BR102018004942B1 - Dispositivo de segurança para um veículo ferroviário, veículo ferroviário, método para preservar segurança de tal veículo ferroviário e meio legível por computador - Google Patents

Abstract

dispositivo de segurança para um veículo ferroviário, veículo ferroviário, método para preservar segurança de tal veículo ferroviário e programa de computador associado. o presente dispositivo de segurança (24) para um veículo ferroviário (2) é configurado para comandar um sistema de frenagem (22) do veículo ferroviário. compreende um primeiro módulo de detecção para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário entre uma travessia proibida de um sinal luminoso (10, 11) e excedendo um limite de velocidade; um segundo módulo de detecção para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança, e um módulo de comando para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem. o módulo de comando é configurado para:- se um comportamento anormal for detectado, enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, e - se uma falha interna for detectada, enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem, primeiro nível sendo maior que o segundo nível.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de segurança para um veículo ferroviário, o dispositivo de segurança sendo configurado para comandar um sistema de frenagem do veículo ferroviário.

[0002] A invenção também se refere a um veículo ferroviário, como um bonde, em pneus ou trilhos, um veículo leve sobre trilhos (LRV) ou um metrô, como metrô de pneu de borracha, compreendendo um sistema de frenagem do veículo ferroviário e tal dispositivo de segurança configurado para comandar o sistema de frenagem.

[0003] A invenção também se refere a um método para preservar a segurança do veículo ferroviário, o método sendo realizado por tal dispositivo de segurança eletrônico.

[0004] A invenção também se refere a um programa de computador compreendendo instruções de software que, quando executadas por um computador, realizam tal método para preservar segurança.

[0005] A invenção refere-se ao campo da segurança de veículos ferroviários, em particular, bondes, LRVs ou metrôs, como metrôs de pneu de borracha. A invenção em particular refere-se a dispositivos ou sistemas de proteção automática de trem (ATP), que são configurados para comandar um sistema de frenagem do veículo ferroviário automaticamente em certas condições.

[0006] Um dispositivo de segurança para um veículo ferroviário é conhecido, como um sistema ATP. Esse dispositivo de segurança compreende um primeiro módulo de detecção configurado para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário entre uma travessia proibida de um sinal luminoso e excedendo um limite de velocidade; um segundo módulo de detecção configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança; e um módulo de comando configurado para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem.

[0007] O módulo de comando é então configurado para enviar um sinal de comando para um freio de emergência dependendo de um nível máximo de frenagem, se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção ou uma falha interna for detectada pelo segundo módulo de detecção.

[0008] Também conhecida a partir do documento FR 2.949.412 B1 uma instalação de segurança de ferrovia permitindo a frenagem de um trem se deslocando ao longo de uma via ao cruzar equipamento de sinalização lateral da via, como um semáforo, um estado do equipamento de sinalização sendo controlado remotamente a partir de uma estação de controle. A instalação de segurança de ferrovia compreende um dispositivo terra compreendendo um codificador que compreende meio para gerar telegramas e pelo menos um sinalizador posicionado na via perto do equipamento de sinalização lateral em questão, o sinalizador sendo capaz de emitir um sinal sem fio correspondendo a um telegrama gerado pelo codificador. A instalação de segurança ferroviária também compreende um dispositivo a bordo que atende ao padrão ETCS, compreendendo uma antena capaz de capturar um sinal sem fio emitido pelo sinalizador, e uma unidade de cálculo e acionamento conectada à antena, capaz de processar o sinal sem fio recebido e compreendendo meio para acionar o sistema de frenagem do trem.

[0009] Quando o equipamento de sinalização lateral está no estado “parado”, por exemplo, correspondendo a uma luz vermelha do semáforo, o dispositivo de terra emite um telegrama do tipo “parar” compatível com o padrão ETCS, e o dispositivo a bordo do trem então dispara a frenagem do trem.

[0010] Entretanto, tal dispositivo de segurança para um veículo ferroviário ainda não é muito adequado para operação em um cenário urbano com muitos obstáculos, como pedestres, ciclistas ou carros, notadamente se o veículo ferroviário for um bonde, um LRV ou um metrô de pneu de borracha.

[0011] O objetivo da invenção é então propor um dispositivo de segurança para um veículo ferroviário que é mais adequado para tal operação em um cenário urbano.

[0012] Para essa finalidade, a invenção refere-se a um dispositivo de segurança para um veículo ferroviário, como um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha, o dispositivo de segurança sendo configurado para comandar um sistema de frenagem do veículo ferroviário e compreendendo: - Um primeiro módulo de detecção configurado para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário entre uma travessia proibida de um sinal luminoso e excedendo um limite de velocidade; - Um segundo módulo de detecção configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança; e - Um módulo de comando configurado para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem;

[0013] O módulo de comando sendo configurado para: + se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção, enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, e + se uma falha interna for detectada pelo segundo módulo de detecção, enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem,

[0014] O primeiro nível de frenagem sendo estritamente maior que o segundo nível de frenagem.

[0015] Com o dispositivo de segurança de acordo com a invenção, a frenagem de emergência com o nível máximo de frenagem, isto é, a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem, é comandado somente se um comportamento anormal do veículo ferroviário for detectado, a saber uma travessia proibida de um sinal luminoso ou excedendo um limite de velocidade, porém não se uma falha interna do dispositivo de segurança for detectada.

[0016] Isso torna então possível limitar os riscos de ferimentos em passageiros no interior do veículo ferroviário, por comandar a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem (que é particularmente eficaz para limitar uma velocidade de colisão do veículo ferroviário com obstáculos, como pedestres, ciclistas ou carros) somente quando a situação exigir isso, isto é, no caso de comportamento anormal do veículo ferroviário, porém não no caso de detecção de uma falha interna simples do dispositivo de segurança, tal detecção também ás vezes resultando de um alarme falso.

[0017] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o dispositivo de segurança compreende uma ou mais das seguintes características, consideradas individualmente ou de acordo com qualquer combinação(ões) tecnicamente possível(eis): - O módulo de comando é configurado para enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem somente se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção; - O primeiro nível de frenagem inclui nível de emergência 3 ou nível de emergência 4 de acordo com padrão EN13252-1; - O segundo nível de frenagem inclui nível de emergência 1 ou nível de emergência 2 de acordo com padrão EN 134252-1; e - O módulo de comando é configurado para comandar um dispositivo de frenagem magnético por enviar o sinal de comando para a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem, o sistema de frenagem compreendendo o dispositivo de frenagem magnético.

[0018] A invenção também se refere a um veículo ferroviário compreendendo um sistema de frenagem para o veículo ferroviário e um dispositivo de segurança configurado para comandar o sistema de frenagem, em que o dispositivo de segurança é como definido acima.

[0019] De acordo com outro aspecto vantajoso da invenção, o veículo ferroviário é um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha.

[0020] A invenção também se refere a um método para preservar segurança de um veículo ferroviário, como um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha, o método sendo realizado por um dispositivo de segurança eletrônico e compreendendo: - Detectar pelo menos um evento entre um comportamento anormal do veículo ferroviário e uma falha interna do dispositivo de segurança, o comportamento anormal do veículo ferroviário sendo uma travessia proibida de um sinal luminoso ou excedendo o limite de velocidade; - Comandar um sistema de frenagem do veículo ferroviário, compreendendo: + se um comportamento anormal do veículo ferroviário for detectado, enviar ao sistema de frenagem um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, e + se uma falha interna do dispositivo de segurança for detectada, enviar ao sistema de frenagem um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem,

[0021] O primeiro nível de frenagem sendo estritamente maior que o segundo nível de frenagem.

[0022] De acordo com outro aspecto vantajoso da invenção, o método de preservação de segurança compreende a seguinte característica: - Durante comando do sistema de frenagem, o sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem é enviado para o sistema de frenagem somente se um comportamento anormal for detectado.

[0023] A invenção também se refere a um programa de computador compreendendo instruções de software que, quando executadas por um computador, implementam um método como definido acima.

[0024] Essas características e vantagens da invenção aparecerão mais claramente após leitura da seguinte descrição, fornecida exclusivamente como exemplo não limitador, e feita em referência aos desenhos apensos, nos quais: - A figura 1 é uma vista esquemática de um veículo ferroviário de acordo com a invenção, movendo ao longo de uma via, - A figura 2 é uma ilustração esquemática do veículo ferroviário; e - A figura 3 é um fluxograma de um método para preservar segurança do veículo ferroviário de acordo com a invenção.

[0025] Na figura 1, um veículo ferroviário 2 é capaz de deslocar ao longo de uma via ferroviária 4 que compreende, por exemplo, duas linhas de trilhos 5 e 6, o veículo ferroviário 2 sendo capaz de comunicar com um sistema terrestre 8. A via 4 é sinalizada tradicionalmente usando, entre outras coisas, equipamento de sinalização lateral, como primeiro e segundo sinais luminosos 10, 11, posicionados sucessivamente na borda da via 4. A primeira luz 10 é alinhada com um primeiro ponto M da via 4 e a segunda luz 11 é alinhada com um segundo ponto M’. cada sinal luminoso 10, 11 é destinado a enviar um sinal visual para o motorista 12 do veículo ferroviário 2.

[0026] O veículo ferroviário 2 compreende um dispositivo de recepção 14 configurado para receber sinais, preferivelmente sem fio, de um sinalizador 16, 18 associado a um sinal luminoso correspondente 10, 11.

[0027] O veículo ferroviário 2 compreende um dispositivo de medição 20 configurado para medir uma velocidade do veículo ferroviário ou adquirir a velocidade do veículo ferroviário a partir de outro aparelho de medição.

[0028] O veículo ferroviário 2 compreende um sistema de frenagem 22 configurado para exceder uma força de frenagem sobre o veículo ferroviário 2, o sistema de frenagem 22 compreendendo notavelmente um dispositivo de frenagem magnético, não mostrado, para exercer o nível máximo de frenagem.

[0029] O veículo ferroviário 2 compreende ainda um dispositivo de segurança 24 configurado para comandar o sistema de frenagem 22, o dispositivo de segurança 24, por exemplo, sendo um sistema ATP (proteção automática de trem).

[0030] O veículo ferroviário 2 também compreende uma interface homem- máquina 26 conectada ao dispositivo de segurança 24.

[0031] O veículo ferroviário 2 é preferivelmente um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha.

[0032] Alternativamente, o veículo ferroviário é um bonde de pneu de borracha. Nessa alternativa, somente um trilho de guia central é usado.

[0033] O sistema terrestre 8 compreende o primeiro e segundo sinais luminosos 10, 11, uma estação de controle 28 configurada para comandar remotamente a alteração de estado de cada sinal luminoso 10, 11, a estação de controle 28 sendo conectada ao sinal luminoso correspondente 10, 11, por uma linha elétrica dedicada 30, para enviar sinal de comando elétrico para o estado do sinal luminoso 10, 11. Cada linha elétrica respectiva 30 é acoplada ao sinal luminoso 10, 11, através de um sistema de relay 32 tornando possível amplificar o sinal de comando elétrico para executar a alteração de estado do sinal luminoso 10, 11.

[0034] O sistema terrestre 8 compreende ainda, para cada sinal luminoso 10, 11, um codificador 34 e os sinalizadores 16, 18, isto é, um sinalizador à montante 16 e um sinalizador à jusante 18. Os sinalizadores 16 e 18 são posicionados entre as linhas de trilhos 5 e 6 da via 4 e sucessivamente em uma direção de movimento do veículo ferroviário 2. Na entrada, o codificador 34 é conectado ao sistema de relay 32 do link entre a estação de controle 28 e o sinal luminoso correspondente 10, 11. Na saída, o codificador 34 é conectado ao sinalizador à montante 16.

[0035] Cada sinal luminoso 10, 11 é capaz de estar em um dos três seguintes estados distintos: - Um estado “parar”, por exemplo, correspondendo a uma luz vermelha, indicando para o motorista 12 para parar o veículo ferroviário 2 de modo que não atravesse o ponto correspondente M, M’; - Um estado “ir”, por exemplo, correspondendo a uma luz verde, indicando para o motorista 12 que ele pode atravessar o ponto M, respectivamente o ponto M’, e prosseguir em um próximo segmento da via 4; - Um estado de “alertar”, por exemplo, correspondendo a uma luz amarela, indicando para o motorista 12 que o sinal luminoso seguinte na via 4 é uma luz atualmente no estado “parar”. Essa informação indica para o motorista 12 que ele deve acionar o sistema de frenagem do veículo ferroviário 2 para estar em conformidade com uma indicação dada pelo próximo sinal luminoso.

[0036] O dispositivo de recepção 14 é configurado para receber os sinais, preferivelmente, sem fio, a partir dos sinalizadores 16, 18 associados a cada sinal luminoso 10, 11 em particular uma indicação relativa a uma travessia proibida de um sinal luminoso correspondente 10, 11. O dispositivo de recepção 14 inclui antena sem fio e transceptor, não mostrado, configurado para receber os sinais sem fio a partir dos sinalizadores 16, 18.

[0037] O dispositivo de recepção 14 também é configurado para receber uma indicação em relação a um limite de velocidade em vigor na zona geográfica onde o veículo ferroviário 2 está localizado. Essa indicação em relação ao limite de velocidade também é recebida na forma de um ou vários sinais sem fio.

[0038] Os sinalizadores a montante 16 e à jusante 18, respectivamente, são configurados para emitir sinais sem fio de curto alcance. A presença do segundo sinalizador 18, também chamado sinalizador à jusante, à jusante do primeiro sinalizador 16, também chamado sinalizador à montante, torna possível orientar a via 4 simplesmente em uma única direção de deslocamento correspondendo à ordem dos sinalizadores à montante, a seguir à jusante 16, 18. Por exemplo, um veículo ferroviário 2 se deslocando em uma via paralela à via 4, porém tendo uma direção oposta de deslocamento, não considerará os sinais sem fio emitidos pelos sinalizadores 16 e 18, uma vez que primeiramente recebe um sinal a partir do sinalizador à jusante 18, a seguir a partir do sinalizador à montante 16.

[0039] O dispositivo de medição 20 é conhecido por si próprio e é configurado para medir a velocidade do veículo ferroviário, em particular sua velocidade instantânea, ou adquirir a velocidade do veículo ferroviário 2 a partir de outro aparelho de medição, como um receptor de um sistema de posicionamento de satélite, também chamado receptor GNSS (Sistema de Satélite de Navegação global).

[0040] O sistema de frenagem 22 também é conhecido por si próprio e é configurado para frear o veículo ferroviário 2. O sistema de frenagem 22 compreende em particular o dispositivo de frenagem magnético, que é capaz de exercer uma força de frenagem no veículo ferroviário 2 correspondendo a um nível máximo de frenagem.

[0041] O dispositivo de segurança 24, também visível na figura 2, compreende um primeiro módulo de detecção 40 configurado para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário a partir de entre uma travessia proibida de um sinal luminoso 10, 11 e excedendo um limite de velocidade.

[0042] O dispositivo de segurança 24 compreende um segundo módulo de detecção 42 configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança 24, e um módulo de comando 44 configurado para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem 22.

[0043] O dispositivo de segurança 24 compreende um módulo de aquisição 46 configurado para adquirir autorização para cruzar um sinal luminoso correspondente 10, 11, essa autorização para cruzamento, por exemplo, sendo recebida através de uma ação voluntária pelo motorista.

[0044] O dispositivo de segurança 24 é, por exemplo, de um nível pelo menos igual a SIL 2 (Nível de integridade de segurança 2) de acordo com padrões NF EN 50126, NF EN 50128 e NF EN 50129.

[0045] No exemplo da figura 2, o dispositivo de segurança 24 é feito pelo menos parcialmente em conexão lógica cabeada, o primeiro módulo de detecção 40 compreendendo um primeiro comparador 50, um segundo comparador 52 e uma porta lógica OU 54, e o módulo de comando 44 compreendendo um primeiro loop de comando 60 equipado com um ou vários primeiros comutadores 62, como comutadores que são normalmente fechados, e um segundo loop de comando 64 separado do primeiro loop de comando 60, o segundo loop de comando 64 sendo equipado com um ou vários segundos comutadores 66, como comutadores que estão normalmente abertos.

[0046] Adicionalmente ou alternativamente, o dispositivo de segurança 24 compreende ainda uma unidade de processamento de informação, não mostrada, por exemplo, formada por um processador e uma memória associada ao processador. De acordo com essa alternativa, o primeiro módulo de detecção 40, o segundo módulo de detecção 42, o módulo de comando 44 e o módulo de aquisição 46 são, por exemplo, cada feito na forma de software executável pelo processador. A memória da unidade de processamento de informação é então capaz de armazenar um primeiro software de detecção configurado para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário entre uma travessia proibida de um sinal luminoso 10, 11 e excedendo um limite de velocidade, um segundo software de detecção configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança 24, um software de comando configurado para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem 22, e um software de aquisição configurado para adquirir autorização para cruzar um sinal luminoso correspondente 10, 11. O processador da unidade de processamento de informação é então capaz de executar o primeiro software de detecção, o segundo software de detecção, o software de comando e o software de aquisição.

[0047] Em uma alternativa que não é mostrada, o primeiro módulo de detecção 40, o segundo módulo de detecção 42, o módulo de comando 44 e o módulo de aquisição 46, são individualmente feitos na forma de um componente de lógica programável, como um FPGA (Disposição de porta programável em campo), ou na forma de um circuito integrado dedicado, como um ASIC (Circuito integrado de aplicação específica).

[0048] A interface homem-máquina 26 é conectada ao dispositivo de segurança 24, e por exemplo, inclui uma tela, não mostrada, para exibir informações legíveis pelo motorista 12 do veículo ferroviário 2, bem como um alto-falante, não mostrado, para emitir tons de alerta diferentes.

[0049] O codificador 34 é configurado para receber, a partir do sistema de relay 32, um sinal elétrico secundário correspondendo ao sinal de comando elétrico do estado do sinal luminoso correspondente 10, 11. O codificador 34 é então configurado para processar esse sinal elétrico secundário e gerar um quadro de bits correspondendo ao estado atual do sinal luminoso correspondente 10, 11 com o qual o codificador 34 é associado. O quadro de bit, ou série, é enviado para o sinalizador à montante 16, que é capaz de emitir um sinal sem fio correspondendo ao quadro gerado pelo codificador 34.

[0050] O primeiro módulo de detecção 40 é configurado para detectar uma travessia proibida de um sinal luminoso 10, 11 ou excedendo um limite de velocidade.

[0051] O primeiro módulo de detecção 40 compreende, por exemplo, o primeiro comparado 50 capaz de comparar, por um lado, um sinal recebido a partir do dispositivo de recepção 14 em relação ao estado do sinal luminoso correspondente 10, 11, e a travessia ou não travessia desse sinal luminoso 10, 11, pelo veículo ferroviário 2 e, por outro lado, a autorização ou não autorização para cruzar o sinal luminoso 10, 11 adquirida pelo módulo de aquisição 46, para detectar qualquer travessia proibida, isto é, não autorizada, do sinal luminoso correspondente 10, 11.

[0052] O primeiro módulo de detecção 40 compreende, por exemplo, o segundo comparador 52 capaz de comparar, por um lado, um sinal recebido a partir do dispositivo de recepção 14 em relação ao limite de velocidade em vigor na zona geográfica onde o veículo ferroviário 2 está localizado, e por outro lado, a velocidade do veículo ferroviário 2 recebida a partir do dispositivo de medição 20, para detectar qualquer excesso do limite de velocidade.

[0053] O primeiro módulo de detecção 40 inclui ainda a porta lógica OU 54 conectada na saída do primeiro e segundo comparadores 50, 52, a porta lógica OU 54 então fornecendo, como saída, um sinal indicando pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário 2 entre uma travessia proibida de um sinal luminoso correspondente 10, 11 e excedendo um limite de velocidade. A saída da porta lógica OU 54 nesse caso forma a saída do primeiro módulo de detecção 40.

[0054] O segundo módulo de detecção 42 é configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança 24. Tal falha interna, por exemplo, resulta de um defeito observado durante um auto-teste interno do dispositivo de segurança 24, um teste de integridade de software, ou um teste de monitoramento do hardware para supervisionar a atividade de software e/ou a fonte de energia do dispositivo de segurança 24.

[0055] De acordo com a invenção, o módulo de comando 44 é configurado para enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção 40, e enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem, se uma falha interna for detectada pelo segundo módulo de detecção 42, o primeiro nível de frenagem sendo estritamente maior que o segundo nível de frenagem.

[0056] O módulo de comando 44 é preferivelmente configurado para enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem somente se um comportamento anormal do veículo ferroviário 2 for detectado pelo primeiro módulo de detecção 40.

[0057] O módulo de comando 44 é, por exemplo, configurado para comandar o dispositivo de frenagem magnético por enviar o sinal de comando para a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem.

[0058] O primeiro nível de frenagem compreende nível de emergência 3 ou nível de emergência 4 de acordo com padrão EN13452-1. O primeiro nível de frenagem é preferivelmente o nível de emergência 3 ou nível de emergência 4 de acordo com o padrão EN13452-1.

[0059] De acordo com o padrão EN13452-1, nível de emergência 3 corresponde a uma desaceleração compreendida entre 2.8 m.s-2 e 5 m.s-2 com um puxão máximo de 8 m/s3. De acordo com o padrão EN13452-1, nível de emergência 4 corresponde a uma desaceleração compreendida entre 2.8 m.s-2 e 4 m.s-2 com um puxão máximo de 8 m/s3.

[0060] O segundo nível de frenagem compreende nível de emergência 1 ou nível de emergência 2 de acordo com o padrão EN13452-1. O segundo nível de frenagem é preferivelmente nível de emergência 1 ou nível de emergência 2 de acordo com o padrão EN13452-1.

[0061] De acordo com o padrão EN13452-1, nível de emergência 1 corresponde a uma desaceleração compreendida entre 1.2 m.s-2 e 2.5 m.s-2 com um puxão máximo de 4 m/s3. De acordo com o padrão EN13452-1, nível de emergência 2 corresponde a uma desaceleração compreendida entre 1.2 m.s-2 e 2.5 m.s-2 com um puxão máximo de 4 m/s3.

[0062] O módulo de comando 44 compreende, por exemplo, o primeiro loop de comando 60 equipado com dois primeiros comutadores 62 como comutadores que são normalmente fechados, para comandar a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem.

[0063] O módulo de comando 44 compreende, por exemplo, o segundo loop de comando 64, separado do primeiro loop de comando 60, o segundo loop de comando 64 sendo equipado com dois segundos comutadores 66, como comutadores que são normalmente abertos, para comandar a frenagem de emergência de acordo com o segundo nível de frenagem, com um valor estritamente mais baixo que aquele do primeiro nível de frenagem.

[0064] O módulo de comando 44 tem, por exemplo, uma lógica de ativação reversa a partir de um loop de comando para o outro, o primeiro loop 60 compreendendo comutadores 62 que são normalmente fechados e o segundo loop 64 compreendendo comutadores 66 que são normalmente abertos.

[0065] No exemplo da figura 2, o primeiro loop de comando 60 é dedicado a comandar o sistema de frenagem 22 com implementação do dispositivo de frenagem magnética, e o segundo loop de comando 64 é dedicado a comandar o sistema de frenagem 22 sem implementar o dispositivo de frenagem magnético.

[0066] O uso de dois loops de comando separados 60,64 torna possível diferenciar primeiro e segundo níveis de frenagem separados na interface de comando.

[0067] Além disso, e preferivelmente, o primeiro loop de comando 60 e o segundo loop de comando 64 não podem ser ativados ao mesmo tempo, de modo a não comandar o sistema de frenagem 22 com ambos o primeiro nível de frenagem e o segundo nível de frenagem ao mesmo tempo.

[0068] A operação do veículo ferroviário 2, e em particular do dispositivo de segurança 24, será explicada agora usando a figura 3, mostrando um fluxograma do método de segurança do veículo ferroviário de acordo com a invenção.

[0069] Durante uma etapa inicial 100, o primeiro módulo de detecção 40 monitora a informação recebida do dispositivo de recepção 14, por um lado, e a partir do dispositivo de medição 20, por outro lado, para detectar qualquer comportamento anormal do veículo ferroviário 2, esse comportamento anormal sendo uma travessia proibida de um sinal luminoso 10, 11 ou excedendo o limite de velocidade, isto é, uma velocidade excessiva.

[0070] O primeiro módulo de detecção 40 compara notavelmente a velocidade do veículo ferroviário 2, em particular sua velocidade instantânea, fornecida pelo dispositivo de medição 20, com o limite de velocidade correspondente fornecido pelo dispositivo de recepção 14, e sinaliza qualquer excesso desse limite de velocidade para o módulo de comando 44.

[0071] O primeiro módulo de detecção 40 também compara os vários trechos de informação recebidos a partir do dispositivo de recepção 14 com aqueles fornecidos pelo módulo de aquisição 46 para verificar se um sinal luminoso correspondente 10, 11 é atravessado, que tal travessia foi realmente autorizada.

[0072] O segundo módulo de detecção 42 também monitora, durante etapa 100, resultados de testes internos do dispositivo de segurança 24, em particular os resultados de auto-testes internos, testes de integridade de software e/ou testes de monitoramento do hardware, para detectar qualquer falha interna do dispositivo de segurança 24. Se aplicável, o segundo módulo de detecção 42 sinaliza qualquer falha interna do dispositivo de segurança para o módulo de comando 44.

[0073] Se pelo menos um evento entre um comportamento anormal do veículo ferroviário 2 sendo detectado pelo primeiro módulo de detecção 40 e/ou uma falha interna do dispositivo de segurança sendo detectado pelo segundo módulo de detecção 42, o método de segurança vai para a etapa seguinte 110 para comandar o sistema de frenagem 22 do veículo ferroviário dependendo do evento detectado.

[0074] Se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção 40, o módulo de comando 44 então envia ao sistema de frenagem 22 um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem, o primeiro nível de frenagem sendo, por exemplo, nível de emergência 3 ou 4 de acordo com o padrão EN13452=1.

[0075] Se somente uma falha interna do dispositivo de segurança for detectada pelo segundo módulo de detecção 42, o módulo de comando 44 então envia ao sistema de frenagem 22 um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o segundo nível de frenagem, o segundo nível de frenagem sendo estritamente mais baixo que o primeiro nível de frenagem, o segundo nível de frenagem, por exemplo, sendo o nível de emergência 1 ou 2 de acordo com o padrão EN13452-1.

[0076] Alternativamente, o dispositivo de segurança 24 compreende ainda um terceiro módulo de detecção, não mostrado, configurado para detectar uma anomalia não exigindo frenagem com eficiência máxima, como um estado de atenção do motorista correspondendo a uma diminuição na atenção do motorista abaixo de um limiar predeterminado. Tal estado de atenção é, por exemplo, determinado por um dispositivo reserva que monitora o estado do motorista, por exemplo, os movimentos do motorista. Nessa alternativa, se somente uma diminuição na atenção do motorista abaixo de um limiar predeterminado for detectada pelo terceiro módulo de detecção, o módulo de comando 44 então envia ao sistema de frenagem 22 um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o segundo nível de frenagem, o segundo nível de frenagem sendo estritamente mais baixo que o primeiro nível de frenagem, o segundo nível de frenagem, por exemplo, sendo nível de emergência 1 ou 2 de acordo com o padrão EM 13452-1.

[0077] Desse modo, o dispositivo de segurança 24 e o método de preservação de segurança de acordo com a invenção tornam possível comandar o sistema de frenagem 22 para ter frenagem com eficiência máxima somente quando um perigo efetivo for detectado, como uma travessia proibida de um sinal luminoso 10, 11 ou um excesso do limite de velocidade correspondente. Realmente, tal frenagem com eficiência máxima acarreta um risco para os viajantes no veículo ferroviário 2, em particular um risco de queda e/ou lesão.

[0078] Entretanto, quando o dispositivo de segurança 24 detecta somente uma falha interna do dispositivo de segurança, por exemplo, resultando de um defeito de auto-teste, como um sinal de uma falha sendo além disso às vezes um alarme falso, o dispositivo de segurança 24 e o método de preservação de segurança de acordo com a invenção tornam possível comandar o sistema de frenagem 22 para ter frenagem com eficiência moderada para reduzir o risco incorrido por viajantes localizados no veículo ferroviário 2, em particular o risco de queda.

[0079] O dispositivo de segurança 24 e o método de preservação de segurança de acordo com a invenção então tornam possível reduzir o número de operações de frenagem de emergência com eficiência máxima que são prematuras, em particular para diminuir o número de operações de frenagem prematuras, ou não garantidas com nível de emergência 3 ou 4 de acordo com o padrão EN13452-1.

[0080] Pode-se ver então que o dispositivo de segurança 24 e o método de preservação de segurança de acordo com a invenção são mais adequados para operação em um cenário urbano com muitos obstáculos, como pedestres, ciclistas ou carros, notavelmente se o veículo ferroviário 2 é um bonde, um LRV ou um metrô de pneu de borracha.

Claims (10)

1. Dispositivo de segurança (24) para veículo ferroviário (2), como um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha, o dispositivo de segurança (24) sendo configurado para comandar um sistema de frenagem (22) do veículo ferroviário (2) e compreendendo: - um primeiro módulo de detecção (40) configurado para detectar pelo menos um comportamento anormal do veículo ferroviário (2) entre uma travessia proibida de um sinal luminoso (10, 11) e excedendo um limite de velocidade; - um segundo módulo de detecção (42) configurado para detectar pelo menos uma falha interna do dispositivo de segurança (24); - um módulo de comando (44) configurado para enviar um sinal de comando para o sistema de frenagem (22); caracterizado pelo fato de que o módulo de comando (44) é configurado para: - se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção (40), enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, - se uma falha interna for detectada pelo segundo módulo de detecção (42), enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem, o primeiro nível de frenagem sendo estritamente maior que o segundo nível de frenagem.

2. Dispositivo de segurança (24), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de comando (44) é configurado para enviar um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem somente se um comportamento anormal for detectado pelo primeiro módulo de detecção (40).

3. Dispositivo de segurança (24), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro nível de frenagem inclui nível de emergência 3 ou nível de emergência 4 de acordo com o padrão EN13452-1, o nível de emergência 3 correspondendo, de acordo com o padrão EN13452-1, a uma desaceleração compreendida entre 2.8 m.s-2 e 5 m.s-2 com um puxão máximo de 8 m/s3, o nível de emergência 4 correspondendo, de acordo com o padrão EN13452-1, a uma desaceleração compreendida entre 2.8 m.s-2 e 4 m.s-2 com um puxão máximo de 8 m/s3.

4. Dispositivo de segurança (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o segundo nível de frenagem inclui nível de emergência 1 ou nível de emergência 2 de acordo com o padrão EN13452-1, o nível de emergência 1 correspondendo, de acordo com o padrão EN13452-1, a uma desaceleração compreendida entre 1.2 m.s-2 e 2.5 m.s-2 com um puxão máximo de 4 m/s3, o nível de emergência 2 correspondendo, de acordo com o padrão EN13452-1, a uma desaceleração compreendida entre 1.2 m.s-2 e 2.5 m.s-2 com um puxão máximo de 4 m/s3.

5. Dispositivo de segurança (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de comando (44) é configurado para comandar um dispositivo de frenagem magnético por enviar o sinal de comando para a frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem, o sistema de frenagem (22) compreendendo o dispositivo de frenagem magnético.

6. Veículo ferroviário (2) compreendendo um sistema de frenagem (22) para o veículo ferroviário e um dispositivo de segurança (24) configurado para comandar o sistema de frenagem (22), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança (24) é como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

7. Veículo ferroviário (2), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o veículo ferroviário (2) é um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha.

8. Método para preservar segurança de um veículo ferroviário (2), como um bonde, um LRV ou um metrô, como um metrô de pneu de borracha, o método sendo realizado por um dispositivo de segurança eletrônico (24) e caracterizado pelo fato de compreender: detectar (100) pelo menos um evento entre um comportamento anormal do veículo ferroviário (2) e uma falha interna do dispositivo de segurança (24), o comportamento anormal do veículo ferroviário (2) sendo uma travessia proibida de um sinal luminoso (10, 11) ou excedendo o limite de velocidade; comandar (110) um sistema de frenagem (22) do veículo ferroviário (2), compreendendo: + se um comportamento anormal do veículo ferroviário (2) for detectado, enviar ao sistema de frenagem (22) um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um primeiro nível de frenagem, e + se uma falha interna do dispositivo de segurança (24) for detectada, enviar ao sistema de frenagem (22) um sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com um segundo nível de frenagem, o primeiro nível de frenagem sendo estritamente maior que o segundo nível de frenagem.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, durante comando (110) do sistema de frenagem (22), o sinal de comando para frenagem de emergência de acordo com o primeiro nível de frenagem é enviado ao sistema de frenagem (22) somente se um comportamento anormal for detectado.

10. Meio legível por computador, caracterizado pelo fato de compreender instruções que, quando executadas por um computador realizam um método como definido na reivindicação 8 ou 9.