Installation pour la commande de la circulation ferroviaire La présente invention a pour objet une installa tion pour la commande de la circulation des véhi cules ferroviaires. Elle est essentiellement basée sur l'utilisation de circuits de voie et de signaux qui sont adaptés soit pour donner aux conducteurs des indi cations enregistrées relatives à la conduite des véhi cules soit pour régler automatiquement la vitesse et les arrêts des véhicules dans les conditions de sécu rité.
Conformément à l'invention, le véhicule comporte des organes récepteurs sensibles à l'état des circuits de voie, une première source de courants de signa lisation et de commande dont la fréquence est à tout moment proportionnelle à sa vitesse, une deuxième source de courants de signalisation et de commande subordonnée auxdits organes récepteurs dont la fré quence peut varier proportionnellement à l'allure dé sirée de la vitesse, et un appareil qui compare les deux fréquences mentionnées pour signaler ou com mander automatiquement les manouvres à effectuer en fonction de la différence desdites fréquences.
Plusieurs formes d'exécution de l'installation se lon l'invention sont représentées à titre d'exemple sur le dessin annexé.
La fig 1 est un schéma d'ensemble simplifié re latif au cas de la vérification de la vigilance du con ducteur.
La fig. 2 est un schéma d'ensemble de la com mande automatique du véhicule.
Les fig. 3 et 4 représentent plus en détail les équipements respectifs du véhicule.
La fig. 5 est une variante de la fig. 2. Sur la fig. 1, on a représenté un circuit de voie du type habituel, correspondant à une distance de freinage FA entre un signal S, supposé mis au rouge par l'ouverture d'un relais de voie 6, et un signal d'avertissement SA supposé au jaune .
Les rails 1 et 2 comportent des joints isolants 8 et 9 ; le circuit de voie est alimenté par une source 3A de courant de signalisation qui maintient excité un relais de voie 6A. Les connexions inductives n'ont pas été représentées.
Pour réaliser le contrôle de la vigilance du con ducteur du véhicule V, qui se déplace dans le sens de la flèche D, ce véhicule comporte une source 32 de courant de signalisation dont la fréquence est pro portionnelle à sa vitesse réelle, ainsi qu'une autre source de courant de signalisation 30 dont la fré quence peut être soit égale à la précédente, soit dé croître suivant une loi bien déterminée.
Pour déclencher cette décroissance, on peut dis poser sur le véhicule un contact récepteur 28, nor malement fermé et ne s'ouvrant que par l'action d'un appareil fixe placé sur la voie au droit du signal S A . Cet appareil peut avoir par exemple la forme d'un électro-aimant 10 alimenté en série avec un contact 11A qui est fermé lorsque le signal SA est au jaune et ouvert lorsque ce signal S.' est au vert .
Un appareil 31 est agencé pour comparer entre elles les deux fréquences provenant des sources, 30 et 32 ; il comporte un contact mobile 34 qui alimente un circuit de signalisation 35 lorsque la fréquence de 30 est supérieure à celle de 32, ou bien il alimente un autre circuit de signalisation 36 lorsqu'elle est infé rieure à celle de 32. L'équipement de contrôle décrit fonctionne de la façon suivante.
Tant que le signal SA donne la voie libre, le con tact 11 A reste ouvert, et l'électro-aimant 10 est dès- excité; le véhicule V franchit ce signal à sa vitesse normale sans être affecté par le fonctionnement du contact récepteur 28, qui reste fermé. Suivant la fig. 3, la source 32, dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse du véhicule, alimente par les fils 32A la source 30 par l'intermédiaire de ce contact 28.
La source 30 peut par exemple être constituée, comme représenté, par un petit moteur électrique synchrone autodémarrant, couplé à un volant 30A. Grâce à l'interconnexion 32A, les fréquences reçues par l'appareil comparateur 31 des deux côtés, sont égales, et son contact mobile 34 occupe la position intermédiaire représentée.
Si par contre, le signal SA est à l'avertissement ( jaune ), le contact 11A est fermé et l'électro aimant 10 placé sur la voie est excité. Au passage du véhicule V, il actionne donc le contact récepteur 28 qui s'ouvre et reste ouvert, étant par exemple ac croché par un cliquet 28A. Cette ouverture inter rompt le circuit 32A, de sorte que le petit moteur 30 n'est plus alimenté. Il continue à tourner par inertie, mais sa vitesse décroît progressivement. Si le con ducteur tient compte du signal d'avertissement en SA et réduit correctement la vitesse du véhicule V pour l'arrêter devant le signal S, la fréquence de la source 32 baisse dans la même proportion que la fréquence fournie par le petit moteur 30 qui fonctionne en al ternateur.
Si le freinage est insuffisant et la fréquence de 32 est trop élevée, le contact 34 se déplace vers la droite et agit sur le circuit 36 qui fait par exem ple retentir ou apparaître un signal ralentir . Dans le cas contraire où le freinage est trop énergique, le contact 34 va vers la gauche et agit sur le circuit 35 qui produit un signal accélérer .
Si l'un des circuits de signalisation 36 ou 35 est intervenu, son fonctionnement est marqué sur une bande enregistreuse (non représentée), ce qui mon tre que le conducteur n'a pas réalisé l'allure correcte du ralentissement.
Pour repartir, le conducteur doit refermer le contact récepteur 28, en agissant sur le cliquet 28A. Cette refermeture a pour effet de rétablir l'intercon nexion des deux sources 30 et 32 par le circuit 32A, et à mesure que le véhicule s'accélère, la fréquence croissante de la source 32 fait monter la vitesse du petit moteur synchrone 30. On voit ainsi que le système des fig. 1 et 3 réa lise le contrôle de la vigilance du conducteur et per met de vérifier l'observation correcte des signaux, ainsi que la conduite convenable des véhicules.
Les fig. 2 et 4 sont relatives à la commande au tomatique des véhicules qui sont asservis ou subor donnés aux. signaux des circuits de voie.
Dans ce cas, on a supposé que le circuit de voie qui correspond à la distance de freinage FA est ali- menté par une source 3A qui fournit des impulsions périodiques et unidirectionnelles i qui se propagent le long des rails 1 et 2. Ces impulsions sont reçues par des capteurs électromagnétiques appropriés 4A et 5A et par un dispositif 7A à accumulation d'éner gie qui les transforme en un courant continu ayant une intensité moyenne suffisante pour maintenir nor malement excité un relais de voie 6A.
Comme on le voit sur la fig. 2, les contacts de ce relais 6A sont reliés par un fil de liaison 11 à ceux d'un. relais de voie 6, faisant partie du circuit de voie adjacent F qui commande le signal S. Tous ces contacts sont agencés pour que le fil 11 soit relié à une source de tension 28, tant que l'un des relais 6 ou 6A est excité. Le fil 11 alimente un relais 27 qui commande des contacts d'inversion 12 interposés en tre la source 3A des impulsions i et les rails 1 et 2.
Le véhicule V comporte des capteurs appropriés 29, agencés pour recevoir les pulsations de courant i qui circulent dans les rails. Ces capteurs sont reliés à un appareil 33 (voir fig. 4) qui contient un relais polarisé 37 et un multiplicateur de fréquence 38, qui peut être alimenté, s'il y a lieu, par une source appropriée 39 d'énergie. Le circuit de sortie du mul tiplicateur 38 est relié, comme représenté, aux bor nes d'un petit moteur synchrone 30 couplé à un vo lant 30A. Ce moteur est relié, comme dans la fig. 3, à un comparateur de fréquence 31 qui reçoit d'une source 32 une fréquence proportionnelle à la vitesse du véhicule. Il est à noter toutefois que la connexion 32A entre les deux sources de fréquence 30 et 32 n'existe pas dans ce cas.
Le système décrit fonctionne de la façon suivante. Si le signal SA est au jaune ou au vert et si le véhicule V, qui se déplace suivant la flèche D, n'a pas encore atteint ce signal, le fil 11 est sous tension et le relais 27 maintient les contacts d'inver sion 12 dans la position représentée, de sorte que la source 3A envoie aux rails 1 et 2 des pulsations i ayant leur polarité normale. Ces pulsations main tiennent attiré le relais de voie 6A, comme repré senté ; d'autre part, elles sont reçues par les cap teurs 29, passent par le contact fermé du relais po larisé 37 (voir fig. 4) et alimentent le multiplicateur de fréquence 38, qui peut être du type magnétique connu par exemple.
Le courant de sortie de l'appa reil 38, qui a une fréquence proportionnelle à la ca dence des pulsations i, alimente le moteur synchrone 30 et les bornes de gauche du comparateur 31, dont les bornes de droite reçoivent de la source 32 une fréquence proportionnelle à la vitesse du véhicule V.
Dans ces conditions, tant que la vitesse corres pond à la cadence des pulsations i, le comparateur 31 est en équilibre et son contact mobile 34 occupe la position intermédiaire représentée. Si la vitesse du véhicule est trop basse, ce contact 34 agit sur le cir cuit 35, dit de progression , qui est agencé pour augmenter la vitesse ; si la vitesse est trop élevée, il agit sur le circuit 36, dit de régression qui est agencé pour réduire la vitesse et pour faire interve- nir le freinage, s'il y a lieu. On voit donc que la vi tesse est automatiquement réglée pour rester à tout moment conforme à la cadence des pulsations i re çues par le véhicule. Cette cadence peut être adaptée au profil de la voie, aux conditions locales, etc.
En particulier, s'il y a des travaux sur la voie il suffit d'abaisser la cadence fournie par 3A pour obtenir automatiquement un ralentissement du véhicule.
Si le signal S est au vert ou au jaune , le relais 6A est excité. Le franchissement du signal SA produit le shuntage des capteurs 4A et 5A par l'essieu 15, et le relais de voie 6A est désexcité, mais le fil 11 reste excité par les contacts du relais 6. Le véhicule continue à recevoir les pulsations i à leur polarité normale et il poursuit son parcours.
Par contre, si le signal S est au rouge et le signal SA au jaune , comme le représente la fig. 2, le franchissement du signal SA désexcite le fil 11 et le relais 27 ; les contacts de ce dernier tombent et in versent la polarité des impulsions i qui sont fournies par le générateur 3A. Il en résulte que les capteurs 29 reçoivent des pulsations inversées, ce qui fait né cessairement tomber l'armature du relais polarisé 37.
L'appareil 38 n'étant plus alimenté, le moteur synchrone 30 ne l'est pas, non plus ; il continue à tourner par inertie à une vitesse décroissante en fonc tionnant en alternateur, et il fournit au comparateur 31 une fréquence qui diminue progressivement. Le comparateur 31 n'étant plus en équilibre, son con tact 34 va vers la droite et agit sur le circuit 36 de régression qui commande le ralentissement et le frei nage jusqu'à l'arrêt complet. Il est à noter que l'al lure de ce freinage est imposée par l'allure du ralen tissement du moteur 30 qui est définie par l'effet de son volant 30A.
Si, pendant la durée de ce freinage, le signal S passe au vert , le relais de voie 6 ferme ses con tacts, le fil 11 est réalimenté par ces contacts et le relais 27 rétablit par les contacts d'inversion 12 la polarité normale des impulsions i. Celles-ci, reçues par les capteurs 29 du véhicule, excitent le relais po larisé 37 qui ferme le circuit d'entrée de l'appareil 38. Ce dernier alimente donc le moteur 30 qui s'accélère. D'autre part, la fréquence normale qui apparait aux bornes de sortie de 38 fait basculer le contact 34 vers la gauche, et le circuit de progression 35 effectue automatiquement le démarrage et l'accélération du véhicule V jusqu'à sa vitesse normale.
Si enfin c'est le signal SA qui passe au rouge , cela signifie que le générateur d'impulsions 3A n'ali mente plus la voie devant ce signal. Les capteurs 29 ne recevant plus rien, le moteur 30 n'est plus ali menté et son ralentissement et arrêt commandent l'arrêt du véhicule.
On voit donc que le véhicule est automatiquement commandé pour rouler à des vitesses qui correspon dent aux diverses cadences des pulsations dans les circuits de voie successifs; que les signaux d'avertis sement, qui donnent lieu à des inversions de polarité de ces impulsions, produisent la commande automa- tique des ralentissements et des freinages jusqu'aux arrêts complets ; ceux-ci correspondent donc, soit à la disparition des impulsions normales (cas des si gnaux à l'arrêt), soit à l'inversion de leur polarité (cas des signaux d'avertissement).
Il est à noter que la source 32 de la fréquence proportionnelle à la vitesse peut être agencée pour ne pas être affectée par les patinages des roues et pour que tout défaut de son fonctionnement provo que nécessairement l'arrêt du véhicule.
Tous les autres éléments de la fig. 2 sont éga lement arrangés et connectés de façon telle que leurs défauts de fonctionnement provoquent le ralentisse ment et l'arrêt. La seule exception est constituée par les circuits de commande 35 et 36 qui peuvent être coupés ou comporter des mauvais contacts. Mais on peut écarter ce danger en les faisant fonctionner à la coupure au lieu de la fermeture.
Dans ces conditions, on constate que toute ano malie dans le fonctionnement du système décrit agit dans le sens de la sécurité. Ainsi, par exemple, la fré quence fournie par la machine synchrone 30 ne peut jamais devenir excessive ; elle ne peut que décroître et commander l'arrêt. Le même effet est obtenu par le non-fonctionnement des éléments 27, 12, 3A, 37 et 38.
Dans la description qui précède, on avait supposé que la distance de freinage FA est égale à la longueur du circuit de voie. Si tel n'est pas le cas, l'agencement peut être conforme à la fig. 5 où le signal SA est placé à une distance LA du signal S, LA étant plus grande que FA. Au droit de SA se trouve dans ce cas un jeu supplémentaire des capteurs 4B et 5B, re liés à un relais de voie 6B qui est légèrement tempo risé à la chute et comporte un contact bas désigné par 40. Lorsque l'essieu 15 franchit le signal SA au jaune , il fait tomber le contact du relais 6B et désexcite comme précédemment le fil 11 en provo quant la chute du relais 27 et l'inversion de la pola rité des impulsions reçues par les capteurs 29. Mais le fil 11 est aussitôt réalimenté par la fermeture du contact 40, et la polarité normale est rétablie.
Cette variation passagère peut être utilisée pour donner au conducteur du véhicule un signal d'avertissement, sans déclencher la baisse de la fréquence de la source 30, c'est-à-dire sans provoquer le ralentissement.
Quand le véhicule franchit les capteurs 4A et 5A, placés à la distance de freinage FA du signal S, l'in version est définitive et on obtient le fonctionnement précédemment décrit à propos de la fig. 2 avec la commande efficace du ralentissement.