EP2821311B1 - Balise améliorée pour un système de signalisation d'une voie ferrée; système de signalisation associé - Google Patents

Balise améliorée pour un système de signalisation d'une voie ferrée; système de signalisation associé Download PDF

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EP2821311B1
EP2821311B1 EP13305941.0A EP13305941A EP2821311B1 EP 2821311 B1 EP2821311 B1 EP 2821311B1 EP 13305941 A EP13305941 A EP 13305941A EP 2821311 B1 EP2821311 B1 EP 2821311B1
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EP
European Patent Office
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beacon
relay
module
signalling
electric power
Prior art date
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Active
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EP13305941.0A
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German (de)
English (en)
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EP2821311A1 (fr
Inventor
Fausto Cochetti
Matthieu Merlin
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Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
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Publication date
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Priority to IN1782DE2014 priority patent/IN2014DE01782A/en
Priority to ZA2014/04878A priority patent/ZA201404878B/en
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    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • B61L2003/123—French standard for inductive train protection, called "Contrôle de vitesse par balises" [KVB]
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    • B61L3/126—Constructional details

Definitions

  • Such a beacon is known in particular in a signaling system compliant with the ETCS standard (for "European Train Control System” in English) and more particularly subset 036 relating to the "A" interface.
  • It comprises signaling equipment 6 arranged along a track 4.
  • the state of this equipment may take different values in a defined set of predefined values.
  • the state of the equipment 6 is controlled by the control state of a relay 12.
  • the control state of the relay 12 is a function of a setpoint signal S c generated by a remote switching center 14 and applied to the relay 12.
  • Some contacts of the relay 12 are free: their individual engagement state corresponds to the control state of the relay 12, and therefore to the state imposed on the equipment 6.
  • the beacon 120 which makes it possible to transmit to the train 2 information relating to the state of the signaling equipment 6 is connected to the relay 12 via an encoder 110.
  • the encoder 110 comprises an acquisition means 112 for determining the individual engagement state of a free contact of the relay 12; selection means 114 able to select, from a list stored in the encoder 110, a telegram associated with the determined individual engagement state; and an interface means 116 capable of transmitting, to the beacon 120, a message C whose payload corresponds to the selected telegram.
  • the beacon 120 includes an interface means 122 capable of receiving the message C transmitted by the coder 110; decoding means 123 capable of decoding the received message C and placing the telegram contained in this message C in the memory 28 of the beacon 120; and a transponder 24 capable of transmitting a radio signal S corresponding to the telegram placed in the memory of the beacon.
  • the beacon 120 also includes an electrical power management module 126 which is clean, when it is influenced by a conjugated module 46 which is provided with a reading device 40 on board the train 2, to generate a power supply current. transponder 24 of the beacon 120.
  • the encoder 110 operates continuously so as to detect any change in the individual engagement state of the free contact, i.e., any change of control state of the relay 12. As a result, the encoder 110 must be connected to a source of electrical power 118.
  • the encoder 110 sends a message C to the tag 120 with the new telegram to be taken into account.
  • the encoder 110 must then provide sufficient electrical power to the beacon 120 so that the latter processes the message C.
  • an encoder In the first place, an encoder must be added to the feet of the signaling equipment, which it is desired that signaling information be resumed on board the train.
  • This encoder must be protected from external aggressions. It is therefore to place it in a housing, which can be the housing 10 protecting the relay 12, but which is often an additional housing. This represents a cost in terms of equipment and footprint at the foot of the equipment.
  • An encoder is a calculator. It therefore has many components. It represents a significant investment and maintenance cost. In addition, its availability is limited, which has the effect of reducing the functional availability of the tag 120 and those of other tags that may be connected to it.
  • An encoder must be permanently powered. It consumes an electrical power of the order of 2 to 20 W. The operation of the encoder therefore increases the cost of operating the signaling system as a whole.
  • the document EP 2 340 977 A1 discloses a system comprising a beacon for operating in ETCS level 1 while passing an encoder, but only in a limited supervision mode (SL "limited supervision") of this level.
  • the invention therefore aims to overcome the aforementioned problems.
  • the object of the invention is a beacon of the aforementioned type, characterized in that it is intended to be connected directly to a control relay of a signaling equipment, and in that the beacon comprises, in addition, an encoder module adapted to acquire, from said relay, an input quantity corresponding to a state of said signaling equipment, and to convert said quantity into a telegram placed in the memory of the beacon, said encoding module being powered by the power generation / conversion module.
  • the invention relates to an improved beacon integrating the functions of acquisition of the control state of the relay associated with the signaling equipment of interest and selection of the corresponding telegram.
  • the encoder present in the beacon being simplified compared to a coder of the prior art, the power consumption is reduced. This is less than 0.5 W per beacon.
  • the beacon incorporating means for selecting a telegram, the interface means between the encoder and the beacon according to the prior art, as well as the decoding means are advantageously eliminated.
  • the beacon is simply connected to one or more free contacts of the relay. Therefore, the signal box incorporating the relay and the relay itself do not have to be modified to operate with the beacon according to the invention.
  • connection between the beacon and the relay comprises a terminal block, allowing interconnection with a "PZB" inductor.
  • the figure 2 represents a train 2 running along a railway line 4.
  • a signaling equipment 6 At a coast P of the track 4 is implanted a signaling equipment 6.
  • the equipment 6 is for example a fire disposed on the aisle of the track 4.
  • the equipment 6 is for example constituted by a lamp 8.
  • a housing 10, relating to the equipment 6, contains at least one relay 12 connected to the equipment 6.
  • the control state of the relay 12 is controlled by a control signal S c generated by a remote switching center 14.
  • the control state of the relay 12 is either "open” or “closed”. In the latter state, it makes it possible to apply to the lamp 8 a supply current I, generated by a source 16.
  • the state of the equipment 6 thus corresponds to the control state of the relay 12.
  • the relay 12 comprises at least one free contact or possibly charged by an inductive and / or capacitive impedance, whose individual engagement state corresponds to the state of the equipment 6.
  • a beacon 20 is placed along the track 4, upstream of the point of implantation P of the equipment 6.
  • the beacon 20 is for example placed, at the coast P0, between the two rails of the track.
  • the beacon 20 is connected directly to at least one relay 12. More specifically, the beacon 20 is connected to at least one of the free contacts of the relay 12. In another embodiment, the beacon 20 is connected to several relays 12 .
  • the beacon 20 comprises an encoding module 22, a transponder 24 and a power generation / conversion module 26.
  • the beacon 20 also comprises a memory 28.
  • the encoding module 22 comprises a reading means 32 which is electrically connected to the terminals of the free contact of the relay 12.
  • the reading means 32 is able to generate a read current adapted to determine the individual engagement state. the free contact of the relay 12 and to deduce the state of the signaling equipment 6.
  • the reading means 32 operates by impedance detection, adapted to contact reading terminals, so that this reading has a non-intrusive character.
  • the module 22 also comprises a selection means 34 for selecting, from a list of telegrams stored in the memory 28, the telegram associated with the state of the equipment 6 delivered at the output of the reading means 32.
  • the selection means 34 is able to write the selected telegram in a predetermined zone 36 of the memory 28.
  • the transponder 24 is able to read the telegram contained in the zone 36 and to transmit it, in the form of a radio signal S, transmitted by an antenna 25 to a receiver device 40 located on board the train 2.
  • signal S respects a predetermined protocol, for example defined by the "A1 interface" of the ETCS standard.
  • the power generation / conversion module 26 is able to generate an electric voltage V adapted to the operation of the different modules of the beacon.
  • the module 26 is able to generate a voltage adapted to the operation of the transponder 24 when a coil 27 is influenced by a magnetic field generated by the receiver device 40 on board the train 2.
  • the module 26 is able to generate a voltage adapted to the operation of the encoding module 22 when a coil 27 is influenced by a magnetic field generated by the receiver device 40 on board the train 2.
  • the loop 27 of the module 26 is for example spatially extended, at least in the direction of the channel 4, to be influenced by the loop 47 of the conjugate module 46 of the receiver device 40 for a duration allowing a complete operating cycle of the beacon 20, that is to say an operation of the encoder and then a transponder operation.
  • the module 26 is also connected to a source of electrical power external 29 so as to generate, by conversion, a voltage adapted to the operation of the encoding module 22, regardless of the presence or absence of the receiving device 40 in the vicinity of the beacon.
  • the train 2 comprises a receiver device 40.
  • This comprises an electric power generation module 46, provided with a coil 47, able to influence the module 26 of the beacon 20, when they are close to one of them. the other.
  • the equipment 40 also comprises a receiving module 44 comprising an antenna 45 able to receive the signal S transmitted by the transponder 24 of the beacon 20.
  • the operating method of the signaling system of the figure 2 comprising a beacon according to the second embodiment, is as follows.
  • the beacon 20 Periodically, the beacon 20 is activated to implement the encoding module 22 in order to detect the state of engagement of the free contact of the relay 12, and consequently the state of the signaling equipment 6.
  • the module 22 receives from the power generation / conversion module 26 a suitable power.
  • the operation of the module 22 begins with the activation of the reading means 32. This then generates a read current on the link connecting it to the free contact of the relay 12.
  • the reading means 32 evaluate the current state E of the signaling equipment 6.
  • the selection means 34 of the module 22 is activated so as to select, in the memory 28, the associated telegram in the current state of the equipment 6.
  • the telegram selected is placed in the zone 36 of the memory 28.
  • the beacon 20 goes on standby until the next period of reading of the state of engagement of the free contact of the relay 12.
  • the zone Z extends between the points P1 and P2 around the point P0 of implantation of the beacon 20 on the channel 4.
  • the magnetic field generated by the module 46 makes it possible to influence the coil 27 of the module 26 of the beacon 20.
  • the module 26 generates a voltage V which increases rapidly to settle beyond a threshold value, and remains above this threshold as long as there is contact between the device 40 and the beacon 20. This voltage V allows the operation of the transponder 24.
  • the transponder 24 then reads the contents of the zone 36, so as to read the telegram to be transmitted to the train 2.
  • the transponder 24 generates a message whose payload contains the selected telegram.
  • the transponder 24 transmits and possibly repeats this message, in the form of a radio signal S to the receiving module 44 of the device 40 on board the train 2.
  • the module 44 decodes the payload of the signal S received, so as to extract the telegram containing the signaling information relating to the equipment 6.
  • This signaling information is transmitted to other equipment placed on board the train 2.
  • the signaling system furthermore comprises a safety device of the "PZB” type (for "Punktförmige WerBeeinlung” in German).
  • This comprises an inductor 62 placed along a rail, which is connected to the terminals of a contact of the relay 12.
  • the inductor 62 is connected to the contact via a junction box 60, or more generally a terminal block.
  • the junction box 60 makes it possible to connect the beacon 20 to the inductor 62, so that the beacon 20 reads the engagement state of the free contact of the relay 12 while also being connected to the inductor 62, without disrupt the operation of the inductor 62.
  • the beacon just described 20 can easily and cheaply deploy a system complying with the ETCS standard, especially in its level 1 said limited supervision ("Limited Supervision" in English). Indeed, it is sufficient to come connect the beacon 20 directly to the control relay of the signaling equipment for which signaling information must be repeated on board the train.
  • the beacon 20 alternatively allows the existing "PZB" type safety device to be preserved, so as to allow the circulation of the trains which would not be equipped with a receiver device of the ETCS type, while reusing the cable infrastructure already installed, and thereby saving the additional cost of installing additional cables on the track.
  • the installation of the beacon at the terminal block does not require the disconnection of the inductor PZB, facilitating the return to service and acceptance at the device PZB.
  • the end of the operation of the device PZB and its gradual withdrawal requires only a minor modification at the connection of the tag.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Description

  • L'invention a pour domaine celui des balises pour un système de signalisation d'une voie ferrée, du type destinée à être placée le long de la voie de manière à transmettre des informations de signalisation à un dispositif récepteur situé à bord d'un train lorsque ledit dispositif récepteur passe à proximité de la balise, la balise comportant :
    • une mémoire ;
    • un module de génération/conversion de puissance électrique ; et,
    • un transpondeur propre à émettre, au moyen d'une antenne, un signal radioélectrique correspondant à un télégramme placé dans la mémoire de la balise, ledit transpondeur étant alimenté par le module de génération/conversion de puissance électrique.
  • Une telle balise est connue en particulier dans un système de signalisation conforme à la norme ETCS (pour « European Train Control System » en anglais) et plus particulièrement le subset 036 relatif à l'interface « A ».
  • Un tel système 101 de l'art antérieur est représenté sur la figure 1.
  • Il comporte un équipement de signalisation 6 disposé le long d'une voie 4.
  • L'état de cet équipement peut prendre différentes valeurs dans un ensemble défini de valeurs prédéfinies. L'état de l'équipement 6 est piloté par l'état de commande d'un relais 12.
  • L'état de commande du relais 12 est fonction d'un signal de consigne Sc généré par un central distant d'enclenchement 14 et appliqué au relais 12.
  • Certains contacts du relais 12 sont libres : leur état d'enclenchement individuel correspond à l'état de commande du relais 12, et, par conséquent, à l'état imposé à l'équipement 6.
  • La balise 120 qui permet de transmettre au train 2 une information relative à l'état de l'équipement de signalisation 6 est connectée au relais 12 par l'intermédiaire d'un codeur 110.
  • Le codeur 110, dénommé LEU dans la norme ETCS (pour « Lineside Electronics Unit » en anglais) comporte un moyen d'acquisition 112 permettant de déterminer l'état d'enclenchement individuel d'un contact libre du relais 12 ; un moyen de sélection 114 propre à sélectionner, à partir d'une liste stockée dans le codeur 110, un télégramme associé à l'état d'enclenchement individuel déterminé ; et un moyen d'interface 116 propre à transmettre, vers la balise 120, un message C dont la charge utile correspond au télégramme sélectionné.
  • La balise 120 comporte un moyen d'interface 122 propre à recevoir le message C émis par le codeur 110 ; un moyen de décodage 123 propre à décoder le message C reçu et à placer le télégramme contenu dans ce message C dans la mémoire 28 de la balise 120 ; et un transpondeur 24 propre à émettre un signal radioélectrique S correspondant au télégramme placé dans la mémoire de la balise.
  • La balise 120 comporte également un module de gestion de puissance électrique 126 qui est propre, lorsqu'il est influencé par un module 46 conjugué dont est muni un dispositif de lecture 40 embarqué à bord du train 2, à générer un courant d'alimentation du transpondeur 24 de la balise 120.
  • Dans le système, le codeur 110 fonctionne en permanence de manière à détecter tout changement d'état d'enclenchement individuel du contact libre, c'est-à-dire tout changement d'état de commande du relais 12. En conséquence, le codeur 110 doit être raccordé à une source de puissance électrique 118.
  • De plus, lors d'un changement d'état de commande du relais 12, le codeur 110 émet un message C à destination de la balise 120 comportant le nouveau télégramme à prendre en compte. Le codeur 110 doit alors fournir une puissance électrique suffisante vers la balise 120 de manière à ce que cette dernière traite le message C.
  • Un tel système de signalisation de l'art antérieur présente de nombreux désavantages.
  • En premier lieu, un codeur doit être ajouté aux pieds de l'équipement de signalisation, dont on souhaite qu'une information de signalisation soit reprise à bord du train.
  • Ce codeur doit être protégé des agressions extérieures. Il s'agit donc de le placer dans un boîtier, qui peut être le boîtier 10 protégeant le relais 12, mais qui est souvent un boîtier supplémentaire. Cela représente un coût en termes de matériel et d'encombrement au pied de l'équipement.
  • Un codeur est un calculateur. Il comporte donc de nombreux composants. Il représente un coût d'investissement et de maintenance important. En outre, sa disponibilité est limitée, ce qui a pour conséquence de faire chuter la disponibilité fonctionnelle de la balise 120 et celles des autres balises qui lui sont éventuellement raccordées.
  • Un codeur doit être alimenté en permanence. Il consomme une puissance électrique de l'ordre de 2 à 20 W. Le fonctionnement du codeur augmente donc le coût d'exploitation du système de signalisation dans son ensemble.
  • Pour limiter l'impact de ce dernier problème, il a été proposé de connecter électriquement le codeur à la source de puissance électrique 16 utilisée par le relais 12. Cependant, le relais est un élément de sécurité. En conséquence, avant de venir brancher un codeur sur la source du relais, il est nécessaire de réaliser un bilan de puissance de façon à être certain que le fonctionnement du codeur ne va pas dégrader le fonctionnement du relais, et par voie de conséquence celui de l'équipement de signalisation.
  • Le document EP 2 340 977 A1 divulgue un système comportant une balise permettant d'opérer en ETCS niveau 1 tout en se passant d'un codeur, mais uniquement dans un mode de supervision limité (SL « limited supervision ») de ce niveau.
  • Ces différents problèmes représentent des freins au déploiement des systèmes ETCS conformément au niveau 1 de cette norme.
  • L'invention a donc pour but de pallier aux problèmes précités.
  • Pour ce faire l'invention a pour objet une balise du type précité, caractérisée en ce qu'elle est destinée à être connectée directement à un relais de commande d'un équipement de signalisation, et en ce que la balise comporte, en outre, un module d'encodage propre à acquérir, auprès dudit relais, une grandeur d'entrée correspondant à un état dudit équipement de signalisation, et à convertir ladite grandeur en un télégramme placé dans la mémoire de la balise, ledit module d'encodage étant alimenté par le module de génération/conversion de puissance électrique.
  • Ainsi, l'invention porte sur une balise améliorée intégrant les fonctions d'acquisition de l'état de commande du relais associé à l'équipement de signalisation d'intérêt et de sélection du télégramme correspondant.
  • Par cette optimisation de la compacité, la présence d'un encodeur au pied de l'équipement de signalisation est évitée.
  • En outre, la fiabilité de l'ensemble du système est améliorée, à cause du retrait du mode commun de défaillance au niveau du codeur du système de l'art antérieur.
  • L'encodeur présent dans la balise étant simplifié par rapport à un codeur de l'art antérieur, la consommation électrique est réduite. Celle-ci est inférieure à 0,5 W par balise.
  • La balise intégrant un moyen de sélection d'un télégramme, les moyens d'interface entre le codeur et la balise selon l'art antérieur, ainsi que le moyen de décodage sont avantageusement supprimés.
  • La balise est simplement connectée à un ou plusieurs contacts libres du relais. De ce fait, le boîtier de signalisation intégrant le relais et le relais lui-même n'ont pas à être modifiés pour pouvoir fonctionner avec la balise selon l'invention.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, la balise comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • le relais comportant au moins un contact, la balise est propre à être connectée à l'un au moins des contacts du relais.
    • la balise est propre à être connectée à un contact du relais qui est un contact chargé par une impédance selfique et/ou capacitive.
    • la mémoire de la balise comporte une liste associant un télégramme à chaque valeur possible de la grandeur d'entrée, le module d'encodage comportant un moyen de sélection du télégramme associé à une valeur lue de la grandeur d'entrée, délivrée en sortie d'un moyen de lecture destiné à être connecté audit relais pour acquérir ladite valeur lue.
    • le module de génération/conversion de puissance électrique comporte une boucle propre à être influencée par une boucle d'un module de génération de puissance électrique dont est muni le dispositif récepteur, de manière à générer un courant d'alimentation adapté au fonctionnement au moins du transpondeur.
    • la boucle du module de génération de puissance électrique est étendue spatialement, au moins selon la direction de la voie, pour être influencée par la boucle du module de génération de puissance électrique du dispositif récepteur pendant une durée permettant un cycle de fonctionnement complet de la balise.
    • le module de génération/conversion de puissance électrique est destiné à être connecté à une source externe, de manière à générer un courant d'alimentation adapté au fonctionnement au moins du module d'encodage.
  • L'invention a également pour objet un système de signalisation d'une voie ferrée, comportant :
    • un équipement de signalisation disposé le long de la voie ;
    • un relais, associé audit équipement de signalisation, propre à piloter un étant de l'équipement de signalisation ; et,
    • une balise destinée à être placée le long de la voie de manière à transmettre des informations de signalisation à un dispositif récepteur situé à bord d'un train lorsque ledit dispositif récepteur passe à proximité de la balise, lesdites informations de signalisation étant relatives à l'état de l'équipement de signalisation,
    caractérisé en ce que ladite balise est conforme à la balise précédente, la balise étant connectée directement au relais et étant propre à acquérir une grandeur d'entrée correspondant à l'état dudit équipement de signalisation.
  • De préférence, la connexion entre la balise et le relais comporte un bornier, permettant l'interconnexion avec un inducteur « PZB ».
  • L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'un système de signalisation selon l'état de la technique ; et,
    • la figure 2 est une représentation schématique d'un système de signalisation selon l'invention, comportant une balise améliorée.
  • La figure 2 représente un train 2 circulant le long d'une voie ferrée 4.
  • Un système 1 de signalisation de la voie 4 comporte :
    • un équipement de signalisation 6 ;
    • un relais 12 associé à l'équipement 6 ;
    • un central distant d'enclenchement 14 ; et
    • une balise 20, associée au relais 12.
  • A une côte P de la voie 4 est implanté un équipement de signalisation 6. L'équipement 6 est par exemple un feu disposé sur le bas-côté de la voie 4. L'équipement 6 est par exemple constitué d'une lampe 8.
  • Un boîtier 10, relatif à l'équipement 6, renferme au moins un relais 12 connecté à l'équipement 6.
  • L'état de commande du relais 12 est piloté par un signal de commande Sc généré par un central distant d'enclenchement 14. L'état de commande du relais 12 est soit « ouvert », soit « fermé ». Dans ce dernier état, il permet d'appliquer à la lampe 8 un courant d'alimentation I, généré par une source 16.
  • Dans le cas nominal, l'état de l'équipement 6 correspond ainsi à l'état de commande du relais 12.
  • Le relais 12 comporte au moins un contact libre ou éventuellement chargé par une impédance selfique et/ou capacitive, dont l'état d'enclenchement individuel correspond à l'état de l'équipement 6.
  • Une balise 20 est placée le long de la voie 4, en amont du point d'implantation P de l'équipement 6. La balise 20 est par exemple placée, à la côte P0, entre les deux files de rails de la voie.
  • La balise 20 est connectée directement à au moins un relais 12. Plus précisément, la balise 20 est connectée à l'un au moins des contacts libres du relais 12. Dans un autre exemple de réalisation, la balise 20 est reliée à plusieurs relais 12.
  • La balise 20 comporte un module d'encodage 22, un transpondeur 24 et un module de génération/conversion de puissance électrique 26. La balise 20 comporte également une mémoire 28.
  • Le module d'encodage 22 comporte un moyen de lecture 32 qui est connecté électriquement aux bornes du contact libre du relais 12. Le moyen de lecture 32 est propre à générer un courant de lecture adapté, permettant de déterminer l'état d'enclenchement individuel du contact libre du relais 12 et d'en déduire l'état de l'équipement de signalisation 6. Dans une variante de réalisation, le moyen de lecture 32 fonctionne par détection de l'impédance, adapté sur des bornes de lecture du contact, de manière à ce que cette lecture présente un caractère non-intrusif.
  • Le module 22 comporte également un moyen de sélection 34 propre à sélectionner, dans une liste 30 de télégrammes stockée dans la mémoire 28, le télégramme associé à l'état de l'équipement 6 délivré en sortie du moyen de lecture 32.
  • Le moyen de sélection 34 est propre à écrire le télégramme sélectionné dans une zone prédéterminée 36 de la mémoire 28.
  • En fonctionnement, le transpondeur 24 est propre à lire le télégramme contenu dans la zone 36 et à le transmettre, sous la forme d'un signal radioélectrique S, émis par une antenne 25 à un dispositif récepteur 40 situé à bord du train 2. Le signal S respecte un protocole prédéterminé, par exemple défini par « l'interface A1 » de la norme ETCS.
  • Le module de génération/conversion de puissance électrique 26 est propre à générer une tension électrique V adaptée au fonctionnement des différents modules de la balise.
  • Le module 26 est propre à générer une tension adaptée au fonctionnement du transpondeur 24 lorsqu'une bobine 27 est influencée par un champ magnétique généré par le dispositif récepteur 40 embarqué à bord du train 2.
  • Dans un premier mode de réalisation de la balise, le module 26 est propre à générer une tension adaptée au fonctionnement du module d'encodage 22 lorsqu'une bobine 27 est influencée par un champ magnétique généré par le dispositif récepteur 40 embarqué à bord du train 2. Dans ce mode de réalisation, la boucle 27 du module 26 est par exemple étendue spatialement, au moins selon la direction de la voie 4, pour être influencée par la boucle 47 du module 46 conjugué du dispositif récepteur 40 pendant une durée permettant un cycle de fonctionnement complet de la balise 20, c'est-à-dire un fonctionnement de l'encodeur puis un fonctionnement du transpondeur.
  • Dans un second mode de réalisation de la balise, actuellement préféré pour des raisons d'homologation de la balise et de respect des contraintes imposées par la norme ETCS, le module 26 est également connecté à une source de puissance électrique externe 29 de manière à générer, par conversion, une tension adaptée au fonctionnement du module d'encodage 22, indépendamment de la présence ou non du dispositif récepteur 40 dans le voisinage de la balise.
  • Le train 2 comporte un dispositif récepteur 40. Celui-ci comporte un module de génération de puissance électrique 46, muni d'une bobine 47, propre à influencer le module 26 de la balise 20, lorsqu'ils se situent à proximité l'un de l'autre.
  • L'équipement 40 comporte également un module de réception 44 comportant une antenne 45 propre à recevoir le signal S émis par le transpondeur 24 de la balise 20.
  • Le procédé de fonctionnement du système de signalisation de la figure 2, comportant une balise conforme au second mode de réalisation, est le suivant.
  • Périodiquement, la balise 20 s'active pour mettre en oeuvre le module d'encodage 22 afin de détecter l'état d'enclenchement du contact libre du relais 12, et en conséquence l'état de l'équipement de signalisation 6.
  • Dans cette étape, le module 22 reçoit du module de génération/conversion de puissance électrique 26 une puissance adaptée.
  • Le fonctionnement du module 22 débute par l'activation du moyen de lecture 32. Celui-ci génère alors un courant de lecture sur le lien le reliant au contact libre du relais 12.
  • Le moyen de lecture 32 évalue l'état courant E de l'équipement de signalisation 6.
  • En cas de modification de l'état E de l'équipement de signalisation 6 entre l'instant courant et l'instant précédent, le moyen de sélection 34 du module 22 est activé de manière à sélectionner, dans la mémoire 28, le télégramme associé à l'état courant de l'équipement 6. En sortie du moyen 34, le télégramme sélectionné est placé dans la zone 36 de la mémoire 28.
  • Enfin, la balise 20 se met en veille jusqu'à la prochaine période de lecture de l'état d'enclenchement du contact libre du relais 12.
  • Lorsque le dispositif récepteur 40 d'un train 2 circulant sur la voie 4 entre dans la zone de contact Z de la balise 20, cette dernière est réveillée. La zone Z s'étend entre les points P1 et P2 autour du point P0 d'implantation de la balise 20 sur la voie 4.
  • Dès que le dispositif 40 entre dans la zone Z, le champ magnétique généré par le module 46 permet d'influencer la bobine 27 du module 26 de la balise 20. Le module 26 génère une tension V qui augmente rapidement pour s'établir au-delà d'une valeur seuil, et se maintient au-dessus du ce seuil tant qu'il y a contact entre le dispositif 40 et la balise 20. Cette tension V permet le fonctionnement du transpondeur 24.
  • Le transpondeur 24 vient alors lire le contenu de la zone 36, de manière à lire le télégramme à transmettre au train 2. Le transpondeur 24 génère un message dont la charge utile comporte le télégramme sélectionné. Le transpondeur 24 émet et éventuellement répète ce message, sous la forme d'un signal radioélectrique S à destination du module de réception 44 du dispositif 40 embarqué à bord du train 2.
  • Le module 44 décode la charge utile du signal S reçu, de manière à en extraire le télégramme contenant les informations de signalisation relatives à l'équipement 6.
  • Ces informations de signalisation sont transmises à d'autres équipements placés à bord du train 2.
  • En variante, le système de signalisation comporte, en outre, un dispositif de sécurité du type « PZB » (pour « Punktförmige ZugBeeinflussung » en allemand). Celui-ci comporte un inducteur 62 placé le long d'un rail, qui est connecté aux bornes d'un contact du relais 12. De préférence, comme représenté en pointillés sur la figure 2, l'inducteur 62 est connecté au contact via une boîte de jonction 60, ou plus généralement un bornier.
  • La boîte de jonctions 60 permet de connecter la balise 20 à l'inducteur 62, de manière à ce que la balise 20 lise l'état d'enclenchement du contact libre du relais 12 tout en étant également connectée à l'inducteur 62, sans perturber le fonctionnement de l'inducteur 62.
  • La balise 20 venant d'être décrite permet de déployer facilement et à moindre coût un système respectant la norme ETCS, en particulier dans son niveau 1 dit de supervision limitée (« Limited Supervision » en anglais). En effet, il suffit de venir connecter la balise 20 directement sur le relais de commande de l'équipement de signalisation pour lequel des informations de signalisation doivent être répétées à bord du train.
  • La balise 20 permet en variante de conserver le dispositif de sécurité du type « PZB » existant, de manière à permettre la circulation des trains qui ne seraient pas équipés d'un dispositif récepteur du type ETCS, tout en réutilisant l'infrastructure de câbles déjà installés, et en épargnant ainsi un surcoût inhérent à l'installation de câbles additionnels en voie. En outre l'installation de la balise au niveau du bornier ne nécessite pas la déconnexion de l'inducteur PZB, facilitant la remise en service et l'acceptation au niveau du dispositif PZB. A terme, la fin de l'exploitation du dispositif PZB ainsi que son retrait progressif ne nécessite seulement qu'une modification mineure au niveau du raccordement de la balise.

Claims (11)

  1. Balise (20) pour un système de signalisation (1) d'une voie ferrée (4), du type destinée à être placée le long de la voie de manière à transmettre des informations de signalisation à un dispositif récepteur (40) situé à bord d'un train (2) lorsque ledit dispositif récepteur passe à proximité de la balise, la balise comportant :
    - une mémoire (28) ;
    - un module de génération/conversion de puissance électrique (26) ; et,
    - un transpondeur (24) propre à émettre, au moyen d'une antenne (25), un signal radioélectrique (S) correspondant à un télégramme placé dans la mémoire (28) de la balise, ledit transpondeur étant alimenté par le module de génération/conversion de puissance électrique (26),
    caractérisée en ce que la balise (20) est destinée à être connectée directement à au moins un relais (12) de commande d'un équipement de signalisation (6),
    et en ce que la balise comporte, en outre, un module d'encodage (22) propre à acquérir, auprès dudit relais, une grandeur d'entrée correspondant à un état dudit équipement de signalisation (6), et à convertir ladite grandeur en un télégramme placé dans la mémoire de la balise, ledit module d'encodage (22) étant alimenté par le module de génération/conversion de puissance électrique (26).
  2. Balise (20) selon la revendication 1, dans laquelle, le relais (12) comportant au moins un contact, la balise (20) est propre à être connectée à l'un au moins desdits contacts du relais (12).
  3. Balise (20) selon la revendication 2, dans laquelle la balise (20) est propre à être connectée à un contact du relais (12) qui est un contact chargé par une impédance selfique et/ou capacitive.
  4. Balise (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la mémoire (28) de la balise comporte une liste (30) associant un télégramme à chaque valeur possible de la grandeur d'entrée, le module d'encodage (22) comportant un moyen de sélection (34) du télégramme associé à une valeur lue de la grandeur d'entrée, délivrée en sortie d'un moyen de lecture (32) destiné à être connecté audit relais pour acquérir ladite valeur lue.
  5. Balise (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le module de génération/conversion de puissance électrique (26) comporte une boucle (27) propre à être influencée par une boucle (47) d'un module de génération de puissance électrique (46) dont est muni le dispositif récepteur (40), de manière à générer un courant d'alimentation permettant le fonctionnement d'au moins le transpondeur (24).
  6. Balise (20) selon la revendication 5, dans laquelle la boucle (27) du module de génération de puissance électrique (26) est étendue spatialement, au moins selon la direction de la voie, pour être influencée par la boucle (47) du module de génération de puissance électrique (46) du dispositif récepteur (40) pendant une durée permettant un cycle de fonctionnement complet de la balise (20).
  7. Balise (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le module de génération/conversion de puissance électrique (26) est destiné à être connecté à une source externe (29), de manière à générer un courant d'alimentation permettant le fonctionnement d'au moins le module d'encodage (22).
  8. Balise (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la balise respecte la norme ETCS.
  9. Balise (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la balise comporte un moyen de lecture (32) connecté électriquement à des bornes d'un contact libre du relais (12) et permettant de déterminer l'état d'enclenchement individuel dudit contact libre du relais (12) et d'en déduire un état de l'équipement de signalisation (6).
  10. Système de signalisation (1) d'une voie ferrée (4), comportant :
    - un équipement de signalisation (6) disposé le long de la voie ;
    - un relais (12), associé audit équipement de signalisation (6), propre à piloter un étant de l'équipement de signalisation (6) ; et,
    - une balise (20) destinée à être placée le long de la voie de manière à transmettre des informations de signalisation à un dispositif récepteur (40) situé à bord d'un train (2) lorsque ledit dispositif récepteur passe à proximité de la balise, lesdites informations de signalisation étant relatives à l'état de l'équipement de signalisation (6),
    caractérisé en ce que ladite balise (20) est conforme à une balise selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, la balise étant connectée directement au relais (12) et étant propre à acquérir une grandeur d'entrée correspondant à l'état dudit équipement de signalisation (6).
  11. Système (1) selon la revendication 10, dans lequel la connexion entre la balise (20) et le relais (12) comporte un bornier (60), permettant l'interconnexion avec un inducteur (62) du type « PZB », sans perturber le fonctionnement de l'inducteur (62).
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