'initialisation bi Lec parties bil et bi~ de cette boucle s'etendent 5ur les parties sml et sm~
de la semelle du rail, ~ers la gauche, sur l~. figure et, après une longueur de quelques metres, elles se reioiynent par-dessous le rail. ~ drqite. sur la figur~? lee S conducteurs bil et bi? sont raccordes a une eQurce de messages d'initialisation si. 5ette source de meesages si fait partie des installation fi~:ee d un système de conduite et/ou de super~ision de trains du type du syst~me S~CEM déjà mentionné. Elle engendre une onde porteuee 1(-.) modulée par sauts de fréquence qui est transmise dans l--t boucle bi. La fréquence de l'onde porteLtse est par e;emple de 1~5 ~H~ le courant dans la boucle de 145 m~ cr~te, les sauts de fréquence déplacent la frequence +~ '', la fréquence des sauts de fréquence correspondant à une Yitesse de transmissisn de ~S~ auds. On doit soulianer ~.
ce stade que le courant dans la boucle est choisi delibere-ment pour ~tre nettement sup~rieur à celui qui peut ~tre induit olt que ce soit dans le réseau pour quelle que raisnn que ce soit dans des conditions similaires.
~C) Un train ~ initialiser présent au-dessus de la boucle porte un capteur droit cd juste au-dessus du rail rl. Ce capteur comprend une bobine d'induction -tu: bornes de laquelle apparait un signal representatif de l onde porteuse modulée appliquée dans la boucle bi. Le train peut ?5 ~tre à l'arr~t ou en mou~ement.
Le signal issu du capteur est transmis à travers un filtre fd, de type passe-bande, jusau'a un amplificateur linéaire ~Jans la gamme de niveau~: pre~us~ ad. Cet amplifi-cateur doit ~tre du type sécuritaire, c'est-à-dire qu il ne :) doit en aucun cas amplifier le signal à son entrée plus que du ~ain ma-~imal pré~u. I~n type connu d'amplificateur de ce type comprend essentiellement un amplificateur à transistDr à collecteur commun sui~i d'un transformateur elé~ateur de tension. L'amplificateur apporte un gain en courant, mais ~S son gain en tensiQn est au plus de 1. L'amplification en 2003~68 tension du signal d'entree est donc égale au plu au rapport de tranformation du transformateur~
Le si~nal amplifié est ensuite fourni a un circuit de detection de niveau de l'onde porteuse dp qui peut ~tre un simple redresseur cr~te~
Le niveau de l'onde porteuse est communique ~ un circuit a seuil sd~ ~e circuit peut ~tre un comparateur qui fournit un signal de basculement e citant un relais d'initialisation ri lorsque le niveau de l'onde porteuse lo dépasse un seuil prédéterminé~ Les contacts ril, ri et ri~
de ce relais, representés dans leur position de repos, prennent alors leur position de tra~ail~
Le si~nal issu de l'amplificateur ad est ~galement appliqué en parallele ~ deu démodulateurs di et dv~ I_e contact ril met en circuit la sortie sti seulement du démodulateur di, la sortie stv du démodulateur dv étant rendue inactiYe~
Le demodulateur di, pour une transmission sLtre sera de préférence un démodulateur de période, c est-a-dire un 'o circuit évaluant la durée de périodes ~ou demi-periodes~ de l'onde porteuse modulée reSue et fournissant un si~nal de sortie d'un premier niveau lorsque cette duree est en moyenne supérieure ~ une durée prédeterminée et fourniscant un si~nal de sortie d'un deuxième ni~eau lorsque cette ~5 durée est en moyenne inférieure ~ cette m~me duree ou ~ une autre durée predéterminée~ Le début de chaque p~riode de l'onde recue peut ainsi déclencher plusieurs circuits constante de temps, deu d entre eu~ ? par e~emDle, délimitant des interv~lles de tempq dont la fin encadre ie ;o moment prévu pour la fin de la période, quand 1~ fréquen~e de l'onde porteuse est auamente par le saut de fréquence, tandis ~ue deu autre~ encadrent la fin de period~ lorsque la fréquence e,t diminuée par le saut de fréquence~ Llne combinaison lo~ique des sorties de ces circuits fou~nit ainsi, par l'intermédiaire d'un circuit d'inte~ration, un Z00;~268 signal ayant au moins deu~ états~ l'un d entre eu~ corres-pondant à une fréquence augmentée par le saut de frequence et l'autre état a toute autre frequence On peut aussi prévoir une sortie a trois ~tats, correspondant respecti~;e-ment à une fréquence non modulée, une fréquYnce augmenteeet une ~réquence diminuée ~e signal fourni sur la sortie sti est transmis par le contact ril à l~equipement de commande du train, sur une liaison mi~
Le si~nal fourni par le circuit de detection du lo ni~eau de l'onde porteuse, lsrsque ce seuil dépasse le seuil prédéterminé du circuit sd, est transmis par le contact ri~, sur une liaison ei, en direction de l'équipe-ment de commande du train. La~ pour accroftre la sécurité, la transmission du signal peut inclure un convertisseur de courant continu en courant continu réalisant un découplage de sécurité En effet, la présence de ce signal caractérise pour l'équipement de commande une demande d'initialisation et ne doit en aucun cas pouYoir ~tre falsifiée, par suite d'une défaillance de composant par e~emple :) Le message d'initialisation transmis par la source si, de fa~Con répétée, sur la boucle bi, est ainsi detecté
par un train qui peut venir a l'arr~t sur la boucle bi, et il est transmis à l'équipement de commande de ce train L'équipement de commande du train peut ainsi etre initia-lisé
On remarquera que le contact ri~, qui est ouvert, isole la cha~ne de transmission gauche, que l'on décrira ultérieurement, a~in qu'une pertur~ation sur cette chaine ne puisse interférer a~ec le processus d'initialisation ~() Le niYeau de l'onde porteuse du messa~ etant P1Ll éleYé que tout autre signal susceptible d'~tre induit le long du rail droit de la Yoie, o,l que ce soit dans le reseau, la détection par dépassement d'un seuil predétermi-ne met le systeme a l'abri d'une imitation acci~ientel]e -5 d'un message d initialisation par un autre siqnal r~gulie-2003~6~3 rement induit Cela regle aussi le cas de la transmissionindue d'un veritable message d'initiali ation iusqu'~ un train ne se trouvant pas sur la voie sur laquelle ce message est transmis ; son niveau de réception est trop faible pour que le seuil soit atteint Il reste le ca5 01'!
l'amplificateur ad entrerait en oscilla ion Le 5euil du circuit sd serait évidemment atteint La probabilite que cette oscillation se produise a la frequence de la porteu e d'initialisation est faible, mais a cause de phénomènes non ~! linéaires toujours presents en pareil cas, un démodulateLIr de fréquence classique pourrait fournir des siqnaux démodulés susceptibles d'~tre acceptés par l'equipement de commande Toutefois, l'emploi d'un démodulateur de periode, dans ce cas, avec une réponse que l'on peut étroitement centrer sur les deu fréquences de modulation, permet d'écarter en pratique, le risque d'une réponse erronée du syst~me d'initialisation On va maintenant e~aminer comment le meme equipe-ment permet aussi la reception de messages de contr~le de ~n vitesse et comment ceu~-ci ne peuvent en aucun cas etre pris pour des messaqe~ d'initialisation ~n supposera donc que le train est au droit d'une boucle de contr~le de vitesse qui occuper la place de la boucle bi sur la tigure Une boucle de transmission de messa~es de contr~le de vitesse est semblable à la boucle bi Toutefois le niveau des signa~lx transmis sur cette boucle est inférieur au niveau des signaux d'initialisation La frequence de ces signaux e~t la meme que celle des signau~ d'initiali_-ation Les conditions de modulation sont différentes La vitesse de mndulation est en particulier plus élevee De tels signau~ franchissent le filtre fd et l'amplificateur ad Le niveau d~tecté par le circuit dp est trop faible pour atteindre le seuil incl U5 dans le circuit sd Le relais ri reste par conséquent au repos et s-~
~5 contacts dans la pocition illustrée à la fiGure hucun 1i) signal n'est fourni sur la liaison ei. Le messaqe re~u nepourra donc pas ~tre interpreté comme un message d'initialisation. Le démodulateur de frequence dv, de t;pe classique, reÇoit le siqnal présent en ,ortie de l ampliti-cateur ad, en m~me temps que le démodulateur di. Il led~module et fournit sur sa sortie stv le messaqe démodul~.
Comme le contact ril est au repos, cette sortie e,t acti~.e et le message de controle de vitesse est transmis verC
l'é~qLlipement de commande du train, par la liaison miv. La lo sortie du démodulateur di est pend~nt ce temps inactive. Il n'y a donc aucun risque que le messaqe re~u ne soit prie pour un message d'initialisation.
Il importe de souli~ner que tous les elements contribuant a la réception de ce message permettent aussi la reception des messaqes d'initialisation, ce qui apporte une economie de matériel siqnitificative.
Farallèlement, l'autre rail de la voie étant equipe d'une boucle similaire, un capteur cg non representé
alimente un filtre passe-bande fg, un amplificateur ag, un :) démodulateur dg, dont la sortie est couplée par le contact ri~; à une liaison ed, ce qui constitue une cha~ne gauche semblable ~ la chafne droite que l'on vient de decrire, qui permet la transmission d'un deu~ieme message de contr~le de vitesse jusqu'à l'équipement de commande du train.
~n remarquera que, dans le cas ol'l la voie ~quipee de la boucle d'initialisation est prise en contre-sens par un train, la chaine de gauche de ce train re~oit le signal de la boucle bi. Toutetois, la cha~ne de droite ne re~oit, elle, aucun signal susceptible de provoquer l e:citation du :) relais ri. Le contact ri2 restant ouvert, l'équipement de commande ne pourra accepter de message d'initialisation. La liaison miv ne recevant aucun messaqe, celui qui sera fourni sur la chaine gauche sera ignoré.
de la semelle du rail, ~ers la gauche, sur l~. figure et, après une longueur de quelques metres, elles se reioiynent par-dessous le rail. ~ drqite. sur la figur~? lee S conducteurs bil et bi? sont raccordes a une eQurce de messages d'initialisation si. 5ette source de meesages si fait partie des installation fi~:ee d un système de conduite et/ou de super~ision de trains du type du syst~me S~CEM déjà mentionné. Elle engendre une onde porteuee 1(-.) modulée par sauts de fréquence qui est transmise dans l--t boucle bi. La fréquence de l'onde porteLtse est par e;emple de 1~5 ~H~ le courant dans la boucle de 145 m~ cr~te, les sauts de fréquence déplacent la frequence +~ '', la fréquence des sauts de fréquence correspondant à une Yitesse de transmissisn de ~S~ auds. On doit soulianer ~.
ce stade que le courant dans la boucle est choisi delibere-ment pour ~tre nettement sup~rieur à celui qui peut ~tre induit olt que ce soit dans le réseau pour quelle que raisnn que ce soit dans des conditions similaires.
~C) Un train ~ initialiser présent au-dessus de la boucle porte un capteur droit cd juste au-dessus du rail rl. Ce capteur comprend une bobine d'induction -tu: bornes de laquelle apparait un signal representatif de l onde porteuse modulée appliquée dans la boucle bi. Le train peut ?5 ~tre à l'arr~t ou en mou~ement.
Le signal issu du capteur est transmis à travers un filtre fd, de type passe-bande, jusau'a un amplificateur linéaire ~Jans la gamme de niveau~: pre~us~ ad. Cet amplifi-cateur doit ~tre du type sécuritaire, c'est-à-dire qu il ne :) doit en aucun cas amplifier le signal à son entrée plus que du ~ain ma-~imal pré~u. I~n type connu d'amplificateur de ce type comprend essentiellement un amplificateur à transistDr à collecteur commun sui~i d'un transformateur elé~ateur de tension. L'amplificateur apporte un gain en courant, mais ~S son gain en tensiQn est au plus de 1. L'amplification en 2003~68 tension du signal d'entree est donc égale au plu au rapport de tranformation du transformateur~
Le si~nal amplifié est ensuite fourni a un circuit de detection de niveau de l'onde porteuse dp qui peut ~tre un simple redresseur cr~te~
Le niveau de l'onde porteuse est communique ~ un circuit a seuil sd~ ~e circuit peut ~tre un comparateur qui fournit un signal de basculement e citant un relais d'initialisation ri lorsque le niveau de l'onde porteuse lo dépasse un seuil prédéterminé~ Les contacts ril, ri et ri~
de ce relais, representés dans leur position de repos, prennent alors leur position de tra~ail~
Le si~nal issu de l'amplificateur ad est ~galement appliqué en parallele ~ deu démodulateurs di et dv~ I_e contact ril met en circuit la sortie sti seulement du démodulateur di, la sortie stv du démodulateur dv étant rendue inactiYe~
Le demodulateur di, pour une transmission sLtre sera de préférence un démodulateur de période, c est-a-dire un 'o circuit évaluant la durée de périodes ~ou demi-periodes~ de l'onde porteuse modulée reSue et fournissant un si~nal de sortie d'un premier niveau lorsque cette duree est en moyenne supérieure ~ une durée prédeterminée et fourniscant un si~nal de sortie d'un deuxième ni~eau lorsque cette ~5 durée est en moyenne inférieure ~ cette m~me duree ou ~ une autre durée predéterminée~ Le début de chaque p~riode de l'onde recue peut ainsi déclencher plusieurs circuits constante de temps, deu d entre eu~ ? par e~emDle, délimitant des interv~lles de tempq dont la fin encadre ie ;o moment prévu pour la fin de la période, quand 1~ fréquen~e de l'onde porteuse est auamente par le saut de fréquence, tandis ~ue deu autre~ encadrent la fin de period~ lorsque la fréquence e,t diminuée par le saut de fréquence~ Llne combinaison lo~ique des sorties de ces circuits fou~nit ainsi, par l'intermédiaire d'un circuit d'inte~ration, un Z00;~268 signal ayant au moins deu~ états~ l'un d entre eu~ corres-pondant à une fréquence augmentée par le saut de frequence et l'autre état a toute autre frequence On peut aussi prévoir une sortie a trois ~tats, correspondant respecti~;e-ment à une fréquence non modulée, une fréquYnce augmenteeet une ~réquence diminuée ~e signal fourni sur la sortie sti est transmis par le contact ril à l~equipement de commande du train, sur une liaison mi~
Le si~nal fourni par le circuit de detection du lo ni~eau de l'onde porteuse, lsrsque ce seuil dépasse le seuil prédéterminé du circuit sd, est transmis par le contact ri~, sur une liaison ei, en direction de l'équipe-ment de commande du train. La~ pour accroftre la sécurité, la transmission du signal peut inclure un convertisseur de courant continu en courant continu réalisant un découplage de sécurité En effet, la présence de ce signal caractérise pour l'équipement de commande une demande d'initialisation et ne doit en aucun cas pouYoir ~tre falsifiée, par suite d'une défaillance de composant par e~emple :) Le message d'initialisation transmis par la source si, de fa~Con répétée, sur la boucle bi, est ainsi detecté
par un train qui peut venir a l'arr~t sur la boucle bi, et il est transmis à l'équipement de commande de ce train L'équipement de commande du train peut ainsi etre initia-lisé
On remarquera que le contact ri~, qui est ouvert, isole la cha~ne de transmission gauche, que l'on décrira ultérieurement, a~in qu'une pertur~ation sur cette chaine ne puisse interférer a~ec le processus d'initialisation ~() Le niYeau de l'onde porteuse du messa~ etant P1Ll éleYé que tout autre signal susceptible d'~tre induit le long du rail droit de la Yoie, o,l que ce soit dans le reseau, la détection par dépassement d'un seuil predétermi-ne met le systeme a l'abri d'une imitation acci~ientel]e -5 d'un message d initialisation par un autre siqnal r~gulie-2003~6~3 rement induit Cela regle aussi le cas de la transmissionindue d'un veritable message d'initiali ation iusqu'~ un train ne se trouvant pas sur la voie sur laquelle ce message est transmis ; son niveau de réception est trop faible pour que le seuil soit atteint Il reste le ca5 01'!
l'amplificateur ad entrerait en oscilla ion Le 5euil du circuit sd serait évidemment atteint La probabilite que cette oscillation se produise a la frequence de la porteu e d'initialisation est faible, mais a cause de phénomènes non ~! linéaires toujours presents en pareil cas, un démodulateLIr de fréquence classique pourrait fournir des siqnaux démodulés susceptibles d'~tre acceptés par l'equipement de commande Toutefois, l'emploi d'un démodulateur de periode, dans ce cas, avec une réponse que l'on peut étroitement centrer sur les deu fréquences de modulation, permet d'écarter en pratique, le risque d'une réponse erronée du syst~me d'initialisation On va maintenant e~aminer comment le meme equipe-ment permet aussi la reception de messages de contr~le de ~n vitesse et comment ceu~-ci ne peuvent en aucun cas etre pris pour des messaqe~ d'initialisation ~n supposera donc que le train est au droit d'une boucle de contr~le de vitesse qui occuper la place de la boucle bi sur la tigure Une boucle de transmission de messa~es de contr~le de vitesse est semblable à la boucle bi Toutefois le niveau des signa~lx transmis sur cette boucle est inférieur au niveau des signaux d'initialisation La frequence de ces signaux e~t la meme que celle des signau~ d'initiali_-ation Les conditions de modulation sont différentes La vitesse de mndulation est en particulier plus élevee De tels signau~ franchissent le filtre fd et l'amplificateur ad Le niveau d~tecté par le circuit dp est trop faible pour atteindre le seuil incl U5 dans le circuit sd Le relais ri reste par conséquent au repos et s-~
~5 contacts dans la pocition illustrée à la fiGure hucun 1i) signal n'est fourni sur la liaison ei. Le messaqe re~u nepourra donc pas ~tre interpreté comme un message d'initialisation. Le démodulateur de frequence dv, de t;pe classique, reÇoit le siqnal présent en ,ortie de l ampliti-cateur ad, en m~me temps que le démodulateur di. Il led~module et fournit sur sa sortie stv le messaqe démodul~.
Comme le contact ril est au repos, cette sortie e,t acti~.e et le message de controle de vitesse est transmis verC
l'é~qLlipement de commande du train, par la liaison miv. La lo sortie du démodulateur di est pend~nt ce temps inactive. Il n'y a donc aucun risque que le messaqe re~u ne soit prie pour un message d'initialisation.
Il importe de souli~ner que tous les elements contribuant a la réception de ce message permettent aussi la reception des messaqes d'initialisation, ce qui apporte une economie de matériel siqnitificative.
Farallèlement, l'autre rail de la voie étant equipe d'une boucle similaire, un capteur cg non representé
alimente un filtre passe-bande fg, un amplificateur ag, un :) démodulateur dg, dont la sortie est couplée par le contact ri~; à une liaison ed, ce qui constitue une cha~ne gauche semblable ~ la chafne droite que l'on vient de decrire, qui permet la transmission d'un deu~ieme message de contr~le de vitesse jusqu'à l'équipement de commande du train.
~n remarquera que, dans le cas ol'l la voie ~quipee de la boucle d'initialisation est prise en contre-sens par un train, la chaine de gauche de ce train re~oit le signal de la boucle bi. Toutetois, la cha~ne de droite ne re~oit, elle, aucun signal susceptible de provoquer l e:citation du :) relais ri. Le contact ri2 restant ouvert, l'équipement de commande ne pourra accepter de message d'initialisation. La liaison miv ne recevant aucun messaqe, celui qui sera fourni sur la chaine gauche sera ignoré.
Claims (8)
1. Système de transmission d'information d'initialisation, entre des installations fixes et des trains, caractérisé en ce qu'il comprend une boucle d'initialisation physiquement constituée comme une boucle de contrôle de vitesse, une bobine de contrôle de vitesse, utilisée aussi pour la réception de messages d'initialisation, une source de messages d'initialisation connectée à la boucle d'initialisation et fournissant un message sous forme d'une onde porteuse d'initialisation, ayant une fréquence d'initialisation modulée par sauts de fréquence, ayant un niveau nettement supérieur au niveau d'une onde porteuse de contrôle de vitesse, ainsi que des circuits de détection d'information d'initialisation connectés à la bobine de contrôle de vitesse et détectant une modulation par sauts de fréquence pour fournir un message d'initialisation reçu, sous dépendance d'un dispositif de commutation répondant seulement à une réception de la fréquence d'initialisation, lorsque celle-ci possède un niveau dépassant un seuil prédéterminé.
2. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit dispositif de commutation comprend, après la bobine de contrôle de vitesse, au moins un amplificateur linéaire et un circuit de détection de niveau de l'onde porteuse, lequel attaque un circuit doté dudit seuil prédéterminé fournissant un signal de basculement lorsque le niveau de l'onde porteuse dépasse ce seuil.
en ce que ledit dispositif de commutation comprend, après la bobine de contrôle de vitesse, au moins un amplificateur linéaire et un circuit de détection de niveau de l'onde porteuse, lequel attaque un circuit doté dudit seuil prédéterminé fournissant un signal de basculement lorsque le niveau de l'onde porteuse dépasse ce seuil.
3. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 2, caractérisé
en ce que ledit amplificateur commande également deux démodulateurs en parallèle, un premier des démodulateurs étant pour détecter une modulation de fréquence d'un message d'initialisation et le second démodulateur étant pour détecter une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse, l'un ou l'autre de ces démodulateurs seulement ayant une sorte active selon ledit signal de basculement.
en ce que ledit amplificateur commande également deux démodulateurs en parallèle, un premier des démodulateurs étant pour détecter une modulation de fréquence d'un message d'initialisation et le second démodulateur étant pour détecter une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse, l'un ou l'autre de ces démodulateurs seulement ayant une sorte active selon ledit signal de basculement.
4. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation comprend un relais commandé par ledit signal de basculement, ce relais portant au moins un contact rendant actif une sortie de l'un ou l'autre des deux démodulateurs.
5. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 2, caractérisé
en ce que ledit dispositif de commutation commande également une sortie d'un modulateur détectant une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse pouvant être reçu par une deuxième bobine, de manière à rendre cette dernière sortie du modulateur inactive durant la réception d'un message d'initialisation.
en ce que ledit dispositif de commutation commande également une sortie d'un modulateur détectant une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse pouvant être reçu par une deuxième bobine, de manière à rendre cette dernière sortie du modulateur inactive durant la réception d'un message d'initialisation.
6. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 3, caractérisé
en ce qu'une sortie dudit circuit de détection de niveau de l'onde porteuse est connectée, par un élément de commutation commandé par ledit dispositif de commutation, à un circuit de signalisation sécuritaire permettant d'exploiter un message d'initialisation tel qu'il est fourni par la sortie dudit premier démodulateur détectant une modulation de fréquence d'un message d'initialisation.
en ce qu'une sortie dudit circuit de détection de niveau de l'onde porteuse est connectée, par un élément de commutation commandé par ledit dispositif de commutation, à un circuit de signalisation sécuritaire permettant d'exploiter un message d'initialisation tel qu'il est fourni par la sortie dudit premier démodulateur détectant une modulation de fréquence d'un message d'initialisation.
7. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 3, caractérisé
en ce que ledit premier démodulateur détectant la modulation de fréquence d'un message d'initialisation est un circuit évaluant la durée des périodes de l'onde porteuse modulée reçue et fournissant un signal de sortie d'un premier niveau lorsque cette durée est en moyenne supérieure à une durée prédéterminée et fournissant un signal de sortie d'un deuxième niveau lorsque cette durée est en moyenne inférieure à cette même durée ou une autre durée prédéterminée.
en ce que ledit premier démodulateur détectant la modulation de fréquence d'un message d'initialisation est un circuit évaluant la durée des périodes de l'onde porteuse modulée reçue et fournissant un signal de sortie d'un premier niveau lorsque cette durée est en moyenne supérieure à une durée prédéterminée et fournissant un signal de sortie d'un deuxième niveau lorsque cette durée est en moyenne inférieure à cette même durée ou une autre durée prédéterminée.
8. Système de transmission d'information d'initialisation conforme à la revendication 4, caractérisé
en ce que ledit dispositif de commutation commande également une sortie d'un modulateur détectant une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse pouvant être reçu par une deuxième bobine, de manière à rendre cette dernière sortie du modulateur inactive durant la réception d'un message d'initialisation.
en ce que ledit dispositif de commutation commande également une sortie d'un modulateur détectant une modulation de fréquence d'un message de contrôle de vitesse pouvant être reçu par une deuxième bobine, de manière à rendre cette dernière sortie du modulateur inactive durant la réception d'un message d'initialisation.
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