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La présente invention a pour objet des systèmes pour effectuer un contrôle de la vigilance des conducteurs des véhicules ferroviaires, ou bien la commande automatique de la circulation de ces véhicules. Elle est essentiellement basée sur l'utilisation de circuits de voie et des signaux, qui sont adaptés, soit pour donner aux conducteurs des indications enregistrées relatives à la conduite des véhicules, soit pour régler automatiquement la vitesse et les arrêts des véhicules dans les conditions de sécurité.
Conformément à l'invention, due à MM. PEDOUSSAUT et CREMEE- le véhicule comporte des dispositifs récepteurs sensibles à
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l'étal @@@@circuits de voie, une première source de courants'de signalisation et de commande dont la fréquence est à tout moment proportionnelle à sa vitesse, une .deuxième source de courants de signalisation et de commande dont la fréquence peut varier proportionnellement à l'allure désirée de la vitesse, et un appareil qui compare les deux fréquences mentionnées, soit pour signaler, suivant leur différence, les manoeuvres à effectuer, soit pour commander automatiquement ces manoeuvres, s.'il y a lieu.-
Le dessin annexé et la description qui suit, relatifs à des exemples de réalisation,
permettront de mieux comprendre les caractéristiques et les avantages de l'invention. Sur ce dessin, la figure 1 est un schéma d'ensemble simplifié, relatif au cas: de la vérification de la vigilance du conducteur ; la figure 2 est un schéma d'ensemble de la commande automatique du véhicule ; les figures 3 et 4 représentent plus en détail les équipements respectifs du véhicule, 'et la figure 5 est une variante de la figure 2.
Sur la figure 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.
Bour réaliser le contrôle de la vigilance du conducteur d'un véhicule V, on peut, suivant l'invention, utiliser un agencement spécial de son équipement électrique. Cet équipement peut comporter une source 32 de courant de signalisation à fréquence proportionnelle à la vitesse réelle du véhicule V qui se déplace dans la direction de la flèche D, une autre source de courant de signalisation 30 dont la fréquence peut être soit égale à la précédente, soit décroître suivant une loi bien déterminée
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@ pour déclencher cette décroissance, on peut disposer sur le véhicule un contact récepteur 28, normalement fermé et ne s'ouvrant que par l'action d'un appareil fixe placé sur la voie au droit du signal SA.
Cet appareil peut avoir par exemple la forme d'un électro-aimant 10 alimenté en série arec un contact 11A qui est fermé lorsque le signal SA est au "jaune" et ouvert lors- que ce signal SA est, au "vert".
Un appareil 31 est agencé pour comparer entre elles les deux fréquences provenant des sources 30 et B2 ; 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 inférieure à celle de 32.
L'équipemeit de contrôle décrit fonctionne de la façon suivante. i
Tant que le signal SA donne la voie libre, le contact 11A reste ouvert, et l'électro-aimant 10 est desexcité ; 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 figure 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 fréquen- ces reçues par l'appareil comparateur 31 des deux c8tés, sont égales, et son contact mobile 34 occupe la position intermédiairerepré- sentée.
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 accroché par un cliquet 28A. Cette ouverture interrompt
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le ci.'( 32A, de sorte que le petit moteur 30 n'est plus alimen- té. Il continue à tourner par inertie, mais sa vitesse décroît progressivement.
Si le conducteur tient compte du signal d'avertis- sement 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 la petit moteur 30 qui fonctionne en alternateur.1 Si le freinage est insuf- fisant et la fréquence de 32 est trop élevée, le contact E4 se , déplace vers la droite et agit sur le circuit 36 qui fait par exemple 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 "accélé- rer".
Si l'un des circuits de signalisation 36 ou 35 est inter- venu, son fonctionnement est marqué sur une bande enregistreuse- (non représentée), ce qui montre que le conducteur n'a pas réali- sé 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'interconnexion 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 figures 1 et 3 réalise le contrôle de la vigilance du conducteur et permet de vérifier l'observation correcte des signaux, ainsi que la conduite conve- nable des véhicules.
Les figures 2 et 4 sont relatives à la commande automati- que des véhicules qui sont asservis ou subordonnés 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 alimenté par une sour- ce 3A qui fournit des impulsions périodiques et unidirectionnelles
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i qui @@@pagent 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'énergie qui les transforme en un courant continu ayant une intensité moyenne suffisante pour maintenir normalement excité un relais de voie 6A.
Comme on le voit sur la figure 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 E 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 unrelais 27 qui commaMe des contacts d'inversion 12 interposés entre la source 3A des impulsions i et les rails 1 et 2.
Le véhicule V comporte des capteurs appropriés 29, agencer pour recevoir les pulsations de cour ant i qui circulent dans les rails. Ces capteurssont reliés à un appareil 33 (voir figure 4) qui peut contenir un relais polarisé 37 et éventuellement un multi- plicateur de fréquence 38, qui peut être alimenté, s'il y a lieu, par une source appropriée 39 d'énergie. Le circuit de sortie du multiplicateur 33 est relié, comme représenté, aux bornes d'un petit moteur svnchrone 30 couplé à un volant 30 A. Ce moteur est relié, cornue dans la figure3, 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'inversion 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 maintiennent attiré le relais de voie 6A.
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comme esenté ; d'autre part, elles sont reçues par les'capteurs 29, passent par le contact fermé du relais polarisé 37 (voir fi- gure 4) et alimentent le multiplicateur de fréquence 38, qui peut r être du type magnétique connu pax exemple.
Le courant de sortie de l'appareil 38, qui a une fréquence proportionnelle à la cadence des pulsations i, alimente le moteur synchrone 20 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 correspond 1 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 circuit 35, dit de "prorgression", qui est agencé pour augmenter la vitesse ; si la vitesse est trop élevée, il agit sur la circuit 36, dit de "régression" qui est agencé pour réduire la vitesse et pour faire intervenir le freinage, s'il y a lieu* On voit donc que la vitesse est automatiquement réglée pour rester à tout moment conforme à la cadence des pulsations i reçues par le véhicule.
Cette cadence peut être adaptée au profil de la voie, aux condi- tions locales etc. En particulier, s'il y actes travaux sur la vois , il suffit d'abaisser la cadence fournie par 3A pour obtenir auto- matiquement un ralentissement du véhicule.
Si le signal S est au "vert" ou au "jaune", le relais 6A est excité. Le franchissement du signal S. produit le "shuntage" des capteurs 4A et 5A par l'essieu 15, et le relais de voie 6A est desexcité, 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 signaß. SA au "jaune", comme le représente la figure 2, le franchissement du signal S desexcite le fil 11 et le relais 27 ;les contacts de ce
A
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dernier tombent et inversent la polarité des impulsions i qui sont; fournies par le générateur 3A. Il en résulte que less capteurs 29 reçoivent des pulsations inversées, ce qui fait nécessairement tomber l'armature du relais polarisé 37.
L'appareil 38 n'étant plus alimenté, le moteur synchrone 3D ne l'est pas, non plus ; il continue à tourner par inertie à une vitesse décroissante en fonctionnant en alternateur, et il fournit au comparateur 31 une fréquence qui diminue progressivement. Le comparateur 31 n'étant plus en équilibre, son contact 34 va vers la droite et'agit sur le circuit 36 de régression qui commande le ralentissement et le freinage jusqu'à l'arrêt complet. Il est à noter que l'allure de ce freinage est imposée par l'allure du ralentissement 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 contacts, 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 polarisé 37 qui ferme le circuit d'entré do l'appareil 38.
Ce dernier alimente donc le moteur 30 qui s'accélère. D'autre part, la fréquence normale qui apparaît 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 '-accélération. du véhicule V jusqu'à sa vitesse normale.
Si enfin c'est le signal S. qui passe au "rouge't, cela signifie que le générateur d'impulsions 3Arlimente plus la voie devant ce signal. Les capteurs 29 ne recevant plus rien, le moteur 30 n'est plus alimenté et snn ralentissement et arrêt, commandent l'arrêt du véhicule.
On voit donc que le véhicule est automatiquement commandé pour rouler à des vitesses qui correspondant aux diverses ca- ences des pulsations dans les circuitsde voie successifs ;que
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les signaux d'avertissement, qui donnent lieu à des inversions de polarité de ces .impulsions, produisent la commande automatique des ralentissements et des freinages jusqu'aux arrêts complets ; ceux-ci correspondent donc, soit à la disparition des impulsions normales (cas des signaux 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 propor- tionnelle à la vitesse peut être agencée pour ne pas être affectée par les patinages des roues et pour que tout défaut de son fonctionnement, provoque nécessairement l'arrêt du véhicule. (Un tel arrangement qui ne fait pas partie de la présente inmention, est décrit dans la demande de brevet belge déposée le 19.12.56, pour :"Système de mesure de la vitesse").
Tous les autres éléments de la figure 2 sont également arrangés et connectés de façon telle que leurs défauts de fonc- tionnement provoquent le ralentissement 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 anomalie dans le fonctionnement du système décrit agit dans le sens de la sécu- rité . Ainsi, par exemple, la fréquence fournie par la. machine synchrone 30 ne peut jamais devenir excessive ; elle ne peut que décroître et comrander 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 longue r du circuit de voie. Si tel n'est pas le cas, l'agencement peut' être conforme à la figure 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, reliés à un relais de voie 6B qui est légèrement temporisé à la chute et
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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 provoquant la chute du relais 27 et l'inversion de la polarité 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'inversion est définitive et on obtient le fonctionnement précédemment décrit à propos de la figure 2. avec la commande efficace du ralentissement.
Il est entendu que les dispositions qu'on vient de décris re à titre d'exemple, peuvent être modifiées dans le cadre de l'invention.