EP1748399A1 - Dispositif de télécommande de sécurité - Google Patents

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Publication number
EP1748399A1
EP1748399A1 EP05016462A EP05016462A EP1748399A1 EP 1748399 A1 EP1748399 A1 EP 1748399A1 EP 05016462 A EP05016462 A EP 05016462A EP 05016462 A EP05016462 A EP 05016462A EP 1748399 A1 EP1748399 A1 EP 1748399A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
portable
automation
portable housing
modulation
button
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05016462A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Kozmik
Patrick Magnin
Pascal Martinoia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tranzcom SA
Original Assignee
SAVOIE ELECTRONIQUE GROUPE SAB
SAVOIE ELECTRONIQUE GROUPE SABATIER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAVOIE ELECTRONIQUE GROUPE SAB, SAVOIE ELECTRONIQUE GROUPE SABATIER filed Critical SAVOIE ELECTRONIQUE GROUPE SAB
Priority to EP05016462A priority Critical patent/EP1748399A1/fr
Publication of EP1748399A1 publication Critical patent/EP1748399A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C25/00—Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/60—Security, fault tolerance
    • G08C2201/63—Redundant transmissions

Definitions

  • the present invention relates to a security remote control device. It applies, in particular to the protection of workers on ski lifts, the remote control of cranes and the remote control of railway switches. It applies, in particular, to prevent the restart of a ski lift without the explicit acquiescence of the worker who intervenes on this lift.
  • a ski lift there is, in general, an upstream station and a downstream station, the latter having controls for a mechanical lift engine on a control console.
  • a ski lift When customers use the ski lift, it is in operation. Outside the operational phases, for example during maintenance phases or before the start of operation, each morning, a worker may have to examine the path of the cables and supports (pylon and rollers) of the ski lift cable and sometimes intervene. It must therefore be able to control the engine and / or the brake of the ski lift or the speed of this engine.
  • the safety of the worker wants that no restart of the engine can take place without the explicit agreement of the worker.
  • the object of the present invention is to give the maintenance personnel a remote control of the engine of the ski lift in case of danger or to prevent a restart of the ski lift.
  • the present invention aims at the same general safety objectives of workers located remote plant automation controls.
  • the device that is the subject of the present invention comprises firstly a portable electronic box embedded with the worker in a nacelle or on a service plate and, secondly, a fixed box inserted into the automation circuits of the installation. , for example the ski lift, and controlling part of their operation. These two boxes communicate with each other by radio waves.
  • the present invention aims, in particular, to increase the safety of maintenance personnel by guarding against failures of a microprocessor circuit.
  • the input signals of the radio communication circuits are at least partially identical and the radio communication circuits are adapted to modulate, with the two different modes of signal modulation, said input signals.
  • said wireless communication circuits of the portable electronic box and the automation control electronic circuit implement the two different modes of signal modulation on the same carrier wave.
  • the two communication circuits of the portable electronic unit transmit simultaneously.
  • the signals are transmitted simultaneously, which makes it possible not to increase the duration of transmission of the radio carriers, phase during which the consumption of energy is important thus detrimental to the autonomy of the batteries.
  • the two communication circuits of the portable electronic unit use disjoint emission spectral bands.
  • the highest frequency of the lowest spectral band is at least two times lower than the lowest frequency of the highest spectral band.
  • the automation control electronic circuit is adapted to check the coherence of the signals received according to the at least two modulation modes and to command a motor start of an installation controlled by said automatic control only if said coherence is checked and that said signals represent a start request of said engine.
  • the automation control electronic circuit is adapted to check the coherence of the signals received according to the at least two modulation modes and, in the case where a motor of an installation controlled by said automation is running, to command stopping said engine if said consistency is not verified.
  • At least one of the radio communication circuits implements an analog modulation mode and at least one of the radio communication circuits implements a digital modulation mode.
  • the analog modulation mode of the portable housing consists of a modulation of the carrier wave by a plurality of frequencies representative of the state of at least one control button of the portable electronic box.
  • the digital modulation mode consists of the transmission of structured information frames into fields having predetermined meanings.
  • the frames in the case of normal operation, can represent complex information and in case of failure of digital circuits, the analog modulation can carry the most essential information.
  • the frequencies of the modulation signals of the circuits are in disjoint frequency ranges.
  • the highest frequency of the frequency range of the modulation signals of one of the circuits is less than half the lowest frequency of the frequency range of the modulation signals of the other circuit.
  • the portable housing comprises at least one control button which comprises at least two independent contactors respectively connected to the at least two communication circuits.
  • the automation control electronic circuit comprises a display means and is adapted to reproduce, on said display means, the state of buttons of the portable housing. Thanks to these provisions, an operator present near the electronic circuit, for example in the station, can take knowledge, visually, of the state of the buttons of the remote control.
  • the portable housing of the remote control device comprises a reset button and at least one engine stop button, the restarting of the motor being possible only after an operation performed on the reset button and an operation performed on at least one stop button. Thanks to these provisions, the risk of accidental restart is reduced since two successive operations must be performed before a restart.
  • the communication circuits each carry out a verification of the state of the other communication circuit. Thanks to these provisions, a restart is possible only if the portable housing is in working order.
  • the automation control circuit is adapted to determine whether the signal coming from the portable housing is correctly received and, in the event of a faulty reception for a predetermined duration, to control the stopping of an engine and / or the emission of a visual and / or audible signal. Thanks to these provisions, security is strengthened.
  • the automation control circuit is adapted to implement different fault detection reception times according to the state of said automation.
  • the portable electronic box and the automation control electronic circuit are adapted to implement different dialogue frequencies between them depending on the state of the automation.
  • the exchanges between the portable box and the automation control circuit operate on the question / answer principle, the portable box interrogating the automation control circuit, the response of the automation control circuit being considered by the portable housing as an acknowledgment. Thanks to these provisions, the communications are simplified and, nevertheless, secure.
  • the automation control circuit is adapted to never take the initiative of an exchange with the portable housing. Thanks to these provisions, the energy of the portable housing can be saved since it does not have to remain, permanently, listening to the automation control circuit.
  • the portable box comprises a button that the user must press periodically and when the portable unit detects that the button has not been activated for a period of time greater than a predetermined duration defining this periodicity, it emits an audible message inviting the user to press again on said button of the portable housing.
  • the portable unit in the event of absence of response from the user for another predetermined duration, requests the motor control circuit to stop the motor. Thanks to these provisions, the risk of accident is reduced, in case of loss of knowledge of the worker with the portable housing.
  • automated control electronic circuit and "fixed housing”, the same entity that is physically associated with automation of the installation to control at least partially and can be found either in form a housing comprising a front face, or, non-preferentially, in the form of a circuit inserted in automation circuits.
  • the remote control described below has a bidirectional communication operation that allows for feedback, for example by acknowledgment, on the portable housing. It is designed to operate in a perimeter of several kilometers around the automation control circuit, even if the portable box and the automation control circuit are not in sight of each other.
  • FIG. 1 shows a portable remote control box 10 comprising a front face 100 comprising a brake stop button 105, a battery charging plug 110, a tag 115 carrying an identification number of the portable box 10, a display 120, an electric stop button 125, an electric motor speed switch 130, an antenna plug 135, an on / off switch 140 and a sound and reset signal control button 145. also, in FIG. 1, a battery 160 and a loudspeaker 150 connected, like the elements of the front face 100, to an internal electronic circuit 155.
  • the portable housing 10 is intended to be carried by workers working on a ski lift for remotely controlling (or remote control) the operation of the mechanical lift engine and various other means that are in the station. Its operation is detailed below.
  • the brake stop button 105 allows the worker on mechanical lift to trigger a stop of the mechanical lift by stopping the drive motor of the lift and braking using a suitable brake, in a manner known to be, to bite the cable of lifts or a pulley which carries it.
  • This button can take two positions by translation along an axis perpendicular to the front face 100.
  • the battery charging plug 110 when connected to an appropriate power source, recharges the battery 160.
  • the display 120 is of the matrix or symbol-specific type. This is, for example, a liquid crystal display.
  • the electric stop button 125 allows the worker on mechanical lift to trigger a stop of the ski lift by stopping the power supply of the engine drive of the ski lift.
  • This button can take two positions by translation along an axis perpendicular to the front face 100.
  • the electric motor speed switch 130 allows the worker on mechanical lift to select a fast speed or a slow speed of the drive motor of the lift. This switch can take two positions per rotation about an axis perpendicular to the front face 100.
  • the antenna socket 135 allows the connection of an external antenna to the portable housing 10.
  • the on / off switch 140 can, when a key is inserted, take two positions by rotation about an axis perpendicular to the front face 100. In a first position of this switch 140, the electronic circuit 155 is more power supplied by the battery 160. In the other position of this switch 140, the electronic circuit 155 is supplied with electrical energy by the battery 160.
  • the audible signal and reset button 145 has two functions, depending on the duration of the support exerted by the worker on the mechanical lift. A short press (lasting less than two seconds) triggers a buzzer or horn at the station. A long press (longer than two seconds) will reset the remote control device. This resetting is essential to restart the engine of the ski lift. This procedure prevents unintended restart caused by accidental change of position of the stop button that caused the shutdown.
  • the loudspeaker 150 broadcasts sound signals generated by the electronic circuit 155, for example voice messages confirming the state changes of the elements of the front panel 100, instructions for restarting and messages representing malfunctions.
  • the electronic circuit 155 comprises a speech synthesis circuit whose output is connected to the loudspeaker 150 and other circuits, represented in FIG. 3, to communicate with the fixed housing illustrated in FIGS. 2 and 4 and transmit to it the remote control instructions. data, by the use of the elements of the front face 100, by the worker on mechanical lift.
  • FIG. 2 shows a fixed remote control box 20 having a front face 200 which includes an on / off switch 205, an on / off indicator light 210, a radio link status indicator light 215, a control light. brake stop light 220, an electrical stop light 225, a motor speed indicator light 230, an audible signal light indicator 235, a label 245 bearing an identification number of the portable housing 10 associated with the fixed housing 20, and a socket antenna 240.
  • a relay circuit 260 connected, like the elements of the front panel 200, to an electronic circuit 255 is also observed.
  • the on / off switch 205 can, when a key is inserted, take two positions by rotation about an axis perpendicular to the front face 200. In a first position of this switch 205, the electronic circuit 255 is more powered by electrical energy. In the other position of this switch 205, the electronic circuit 255 is supplied with electrical energy (energy source: sector, not shown).
  • On / off light 210 indicates that circuit 255 is powered.
  • the on / off indicator light 210 emits a light pulse at each exchange between the portable housing and the fixed housing.
  • the brake stop light 220 indicates whether the brake stop is active.
  • the electrical stop light 225 indicates whether the electrical stop is active.
  • the engine speed indicator light 230 indicates, if it is on, whether the low speed is active.
  • the audible warning light 235 indicates whether the horn is triggered.
  • the antenna socket 240 makes it possible to connect the fixed housing 20 to an external antenna at the station where it is located.
  • the relay circuit 260 comprises various relays whose input signals come from the electronic circuit 255 and whose other terminals form dry contacts used to control the automatisms of the ski lift, including the ascent motor (two speeds), brake and buzzer.
  • the electronic circuit 255 comprises circuits, represented in FIG. 4, for communicating with the portable box 10 illustrated in FIGS. 1 and 3 and transmitting to it responses and acknowledgments of remote control setpoint messages.
  • FIG. 3 shows a particular embodiment of the present invention, in which the two communication circuits, comprising respectively the processors 300 and 305, use the same carrier and the same transmitting / receiving antenna.
  • the present invention is not limited to this particular embodiment and includes the embodiments in which the various communication circuits implement, to communicate with the fixed housing, different carriers and / or different antennas. It is observed that, in accordance with the present invention, the same antenna and / or the same modulator can be implemented for the communication on the two communication channels.
  • the processors 300 and 305 each comprise a modulating codec respectively 310 and 315, the outputs of which are connected to an adder 320 whose output is connected to a radio carrier modulator / demodulator 325 connected to an antenna 330.
  • the processor 300 is, moreover, connected to the display 120 and to an audio processor 335 connected to the loudspeaker 150.
  • the processors 300 and 305 are provided with dead and alive memories (not shown) which retain programs for implementing the method that is the subject of the present invention (see the logic diagram illustrated in FIG. 5).
  • the processor 300 constructs and sends out digital signals, for example in the form of 1382 standard frames, using two tones, 1200 Hz ("1") and 1800 Hz ("0") for transmitting signals. binary symbols.
  • These frames which are well known to those skilled in the art, comprise different fields representing the address or identifier of the portable box 10, the address or identifier of the fixed box 20 to which the frames are intended, the state of the buttons on the front panel. 100, the state of the remote control (available electrical energy, malfunctions detected, %) and error correction codes, known as CRC.
  • the processor 305 implements six tones which represent the state of the three buttons crucial for worker safety: the brake stop button 105, the electrical stop button 125, and the brake button. reset command 145.
  • the highest frequency of the frequency range of the modulation signals of one of the circuits is less than half the lowest frequency of the frequency range of the signals of modulation of the other circuit, here the circuit comprising the processor 300.
  • the risks of interference between the signals emitted by each of the circuits are reduced.
  • the six tones are all less than 600 Hz to avoid interference with the signal components used by the processor 300.
  • the input of the modulator codec 315 connected to the adder 320 is filtered to eliminate the frequencies higher than 600 Hz in the signals coming from the fixed housing 20.
  • the outputs of the modulator codecs 310 and 315 are connected to the adder 320 which performs the sum of the signals it receives.
  • the radio carrier modulator / demodulator 325 modulates, in frequency modulation, a radio carrier, for example a frequency of 150 MHz.
  • the processor 300 is, moreover, connected to the display 120 to display control confirmations, the states of the portable housing 10 and detected malfunctions (available energy or loss of communication with the fixed housing 20, for example). It is also connected to the audio processor 335 which performs speech syntheses according to the information transmitted to it by the processor 300, so that the loudspeaker 150 broadcasts voice sound messages. These messages confirm the changes in state of the remote control, indicate malfunctions, or give instructions, for example resetting the portable housing 10.
  • the brake stop button 105 the electric stop button 125 and the reset button 145 each control two switches to ensure greater safety, in case of failure of one of these switches.
  • the portable electronic unit 10 comprises at least two radio communication circuits implementing two different modes of signal modulation. This has the advantage that, if one of the communication circuits fails, safety measures, for example stopping the movable elements of the installation, mechanical lift, crane or train, can be taken.
  • the radio communication circuits implement the same carrier wave. This makes it possible not to clutter the air space, to simplify the circuits associated with the antennas and, consequently, to reduce the energy consumption.
  • the communication circuits transmit the signals simultaneously, which makes it possible not to increase the duration of transmission of the radio carriers, during which the energy consumption phase is important and therefore detrimental to the autonomy of the battery. .
  • the transmission control of the radio carrier is controlled by only one of the processors and if it had to fail and no longer control the transmission of signals, this would cause a brake stop because of the loss of radio link on the two communication circuits of the fixed housing.
  • the digital modulation provided by the processor 300, which is of the MSK type (1200 bauds) has a distributed power spectral density in the band of 600 to 2400 Hz. leaves available the band 300-600 Hz to pass the six frequencies of the so-called analog modulation, provided by the processor 305.
  • a filter (not shown) allows to separate the two modulations so as not to disturb their respective decoders, 400 and 430 processors (see Figure 4).
  • At least two circuits of the portable electronic box emit at different time intervals.
  • the risks of interference between the signals emitted by these circuits are thus reduced thanks to a temporal separation.
  • FIG. 4 shows the main electronic components of the fixed housing 20. These components comprise a processor 400 connected to a relay circuit 410, to the on / off switch 205, to the on / off indicator light 210, to the light indicator radio link state 215, to an adder 440, itself connected, at the output, to a modulator / demodulator 420 connected to an antenna 425.
  • a processor 400 connected to a relay circuit 410, to the on / off switch 205, to the on / off indicator light 210, to the light indicator radio link state 215, to an adder 440, itself connected, at the output, to a modulator / demodulator 420 connected to an antenna 425.
  • These components also include a processor 430 connected to a relay circuit 450, and to the summator 440.
  • FIG. 4 shows a particular embodiment of the present invention, in which the two communication circuits, comprising respectively the 400 and 430 processor, use the same carrier and the same transmitting / receiving antenna.
  • the present invention is not limited to this particular embodiment and includes the embodiments in which the various communication circuits implement, to communicate with the portable housing, different carriers and / or different antennas. It is observed that, in accordance with the present invention, the same antenna and / or the same modulator can be implemented for the communication on the two communication channels.
  • the processor 400 comprises a modulator codec 405.
  • the processor 430 comprises a modulator codec 435.
  • the input of the modulator codec 435 connected to the adder 440 is filtered in order to eliminate the frequencies greater than 600 Hz in the signals coming from the fixed housing 10.
  • the portable box 10 On each of the channels, the portable box 10 sends, for example every second, the image of the state of its buttons. This image is "recopied" on the front face of the fixed housing 20.
  • Each of the processors 400 and 430 of the fixed housing 20 acknowledges or acknowledges each piece of information received from the portable box 10. If the portable box 10 does not receive the acknowledgment by the fixed housing 20, it repeats the information until it is acknowledged.
  • the fixed 20 and portable boxes 10 communicate on a radio medium (radio waves) of their own, at least on a given perimeter (for example a department).
  • a radio medium radio waves
  • the communication is digital and corresponds to the standard 1382.
  • the frames incorporate an identification of the source and the recipient to prohibit a box, fixed or portable, take into account communications addressed to other similar
  • the communication is analog, the frequencies modulating the carrier each representing a state.
  • the brake and electrical stop requests are treated in the following way: the request becomes "present” when the corresponding button is activated and the request is canceled when the button is deactivated and the portable box 10 is certain that the fixed housing 20 processed the stop request concerned.
  • the reset request becomes "active” if the reset button is activated while the system is waiting for reset. It disappears if the reset button is released or if the system changes state.
  • the portable housing 10 comprises a reset button and at least one engine stop button, restarting the engine being possible only after an operation performed on the reset button and an operation performed on at least one button stop.
  • the processors 300 and 305 of the two communication circuits each perform a verification of the state of the other communication circuit.
  • the processor 430 only returns the brake stop, electric motor, reset and restart information of the lift engine.
  • the "off” information becomes “active” when the fixed housing 20 has been informed that the corresponding off button has been activated.
  • the stop information becomes “inactive” when the stationary housing 20 has been informed that the corresponding stop button has been released.
  • the fixed housing 20 indicates that the installation restarted when it was instructed to disable its shutdown outputs and that the driver restarted the installation within one minute. This information is erased when the receiver receives a reset command.
  • the stationary housing 20 indicates that it is waiting for restart when it has been instructed to disable its shutdown outputs and is waiting for the driver to restart the installation. This information is cleared when the installation restarts or when the installation has not restarted within one minute of the reset.
  • the radio link loss information becomes present if the fixed housing 20 remains more than 1.8 seconds (more than one time the corresponding predetermined duration added to once the repetition time in case of loss of communication and less than once the corresponding predetermined duration is added to twice the repetition time in case of communication loss) without receiving a request from the mobile unit 10 while it is in a state of service or waiting for restart.
  • the radio link loss information becomes "present” if the stationary housing 20 remains for more than 25 seconds without receiving a request from the mobile unit 10 while it is in the off state or waiting to be reset.
  • each of the processors 400 and 430 of the fixed housing 20 or automation control circuit determine whether the signal from the portable housing is correctly received and, in the event of reception fault for a predetermined period, for example 1.8 s. on one or the other of the communication channels, commands the stop of the engine of the ski lift.
  • stopping the engine can be replaced or supplemented by the emission of a visual signal and / or sound.
  • Information indicating that the installation has not restarted becomes "present” when the installation has not restarted within one minute of resetting. This information is erased when the receiver receives a reset command.
  • the exchanges operate on the principle of question / answer, the portable box 10 interrogates the fixed housing 20 and the response thereof is considered an acknowledgment.
  • the fixed housing 20 never takes, in the embodiment presented, the initiative of an exchange with the portable housing 10.
  • the fixed housing 20 can take the lead. initiative of an exchange with the portable box 10.
  • the portable box 10 repeats the request every 0.4 sec., Waits for the response of the fixed box and emits a loud sound every minute until the fixed box does not respond. During the repetitions, the content of the request evolves according to the events that can occur at the level of the portable case (modification of the state of the buttons).
  • the portable housing 10 comprises a button that the worker on mechanical lift must press periodically and when the portable unit detects that the button has not been activated for a period of time greater than a predetermined duration defining this periodicity, for example 15 seconds , it emits an audible message inviting the user to press the button of the portable box 10 again if he is able to do so.
  • a predetermined duration defining this periodicity for example 15 seconds
  • the housing 10 If there is no response from the user for another predetermined duration, for example 20 seconds, the housing 10 requests a stop of the engine of the mechanical lift by the fixed housing 20 which causes said stop, as well as the emission of honking to invite the driver of the ski lift to contact the worker who may be unconscious.
  • At least one of the two boxes, 10 and 20 uses two different modulation carriers, two different modulators and / or two different antennas, to communicate with the other housing.
  • the redundancy of the information can be done by combining a digital message associated with another type of message transmitted using a "channel" (or time slot) reserved for voice. .
  • FIG. 5 shows steps implemented by the stationary housing 20 in a particular embodiment of the present invention.
  • the fixed housing 20 starts and turns on the indicator 210.
  • the fixed housing 20 determines whether there has been a loss of connection as indicated above with respect to FIG.
  • step 505 If the result of step 505 is positive (there has been loss of connection) and if the engine of the ski lift is not already stopped, during a step 510, the fixed housing 20 causes the stop of this engine, the braking of the ski lift, the flashing of the indicator 215 and goes to step 525.
  • step 505 If the result of step 505 is negative, two sets of information have been received from the portable box 10, one from the processor 300 and the other from the processor 305. During a step 515, the consistency between these two sets of information is verified.
  • step 510 is performed. Otherwise, during a step 520, the fixed housing 20 responds to the portable housing 10, performs the control of the automatisms of the mechanical lift in accordance with the instructions given by the portable housing 10 and, consequently, the copying of the state of the housing portable 10 on cookies 220-235 and returns to step 505.
  • step 525 the fixed housing 20 determines whether both the link with the portable housing 10 has been recovered and the information sets from the portable housing 10 are consistent.
  • step 525 is repeated. If the link has been recovered, the flashing of the indicator 215 is stopped, in a step 530, and this indicator remains on, then the step 520 is repeated.

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Abstract

Le dispositif de télécommande de sécurité comporte un boîtier électronique portable (10) et un circuit électronique de commande d'automatisme communiquant entre eux par ondes hertziennes. Le boîtier électronique portable et le circuit électronique de commande d'automatisme comportent, chacun, au moins deux circuits de communication hertzienne (300, 305) mettant en oeuvre deux modes de modulation de signal différents.
Préférentiellement, les deux circuits de communication mettent en oeuvre une même onde porteuse.
Préférentiellement, au moins l'un des circuits de communication hertzienne (305) met en oeuvre un mode de modulation analogique et au moins l'un des circuits de communication hertzienne (300) met en oeuvre un mode de modulation numérique.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de télécommande de sécurité. Elle s'applique, en particulier à la protection de travailleurs sur remontée mécanique, à la télécommande de grues et à la télécommande d'aiguillages ferroviaires. Elle s'applique, en particulier, à empêcher le redémarrage d'une remontée mécanique sans l'acquiescement explicite du travailleur qui intervient sur cette remontée mécanique.
  • Dans une remontée mécanique, il y a, en général, une gare amont et une gare aval, cette dernière disposant de commandes de moteur de remontée mécanique sur un pupitre de commande. Lorsque la clientèle utilise la remontée mécanique, celle-ci est en exploitation. En dehors des phases d'exploitation, par exemple pendant des phases de maintenance ou avant le début d'exploitation, chaque matin, un travailleur peut avoir à examiner le trajet des câbles et supports (pylône et galets) du câble de la remontée mécanique et, parfois, intervenir. Il doit donc pouvoir commander le moteur et/ou le frein de la remontée mécanique ou encore la vitesse de ce moteur.
  • Pendant une intervention, la sécurité du travailleur veut qu'aucun redémarrage du moteur ne puisse avoir lieu sans l'accord explicite du travailleur.
  • Le but de la présente invention est de donner au personnel de maintenance une télécommande du moteur de la remontée mécanique en cas de danger ou pour empêcher une remise en service de la remontée mécanique.
  • Appliquée à la télécommande de grues ou à la télécommande d'aiguillages ferroviaires, la présente invention vise les mêmes objectifs généraux de sécurité des travailleurs situés à distance des commandes d'automatismes d'installations.
  • Le dispositif objet de la présente invention comporte d'une part un boîtier électronique portable embarqué avec le travailleur dans une nacelle ou sur un plateau de service et, d'autre part, un boîtier fixe inséré dans les circuits d'automatisme de l'installation, par exemple la remontée mécanique, et commandant une partie de leur fonctionnement. Ces deux boîtiers communiquent entre eux par ondes radio.
  • La présente invention vise, en particulier, à augmenter la sécurité du personnel de maintenance en se prémunissant contre des pannes d'un circuit à microprocesseur.
  • A cet effet, la présente invention vise un dispositif de télécommande de sécurité comportant :
    • un boîtier électronique portable et
    • un circuit électronique de commande d'automatisme,
    ledit boîtier portable et ledit circuit de commande d'automatisme communiquant entre eux par ondes hertziennes, caractérisé en ce que le boîtier électronique portable et le circuit électronique de commande d'automatisme comportent, chacun, au moins deux circuits de communication hertzienne mettant en oeuvre, conjointement, deux modes de modulation de signal différents.
  • Grâce à ces dispositions, si l'un des circuits de communication tombe en panne, des mesures de sécurité, par exemple l'arrêt des éléments mobiles de l'installation, remontée mécanique, grue ou train, peuvent être prises.
  • Selon des caractéristiques particulières, les signaux d'entrée des circuits de communication hertzienne sont, au moins partiellement, identiques et les circuits de communication hertzienne sont adaptés à moduler, avec les deux modes de modulation de signal différents, lesdits signaux d'entrée.
  • Grâce à ces dispositions, on dispose d'une redondance entre les signaux mis avec les deux modes de modulation différents, au moins pour les signaux les plus cruciaux.
  • Selon des caractéristiques particulières, lesdits circuits de communication hertzienne du boîtier électronique portable et du circuit électronique de commande d'automatisme mettent en oeuvre les deux modes de modulation de signal différents sur une même onde porteuse.
  • Grâce à ces dispositions, une seule onde porteuse est utilisée, ce qui permet de ne pas encombrer l'espace hertzien et de simplifier les circuits associés aux antennes.
  • Selon des caractéristiques particulières, les deux circuits de communication du boîtier électronique portable émettent de manière simultanée.
  • Grâce à ces dispositions, les signalisations sont émises simultanément, ce qui permet de ne pas augmenter la durée d'émission des porteurs radio, phase durant laquelle la consommation d'énergie est importante donc préjudiciable à l'autonomie des batteries.
  • Selon des caractéristiques particulières, les deux circuits de communication du boîtier électronique portable mettent en oeuvre des bandes spectrales d'émission disjointes.
  • Grâce à ces dispositions, les risques d'interférence entre les signaux émis par ces circuits sont réduits.
  • Selon des caractéristiques particulières, la fréquence la plus élevée de la bande spectrale la plus faible est au moins deux fois plus faible que la fréquence la plus basse de la bande spectrale la plus élevée.
  • Les risques d'interférence entre les signaux sont ainsi réduits par le fait qu'un filtre fréquentiel suffit pour séparer, à la réception, les signaux émis par les différents circuits du boîtier électronique portable.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit électronique de commande d'automatisme est adapté à vérifier la cohérence des signaux reçus selon les au moins deux modes de modulation et à ne commander un démarrage de moteur d'une installation commandée par ledit automatisme que si ladite cohérence est vérifiée et que lesdits signaux représentent une requête de démarrage dudit moteur.
  • Grâce à ces dispositions, les risques de démarrage intempestifs sont réduits.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit électronique de commande d'automatisme est adapté à vérifier la cohérence des signaux reçus selon les au moins deux modes de modulation et, au cas où un moteur d'une installation commandée par ledit automatisme est en marche, à commander l'arrêt dudit moteur si ladite cohérence n'est pas vérifiée.
  • Grâce à ces dispositions, les risques pour les travailleurs sont réduits, en cas de dysfonctionnement de l'un des circuits.
  • Selon des caractéristiques particulières, au moins l'un des circuits de communication hertzienne met en oeuvre un mode de modulation analogique et au moins l'un des circuits de communication hertzienne met en oeuvre un mode de modulation numérique.
  • Selon des caractéristiques particulières, le mode de modulation analogique du boîtier portable consiste en une modulation de l'onde porteuse par une pluralité de fréquences représentatives de l'état d'au moins un bouton de commande du boîtier électronique portable.
  • Selon des caractéristiques particulières, le mode de modulation numérique consiste en la transmission de trames d'informations structurées en champs possédant des significations prédéterminées.
  • Grâce à chacune de ces dispositions, en cas de fonctionnement normal, les trames peuvent représenter des informations complexes et en cas de panne de circuits numériques, la modulation analogique permet de transporter les informations les plus essentielles.
  • Selon des caractéristiques particulières, les fréquences des signaux de modulation des circuits se trouvent dans des plages de fréquences disjointes.
  • Selon des caractéristiques particulières, la fréquence la plus élevée de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'un des circuits est inférieure à la moitié de la fréquence la plus faible de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'autre circuit.
  • Grâce à ces dispositions, les risques d'interférence entre les signaux émis par chacun des circuits sont réduits.
  • Selon des caractéristiques particulières, le boîtier portable comporte au moins un bouton de commande qui comporte au moins deux contacteurs indépendants reliés respectivement aux au moins deux circuits de communication.
  • Grâce à ces dispositions, même si un contacteur ne fonctionne pas correctement, l'autre permet de mettre en oeuvre la fonction dudit bouton.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit électronique de commande d'automatisme comporte un moyen d'affichage et est adapté à reproduire, sur ledit moyen d'affichage, l'état de boutons du boîtier portable. Grâce à ces dispositions, un opérateur présent à proximité du circuit électronique, par exemple en gare, peut prendre connaissance, visuellement, de l'état des boutons de la télécommande.
  • Selon des caractéristiques particulières, le boîtier portable du dispositif de télécommande comporte un bouton de réarmement et au moins un bouton d'arrêt de moteur, le redémarrage du moteur n'étant possible qu'après une opération effectuée sur le bouton de réarmement et une opération effectuée sur au moins un bouton d'arrêt. Grâce à ces dispositions, le risque de redémarrage accidentel est réduit puisque deux opérations successives doivent être effectuées avant un redémarrage.
  • Selon des caractéristiques particulières, après chaque réarmement, les circuits de communication effectuent chacun une vérification de l'état de l'autre circuit de communication. Grâce à ces dispositions, un redémarrage n'est possible que si le boîtier portable est en état de marche.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit de commande d'automatisme est adapté à déterminer si le signal en provenance du boîtier portable est correctement reçu et, en cas de réception défectueuse pendant une durée prédéterminée, à commander l'arrêt d'un moteur et/ou l'émission d'un signal visuel et/ou sonore. Grâce à ces dispositions, la sécurité est renforcée.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit de commande d'automatisme est adapté à mettre en oeuvre des durées de détection de réception défectueuse différentes selon l'état desdits automatismes.
  • Selon des caractéristiques particulières, le boîtier électronique portable et le circuit électronique de commande d'automatisme, sont adapté à mettre en oeuvre des fréquences de dialogue entre eux différentes selon l'état des automatismes.
  • Grâce à chacune de ces dispositions, lors des arrêts, l'énergie peut être économisée alors que lors des phases de mouvement les défauts de transmission sont rapidement détectés.
  • Selon des caractéristiques particulières, les échanges entre le boîtier portable et le circuit de commande d'automatisme fonctionnent sur le principe de question/réponse, le boîtier portable interrogeant le circuit de commande d'automatismes, la réponse du circuit de commande d'automatisme étant considérée par le boîtier portable comme un acquittement. Grâce à ces dispositions, les communications sont simplifiées et, néanmoins sécurisées.
  • Selon des caractéristiques particulières, le circuit de commande d'automatisme est adapté à ne jamais prendre l'initiative d'un échange avec le boîtier portable. Grâce à ces dispositions, l'énergie du boîtier portable peut être économisée puisqu'il n'a pas à rester, en permanence, à l'écoute du circuit de commande d'automatisme.
  • Selon des caractéristiques particulières, le boîtier portable comporte un bouton que l'utilisateur doit presser périodiquement et lorsque le boîtier portable détecte que le bouton n'a pas été activé depuis une durée supérieure à une durée prédéterminée définissante cette périodicité, il émet un message sonore invitant l'utilisateur à appuyer à nouveau sur ledit bouton du boîtier portable. Grâce à ces dispositions, La perte de connaissance du travailleur disposant du boîtier portable peut être détectée et il peut être secouru rapidement.
  • Selon des caractéristiques particulières, en cas d'absence de réponse de l'utilisateur pendant une autre durée prédéterminée, le boîtier portable demande au circuit de commande d'automatisme un arrêt de moteur. Grâce à ces dispositions, les risques d'accident sont réduits, en cas de perte de connaissance du travailleur disposant du boîtier portable.
  • D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'un boîtier portable de dispositif de télécommande mettant en oeuvre la présente invention ;
    • la figure 2 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'un boîtier associé aux automatismes d'une remontée mécanique mettant en oeuvre la présente invention ;
    • les figures 3 et 4 représentent, schématiquement, les parties électroniques d'un mode de réalisation particulier d'un dispositif de télécommande mettant en oeuvre la présente invention et
    • la figure 5 représente un logigramme de fonctionnement du dispositif de télécommande illustré aux figures 1 à 4.
  • La description qui va suivre se réfère à la mise en oeuvre de la présente invention pour la télécommande de sécurité d'une remontée mécanique, aussi appelée, dans la suite de la description "installation". Cependant, la présente invention ne se limite pas à ce type particulier de télécommande mais s'étend, au contraire, à tous les cas où une télécommande doit présenter un degré de sécurité élevé.
  • Dans toute la description, on désigne par "circuit électronique de commande d'automatisme" et "boîtier fixe", la même entité qui est physiquement associée à des automatismes de l'installation pour les commander au moins partiellement et peut se trouver soit sous forme d'un boîtier comportant une face avant, soit, de manière non préférentielle, sous forme d'un circuit inséré dans des circuits d'automatisme.
  • La télécommande décrite ci-dessous possède un fonctionnement de communication bidirectionnel qui permet d'avoir un retour d'information, pare exemple par accusé de réception, sur le boîtier portable. Elle est conçue pour fonctionner dans un périmètre de plusieurs kilomètres autour du circuit de commande d'automatisme, même si le boîtier portable et le circuit de commande d'automatisme ne sont pas à vue l'un de l'autre.
  • On observe, en figure 1, un boîtier portable de télécommande 10 comportant une face avant 100 comportant un bouton d'arrêt de frein 105, une prise de recharge de batterie 110, une étiquette 115 portant un numéro d'identification du boîtier portable 10, un afficheur 120, un bouton d'arrêt électrique 125, un commutateur de vitesse de moteur électrique 130, une prise d'antenne 135, un commutateur de marche/arrêt 140 et un bouton de commande de signal sonore et de réarmement 145. On observe aussi, en figure 1, une batterie 160 et un haut-parleur 150 reliés, comme les éléments de la face avant 100, à un circuit électronique interne 155.
  • Le boîtier portable 10 est destiné à être emporté par les travailleurs travaillant sur une remontée mécanique pour commander à distance (ou télécommander) le fonctionnement du moteur de remontée mécanique et de divers autres moyens qui se trouvent en gare. Son fonctionnement est détaillé plus loin.
  • Le bouton d'arrêt de frein 105 permet au travailleur sur remontée mécanique de déclencher un arrêt de la remontée mécanique par arrêt du moteur d'entraînement de la remontée mécanique et freinage mettant en oeuvre un frein adapté, de manière connue en soit, à mordre le câble de remontée mécanique ou une poulie qui le porte. Ce bouton peut prendre deux positions par translation le long d'un axe perpendiculaire à la face avant 100.
  • La prise de recharge de batterie 110 permet, lorsqu'elle est reliée à source d'énergie électrique appropriée, de recharger la batterie 160. L'afficheur 120 est de type matriciel ou à symboles spécifiques. Il s'agit, par exemple, d'un écran à cristaux liquides.
  • Le bouton d'arrêt électrique 125 permet au travailleur sur remontée mécanique de déclencher un arrêt de la remontée mécanique par arrêt d'alimentation électrique du moteur d'entraînement de la remontée mécanique. Ce bouton peut prendre deux positions par translation le long d'un axe perpendiculaire à la face avant 100.
  • Le commutateur de vitesse de moteur électrique 130 permet au travailleur sur remontée mécanique de sélectionner une vitesse rapide ou une vitesse lente de moteur d'entraînement de la remontée mécanique. Ce commutateur peut prendre deux positions par rotation autour d'un axe perpendiculaire à la face avant 100.
  • La prise d'antenne 135 permet la connexion d'une antenne externe au boîtier portable 10.
  • Le commutateur de marche/arrêt 140 peut, lorsqu'une clé y est insérée, prendre deux positions par rotation autour d'un axe perpendiculaire à la face avant 100. En une première position de ce commutateur 140, le circuit électronique 155 n'est plus alimenté en énergie électrique par la batterie 160. Dans l'autre position de ce commutateur 140, le circuit électronique 155 est alimenté en énergie électrique par la batterie 160.
  • Le bouton de commande de signal sonore et de réarmement 145 possède deux fonctions, selon la durée de l'appui exercé part le travailleur sur remontée mécanique. Un appui court (d'une durée inférieure à deux secondes) provoque le déclenchement d'un avertisseur sonore ou klaxon au niveau de la gare. Un appui long (d'une durée supérieure à deux secondes) provoque le réarmement du dispositif de télécommande. Ce réarmement est indispensable pour redémarrer le moteur de la remontée mécanique. Cette procédure permet d'éviter des redémarrage intempestifs provoqués par des changement de position accidentels du bouton d'arrêt qui a provoqué l'arrêt.
  • Le haut-parleur 150 diffuse des signaux sonores générés par le circuit électronique 155, par exemple des messages vocaux de confirmation des changements d'état des éléments de la face avant 100, des consignes de remise en fonctionnement et des messages représentant des dysfonctionnements.
  • Le circuit électronique 155 comporte un circuit de synthèse vocale dont la sortie est reliée au haut-parleur 150 et d'autres circuits, représentés en figure 3, pour communiquer avec le boîtier fixe illustré en figures 2 et 4 et lui transmettre les consignes de télécommande données, par l'utilisation des éléments de la face avant 100, par le travailleur sur remontée mécanique.
  • On observe, en figure 2, un boîtier fixe de télécommande 20 comportant une face avant 200 qui comporte un commutateur de marche/arrêt 205, un témoin lumineux de marche/arrêt 210, un témoin lumineux d'état de liaison radio 215, un témoin lumineux d'arrêt de frein 220, un témoin lumineux d'arrêt électrique 225, un témoin lumineux de vitesse de moteur 230, un témoin lumineux d'émission de signal sonore 235, une étiquette 245 portant un numéro d'identification du boîtier portable 10 associé au boîtier fixe 20, et une prise d'antenne 240. On observe aussi, en figure 2, un circuit à relais 260 relié, comme les éléments de la face avant 200, à un circuit électronique 255.
  • Le commutateur de marche/arrêt 205 peut, lorsqu'une clé y est insérée, prendre deux positions par rotation autour d'un axe perpendiculaire à la face avant 200. En une première position de ce commutateur 205, le circuit électronique 255 n'est plus alimenté en énergie électrique. Dans l'autre position de ce commutateur 205, le circuit électronique 255 est alimenté en énergie électrique (source d'énergie : secteur, non représenté).
  • Le témoin lumineux de marche/arrêt 210 indique sir le circuit 255 est alimenté. De plus, le témoin lumineux de marche/arrêt 210 émet une impulsion lumineuse à chaque échange entre le boîtier portable et le boîtier fixe.
  • Le témoin lumineux d'état de liaison radio 215, s'il est éteint en permanence, indique que le boîtier portable est arrêté. S'il est allumé en permanence, le signal lumineux émis par le témoin d'état de liaison radio 215 indique que la liaison entre le boîtier portable et le boîtier fixe est établie. Enfin, s'il clignote, le témoin lumineux d'état de liaison radio 215 indique que la liaison radio avec le boîtier portable est perdue.
  • Le témoin lumineux d'arrêt de frein 220 indique si l'arrêt de frein est actif. Le témoin lumineux d'arrêt électrique 225 indique si l'arrêt électrique est actif. Le témoin lumineux de vitesse de moteur 230 indique, s'il est allumé, si la petite vitesse est active. Le témoin lumineux d'émission de signal sonore 235 indique si l'avertisseur sonore est déclenché. La prise d'antenne 240 permet de relier le boîtier fixe 20 à une antenne extérieure à la gare où il se trouve. Le circuit à relais 260 comporte différents relais dont les signaux d'entrée proviennent du circuit électronique 255 et dont les autres bornes forment des contacts secs mis en oeuvre pour commander des automatismes de la remontée mécanique, y compris moteur de remontée (deux vitesses), frein et avertisseur sonore.
  • Le circuit électronique 255 comporte des circuits, représentés en figure 4, pour communiquer avec le boîtier portable 10 illustré en figures 1 et 3 et lui transmettre des réponses et acquittements de messages de consigne de télécommande.
  • On observe, en figure 3, les principaux composants électroniques du boîtier portable 10. Ces composants comportent deux processeurs 300 et 305, reliés chacun aux :
    • bouton d'arrêt de frein 105,
    • bouton d'arrêt électrique 125,
    • commutateur de vitesse de moteur électrique 130,
    • commutateur de marche/arrêt 140 et
    • bouton de commande de signal sonore et de réarmement 145.
  • En figure 3, on a représenté un mode de réalisation particulier de la présente invention, dans lequel les deux circuits de communication, comportant respectivement les processeur 300 et 305, utilisent la même porteuse et la même antenne d'émission/réception. Cependant, la présente invention ne se limite pas à ce mode particulier de réalisation et englobe les modes de réalisation dans lesquels les différents circuits de communication mettent en oeuvre, pour communiquer avec le boîtier fixe, différentes porteuses et/ou différentes antennes. On observe que, conformément à la présente invention, une même antenne et/ou un même modulateur peuvent être mis en oeuvre pour la communication sur les deux canaux de communication.
  • Les processeurs 300 et 305 comportent, chacun, un codec modulateur respectivement 310 et 315, dont les sorties sont reliées à un sommateur 320 dont la sortie est reliée à un modulateur/démodulateur de porteuse radio 325 relié à une antenne 330.
  • Le processeur 300 est, par ailleurs, relié à l'afficheur 120 et à un processeur audio 335, relié au haut-parleur 150.
  • Les processeurs 300 et 305 sont dotés de mémoires mortes et vives (non représentées) qui conservent des programmes pour mettre en oeuvre le procédé objet de la présente invention (voir le logigramme illustré en figure 5). D'une manière générale, le processeur 300 construit et fait émettre des signaux numériques, par exemple sous forme de trames selon la norme 1382, utilisant deux tonalités, 1200 Hz ("1 ") et 1800 Hz ("0") pour transmettre des symboles binaires.
  • Ces trames, bien connues de l'homme du métier, comporte différents champs représentant l'adresse ou identifiant du boîtier portable 10, l'adresse ou identifiant du boîtier fixe 20 auquel les trames sont destinées, l'état des boutons de la face avant 100, l'état de la télécommande (énergie électrique disponible, dysfonctionnements détectés, ...) et des codes de correction d'erreur, connus sous le nom de CRC.
  • D'une manière générale, le processeur 305 met en oeuvre six tonalités qui représentent l'état des trois boutons cruciaux pour la sécurité du travailleur : le bouton d'arrêt de frein 105, le bouton d'arrêt électrique 125, et le bouton de commande de réarmement 145.
  • Préférentiellement, la fréquence la plus élevée de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'un des circuits, ici le circuit comportant le processeur 305, est inférieure à la moitié de la fréquence la plus faible de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'autre circuit, ici le circuit comportant le processeur 300. Ainsi, les risques d'interférence entre les signaux émis par chacun des circuits sont réduits.
  • Par exemple, les six tonalités sont toutes inférieures à 600 Hz pour éviter les interférences avec les composantes des signaux utilisés par le processeur 300.
  • L'entrée du codec modulateur 315 reliée au sommateur 320 est filtrée pour éliminer les fréquences supérieures à 600 Hz dans les signaux provenant du boîtier fixe 20.
  • Les sorties des codec modulateurs 310 et 315 sont reliées au sommateur 320 qui effectue la somme des signaux qu'il reçoit.
  • Le modulateur/démodulateur de porteuse radio 325 module, en modulation de fréquence, une porteuse radio, par exemple une fréquence de 150 MHz.
  • Le processeur 300 est, par ailleurs, relié à l'afficheur 120 pour afficher des confirmations de commande, les états du boîtier portable 10 et les dysfonctionnements détectés (énergie disponible ou perte de communication avec le boîtier fixe 20, par exemple). Il est aussi relié au processeur audio 335 qui effectue des synthèses vocales en fonction des informations qui lui sont transmises par le processeur 300, de telle manière que le haut-parleur 150 diffuse des messages sonores vocaux. Ces messages confirment les changements d'état de la télécommande, indiquent des dysfonctionnements, ou donnent des instructions, par exemple de réarmement du boîtier portable 10.
  • On observe que le bouton d'arrêt de frein 105, le bouton d'arrêt électrique 125 et le bouton de réarmement 145 commandent, chacun, deux interrupteurs afin d'assurer une plus grande sécurité, en cas de panne de l'un de ces interrupteurs.
  • Ainsi, même si l'un des interrupteurs ou contacteurs ne fonctionne pas correctement, l'autre permet de mettre en oeuvre la fonction du bouton considéré.
  • Ainsi, le boîtier électronique portable 10 comporte au moins deux circuits de communication hertzienne mettant en oeuvre deux modes de modulation de signal différents. Ce qui présente l'avantage que, si l'un des circuits de communication tombe en panne, des mesures de sécurité, par exemple l'arrêt des éléments mobiles de l'installation, remontée mécanique, grue ou train, peuvent être prises.
  • Préférentiellement, les circuits de communication hertzienne mettent en oeuvre une même onde porteuse. Ce qui permet de ne pas encombrer l'espace hertzien, de simplifier les circuits associés aux antennes et, en conséquence, de réduire la consommation d'énergie.
  • Préférentiellement, les circuits de communication émettent les signaux de manière simultanée, ce qui permet de ne pas augmenter la durée d'émission des porteurs radio, phase durant laquelle la consommation d'énergie est importante et donc préjudiciable à l'autonomie de la batterie 160.
  • Dans le mode de réalisation décrit et représenté, la commande d'émission du porteur radio est pilotée par un seul des processeurs et, si celui ci venait à tomber en panne et ne plus commander l'émission de signaux, ceci provoquerait un arrêt de frein du fait de la perte de liaison radio sur les deux circuits de communication du boîtier fixe.
  • Les risques d'interférence entre les signaux sont réduits par le fait que la modulation numérique, fournie par le processeur 300, qui est de type MSK (1200 bauds) a une densité spectrale de puissance répartie dans la bande de 600 à 2400 Hz ce qui laisse disponible la bande 300-600 Hz pour passer les six fréquences de la modulation dite analogique, fournie par le processeur 305. A la réception par le boîtier fixe, un filtre (non représenté) permet de séparer les deux modulations pour ne pas perturber leurs décodeurs respectifs, processeurs 400 et 430 (voir figure 4).
  • En variante, au moins deux circuits du boîtier électronique portable émettent en des intervalles de temps différents. Les risques d'interférence entre les signaux émis par ces circuits sont ainsi réduits grâce à une séparation temporelle.
  • On observe, en figure 4, les principaux composants électroniques du boîtier fixe 20. Ces composants comportent un processeur 400 relié à un circuit de relais 410, au commutateur de marche/arrêt 205, au témoin lumineux de marche/arrêt 210, au témoin lumineux d'état de liaison radio 215, à un sommateur 440, lui-même relié, en sortie, à un modulateur/démodulateur 420 relié à une antenne 425.
  • Ces composants comportent aussi un processeur 430 relié à un circuit de relais 450, et au sommateur 440.
  • En figure 4, on a représenté un mode de réalisation particulier de la présente invention, dans lequel les deux circuits de communication, comportant respectivement les processeur 400 et 430, utilisent la même porteuse et la même antenne d'émission/réception. Cependant, la présente invention ne se limite pas à ce mode particulier de réalisation et englobe les modes de réalisation dans lesquels les différents circuits de communication mettent en oeuvre, pour communiquer avec le boîtier portable, différentes porteuses et/ou différentes antennes. On observe que, conformément à la présente invention, une même antenne et/ou un même modulateur peuvent être mis en oeuvre pour la communication sur les deux canaux de communication.
  • La boîte de relais 410 comporte quatre relais à double sorties 411, 412, 413 et 414 qui commandent respectivement :
    • l'arrêt de frein de la remontée mécanique et le témoin d'arrêt de frein 220
    • l'arrêt électrique du moteur de la remontée mécanique et le témoin d'arrêt électrique 225,
    • la vitesse du moteur de la remontée mécanique et le témoin de vitesse de moteur 230 et
    • l'avertisseur sonore (ou klaxon) et le témoin d'émission de signal sonore 235.
  • La boîte de relais 450 comporte deux relais 451 et 452 qui commandent respectivement :
    • l'arrêt de frein de la remontée mécanique et
    • l'arrêt électrique du moteur de la remontée mécanique.
  • L'interfaçage du boîtier fixe 20 avec les automatismes de la remontée mécanique se fait ainsi par relayage (mise en oeuvre de relais), donc sans potentiel commun. Pour augmenter la sécurité du travailleur en remontée mécanique, les commandes d'arrêt de frein et d'arrêt de moteur électrique sont doublées puisque chacune des boîtes de relais 410 et 450 peut les effectuer.
  • Le processeur 400 comporte un codec modulateur 405. Le processeur 430 comporte un codec modulateur 435. L'entrée du codec modulateur 435 reliée au sommateur 440 est filtrée pour éliminer les fréquences supérieures à 600 Hz dans les signaux provenant du boîtier fixe 10.
  • En fonctionnement normal, il y a un dialogue permanent entre le boîtier portable 10 et le boîtier fixe 20. En cas de perte de signaux pendant une durée prédéterminée (qui dépend de la marche ou l'arrêt du moteur de la remontée mécanique) le moteur de la remontée mécanique est automatiquement arrêté pour assurer la sécurité du ou des travailleurs présents sur la remontée mécanique.
  • Sur chacune des voies, le boîtier portable 10 envoie, par exemple toutes les secondes, l'image de l'état de ses boutons. Cette image est "recopiée" sur la face avant du boîtier fixe 20. Chacun des processeurs 400 et 430 du boîtier fixe 20 acquitte ou accuse réception de chaque information reçue de la part du boîtier portable 10. Si le boîtier portable 10 ne reçoit pas l'acquittement de la part du boîtier fixe 20, il répète l'information jusqu'à ce qu'elle soit acquittée.
  • Les boîtiers fixe 20 et portable 10 communiquent sur un support radio (ondes hertziennes) qui leur est propre, au moins sur un périmètre donné (par exemple un département). Sur l'un des canaux, comportant le processeur 300 et le processeur 400, la communication est numérique et correspond à la norme 1382. En particulier, les trames incorporent une identification de la source et du destinataire pour interdire qu'un boîtier, fixe ou portable, tienne compte de communications adressées à d'autres boîtiers similaires. Sur l'autre canal, comportant le processeur 305 et le processeur 430, la communication est analogique, les fréquences modulant la porteuse représentant, chacune, un état.
  • En cas d'arrêt de frein ou d'arrêt électrique provoqué par le travailleur sur remontée mécanique, la fréquence de dialogue entre les boîtiers est réduite : il n'y a plus qu'un envoi d'information toutes les quinze secondes environ afin d'économiser la batterie 160 du boîtier portable 10.
  • En cas de petite vitesse, si le boîtier portable 10 se trouve en état de service ou en attente de redémarrage, la fréquence de dialogue entre les boîtiers est augmentée pour que l'approche de pylône ou de gare se fasse avec plus de précision et de sécurité.
  • Les trames 1382 envoyées par le boîtier portable 10 au boîtier fixe 20 contiennent les informations suivantes :
    • adresse (ou identification) du boîtier fixe (numéro unique) ;
    • absence ou présence d'une demande d'arrêt de frein ;
    • absence ou présence d'une demande d'arrêt électrique ;
    • absence ou présence d'une demande de réarmement et
    • état du bouton "petite vitesse".
  • Les demandes d'arrêt de frein et électrique sont traitées de la façon suivante : la demande devient "présente" lorsque le bouton correspondant est activé et la demande s'annule lorsque le bouton est désactivé et que le boîtier portable 10 a la certitude que le boîtier fixe 20 a traité la demande d'arrêt concernée.
  • La demande de réarmement devient "active" si le bouton de réarmement est activé alors que le système se trouve en attente de réarmement. Elle disparaît si le bouton réarmement est relâché ou si le système change d'état.
  • Ainsi, le boîtier portable 10 comporte un bouton de réarmement et au moins un bouton d'arrêt de moteur, le redémarrage du moteur n'étant possible qu'après une opération effectuée sur le bouton de réarmement et une opération effectuée sur au moins un bouton d'arrêt.
  • De plus, après chaque réarmement, les processeurs 300 et 305 des deux circuits de communication effectuent, chacun, une vérification de l'état de l'autre circuit de communication.
  • Les réponses retournées par le boîtier fixe 20 au boîtier portable 10 contiennent les informations suivantes :
    • adresse (ou identification) du boîtier portable (numéro unique) ;
    • le boîtier portable 10 est ou n'est pas en arrêt de frein ;
    • le boîtier portable 10 est ou n'est pas en arrêt électrique ;
    • la sortie petite vitesse est ou n'est pas active ;
    • le boîtier fixe 20 a détecté une perte de liaison radio depuis le dernier réarmement ;
    • le boîtier fixe 20 est ou n'est pas en attente de redémarrage de l'installation et
    • le boîtier fixe 20 précise si l'installation n'a pas redémarré à temps.
  • Le processeur 430 ne retourne que les informations d'arrêt de frein, de moteur électrique, de réarmement et l'information de redémarrage du moteur de la remontée mécanique.
  • L'information "arrêt" devient "active" lorsque le boîtier fixe 20 a été informé que le bouton arrêt correspondant a été activé. L'information arrêt devient "inactive" lorsque le boîtier fixe 20 a été informé que le bouton arrêt correspondant a été relâché.
  • Le boîtier fixe 20 indique que l'installation a redémarré lorsqu'il a reçu l'ordre de désactiver ses sorties arrêts et que le pilote a redémarré l'installation dans la minute qui a suivi. Cette information est effacée lorsque le récepteur reçoit un ordre de réarmement.
  • Le boîtier fixe 20 indique qu'il est en attente redémarrage lorsqu'il a reçu l'ordre de désactiver ses sorties arrêt et qu'il attend que le pilote redémarre l'installation. Cette information est effacée lorsque l'installation redémarre ou lorsque l'installation n'a pas redémarré dans la minute qui a suivi le réarmement.
  • L'information de perte de liaison radio devient présente si le boîtier fixe 20 reste plus de 1,8 seconde (soit plus d'une fois la durée prédéterminée correspondante ajoutée à une fois la durée de répétition en cas de perte de communication et moins d'une fois la durée prédéterminée correspondante ajoutée à deux fois la durée de répétition en cas de perte de communication) sans recevoir une demande de la part du boîtier portable 10 alors qu'il se trouve en état de service ou en attente de redémarrage. L'information de perte de liaison radio devient "présente" si le boîtier fixe 20 reste plus de 25 secondes sans recevoir une demande de la part du boîtier portable 10 alors qu'il se trouve en état d'arrêt ou en attente de réarmement. Dans les deux modes de fonctionnement, l'apparition de l'information perte liaison provoque un arrêt de frein, cette information sur la liaison disparaît lorsque le boîtier fixe reçoit à nouveau une demande du boîtier portable 20, mais ceci n'a pas pour effet de supprimer l'arrêt de frein, il faudra pour cela passer par une phase de réarmement. Cette information est effacée lorsque le boîtier fixe 20 reçoit un ordre de réarmement.
  • Ainsi, chacun des processeurs 400 et 430 du boîtier fixe 20 ou circuit de commande d'automatisme déterminent si le signal en provenance du boîtier portable est correctement reçu et, en cas de réception défectueuse pendant une durée prédéterminée, par exemple 1,8 s., sur l'un ou l'autre des canaux de communication, commande l'arrêt du moteur de la remontée mécanique.
  • Dans les applications de l'invention dans lesquelles la vie d'un utilisateur n'est pas en jeu, l'arrêt du moteur peut être remplacé ou complété par l'émission d'un signal visuel et/ou sonore.
  • L'information indiquant que l'installation n'a pas redémarré devient "présente" lorsque l'installation n'a pas redémarré dans la minute qui a suivi le réarmement. Cette information est effacée lorsque le récepteur reçoit un ordre de réarmement.
  • Les échanges fonctionnent sur le principe de question/réponse, le boîtier portable 10 interroge le boîtier fixe 20 et la réponse de celui-ci est considérée comme un acquittement. Le boîtier fixe 20 ne prend jamais, dans le mode de réalisation présenté, l'initiative d'un échange avec le boîtier portable 10. En variante, en particulier dans les modes de réalisation avec transmission de voix, le boîtier fixe 20 peut prendre l'initiative d'un échange avec le boîtier portable 10.
  • En cas de non réponse à une demande, le boîtier portable 10 répète la demande toutes les 0,4 s., attend la réponse du boîtier fixe et émet une son de forte amplitude toutes les minutes tant que le boîtier fixe ne répond pas. Au cours des répétitions, le contenu de la demande évolue en fonction des événements pouvant survenir au niveau du boîtier portable (modification de l'état des boutons).
  • Préférentiellement, les processeurs 400 et 430 du boîtier fixe 20 ou circuit électronique de commande d'automatisme sont adaptés à vérifier la cohérence des signaux reçus selon les deux modes de modulation et à :
    • n'autoriser un démarrage de moteur d'une installation commandée par ledit automatisme (le moteur de la remontée mécanique) que si la cohérence est vérifiée par chaque processeur et
    • au cas où un moteur d'une installation commandée par ledit automatisme (le moteur de la remontée mécanique) est en marche, à commander l'arrêt du moteur si ladite cohérence n'est pas vérifiée après une durée prédéterminée, par exemple 1,8 seconde, sauf si l'un des processeurs a détecté une consigne d'arrêt (moteur ou frein), auquel cas, dès la réception de cette consigne par l'un des processeurs 400 et 430, la commande d'arrêt correspondante est effectuée.
  • Les risques de démarrage intempestifs sont ainsi réduits et les risques pour les travailleurs sont réduits, en cas de dysfonctionnement de l'un des circuits.
  • En variante, le boîtier portable 10 comporte un bouton que le travailleur sur remontée mécanique doit presser périodiquement et lorsque le boîtier portable détecte que le bouton n'a pas été activé depuis une durée supérieure à une durée prédéterminée définissante cette périodicité, par exemple 15 secondes, il émet un message sonore invitant l'utilisateur à appuyer à nouveau sur le bouton du boîtier portable 10 s'il est en mesure de le faire.
  • En cas d'absence de réponse de l'utilisateur pendant une autre durée prédéterminée, par exemple 20 secondes, le boîtier 10 demande un arrêt du moteur de la remontée mécanique par le boîtier fixe 20 qui provoque ledit arrêt, ainsi que l'émission de coups de klaxon pour inviter le pilote de la remontée mécanique à rentrer en contact avec le travailleur qui peut être sans connaissance.
  • En variante, au moins l'un des deux boîtiers, 10 et 20, met en oeuvre deux porteuses de modulation différentes, deux modulateurs différents et/ou deux antennes différentes, pour communiquer avec l'autre boîtier.
  • Sur un réseau de radiocommunication numérique, par exemple de type Tetra, la redondance des informations peut se faire par combinaison d'un message numérique associé à un autre type de message transmis en utilisant un "canal" (ou time slot) réservé à la phonie.
  • On observe, en figure 5, des étapes mises en oeuvre par le boîtier fixe 20, dans un mode de réalisation particulier de la présente invention.
  • Au cours d'une étape 500, le boîtier fixe 20 démarre et allume le témoin 210.
  • Au cours d'une étape 505, le boîtier fixe 20 détermine s'il y a eu perte de liaison comme indiqué ci-dessus en regard de la figure 4.
  • Si le résultat de l'étape 505 est positif (il y a eu perte de liaison) et si le moteur de la remontée mécanique n'est pas déjà arrêté, au cours d'une étape 510, le boîtier fixe 20 provoque l'arrêt de ce moteur, le freinage de la remontée mécanique, le clignotement du témoin 215 et passe à l'étape 525.
  • Si le résultat de l'étape 505 est négatif, deux ensembles d'informations ont été reçus de la part du boîtier portable 10, l'un en provenance du processeur 300 et l'autre en provenance du processeur 305. Au cours d'une étape 515, la cohérence entre ces deux ensembles d'information est vérifiée.
  • Si le résultat de l'étape 515 est négatif (absence de cohérence), l'étape 510 est effectuée. Sinon, au cours d'une étape 520, le boîtier fixe 20 répond au boîtier portable 10, effectue la commande des automatismes de la remontée mécanique conformément aux instructions données par le boîtier portable 10 et, consécutivement, la recopie de l'état du boîtier portable 10 sur les témoins 220 à 235 et retourne à l'étape 505.
  • Au cours de l'étape 525, le boîtier fixe 20 détermine si à la fois, la liaison avec le boîtier portable 10 a été récupérée et les ensembles d'informations en provenance du boîtier portable 10 sont cohérents.
  • Sinon, l'étape 525 est réitérée. Si la liaison a été récupérée, le clignotement du témoin 215 est arrêté, au cours d'une étape 530, et ce témoin reste allumé, puis l'étape 520 est réitérée.

Claims (23)

  1. - Dispositif de télécommande de sécurité comportant :
    - un boîtier électronique portable (10) et
    - un circuit électronique de commande d'automatisme (20),
    ledit boîtier portable et ledit circuit de commande d'automatisme communiquant entre eux par ondes hertziennes, caractérisé en ce que le boîtier électronique portable et le circuit électronique de commande d'automatisme comportent, chacun, au moins deux circuits de communication hertzienne (300, 305, 400, 430) mettant en oeuvre, conjointement, deux modes de modulation de signal différents.
  2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux d'entrée des circuits de communication hertzienne sont, au moins partiellement identiques et en ce que les circuits de communication hertzienne sont adaptés à moduler, avec les deux modes de modulation de signal différents, lesdits signaux d'entrée.
  3. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits circuits de communication hertzienne (300, 305, 400, 430) du boîtier électronique portable et du circuit électronique de commande d'automatisme mettent en oeuvre les deux modes de modulation de signal différents sur une même onde porteuse.
  4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux circuits de communication (300, 305) du boîtier électronique portable (10) émettent de manière simultanée.
  5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux circuits de communication hertzienne (300, 305) du boîtier électronique portable (10) mettent en oeuvre des bandes spectrales d'émission disjointes.
  6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande d'automatisme (20) est adapté à vérifier la cohérence des signaux reçus selon les au moins deux modes de modulation et à autoriser un démarrage de moteur d'une installation commandée par ledit automatisme que si ladite cohérence est vérifiée et que lesdits signaux représentent une requête de démarrage dudit moteur.
  7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande d'automatisme (20) est adapté à vérifier la cohérence des signaux reçus selon les au moins deux modes de modulation et, au cas où un moteur d'une installation commandée par ledit automatisme est en marche, à commander l'arrêt dudit moteur si ladite cohérence n'est pas vérifiée.
  8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins l'un des circuits de communication hertzienne (305, 430) met en oeuvre un mode de modulation analogique et au moins l'un des circuits de communication hertzienne (300, 400) met en oeuvre un mode de modulation numérique.
  9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mode de modulation analogique du boîtier portable (10) consiste en une modulation de l'onde porteuse par une pluralité de fréquences représentatives de l'état d'au moins un bouton de commande (105, 125, 145) du boîtier électronique portable (10).
  10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le mode de modulation numérique consiste en la transmission de trames d'informations structurées en champs possédant des significations prédéterminées.
  11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les fréquences des signaux de modulation des circuits se trouvent dans des plages de fréquences disjointes.
  12. - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la fréquence la plus élevée de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'un des circuits est inférieure à la moitié de la fréquence la plus faible de la plage de fréquences des signaux de modulation de l'autre circuit.
  13. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le boîtier portable (10) comporte au moins un bouton (105, 125, 145) de commande qui comporte au moins deux contacteurs indépendants reliés respectivement aux au moins deux circuits de communication.
  14. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le circuit électronique de commande d'automatisme (20) comporte un moyen d'affichage (210, 215, 220, 225, 230, 235) et est adapté à reproduire, sur ledit moyen d'affichage, l'état de boutons (105, 125, 130, 140, 145) du boîtier portable (10).
  15. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le boîtier portable (10) du dispositif de télécommande comporte un bouton de réarmement (145) et au moins un bouton d'arrêt de moteur (105, 125), le redémarrage du moteur n'étant possible qu'après une opération effectuée sur le bouton de réarmement et une opération effectuée sur au moins un bouton d'arrêt.
  16. - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les circuits de communication (300, 305) sont chacun adaptés à vérifier l'état de l'autre circuit de communication, après chaque réarmement.
  17. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le circuit de commande d'automatisme (20) est adapté à déterminer si le signal en provenance du boîtier portable est correctement reçu et, en cas de réception défectueuse pendant une durée prédéterminée, à commander l'arrêt d'un moteur et/ou l'émission d'un signal visuel et/ou sonore.
  18. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le circuit de commande d'automatisme (20) est adapté à mettre en oeuvre des durées de détection de réception défectueuse différentes selon l'état desdits automatismes.
  19. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le boîtier électronique portable (10) et le circuit électronique de commande d'automatisme (20), sont adapté à mettre en oeuvre des fréquences de dialogue entre eux différentes selon l'état des automatismes.
  20. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les échanges entre le boîtier portable (10) et le circuit de commande d'automatisme (20) fonctionnent sur le principe de question/réponse, le boîtier portable interrogeant le circuit de commande d'automatismes, la réponse du circuit de commande d'automatisme étant considérée par le boîtier portable comme un acquittement.
  21. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le circuit de commande d'automatisme (20) est adapté à ne jamais prendre l'initiative d'un échange avec le boîtier portable (10).
  22. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le boîtier portable (10) comporte un bouton que l'utilisateur doit presser périodiquement et lorsque le boîtier portable détecte que le bouton n'a pas été activé depuis une durée supérieure à une durée prédéterminée définissante cette périodicité, il émet un message sonore invitant l'utilisateur à appuyer à nouveau sur ledit bouton du boîtier portable.
  23. - Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que, en cas d'absence de réponse de l'utilisateur pendant une autre durée prédéterminée, le boîtier portable (10) demande au circuit de commande d'automatisme (20) un arrêt de moteur.
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EP2003084A1 (fr) * 2007-06-01 2008-12-17 Angel Iglesias S.A. Émetteur de télécommande

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