ES2332087T3 - Dispositivo de deteccion de la presencia de un vehiculo con fiabilidad mejorada. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de transporte que comprende un dispositivo de alimentación externa que comprende un segmento de pista (210), un vehículo eléctrico que comprende un rozador (110) apropiado para entrar en contacto con el segmento de pista (210) y un dispositivo de detección (200) de la presencia del vehículo (100), que comprende unos medios de recepción (230) de señales magnéticas o electromagnéticas emitidas por un vehículo (100) en la proximidad de estos medios de recepción (230), comprendiendo el dispositivo de detección unos medios de reconocimiento para identificar (200) entre las señales recibidas las formadas por una señal portadora que tiene una frecuencia predeterminada (F1) y cuya amplitud varía según una señal codificada predeterminada, comprendiendo el vehículo un medio de declaración de presencia (100) constituido por un emisor magnético o electromagnético apropiado para emitir una señal constituida por una señal portadora a la frecuencia elegida (F1) y cuya amplitud varía según la señal codificada elegida, comprendiendo el dispositivo de detección asimismo un medio (300) apropiado para emitir hacia el vehículo (100) una señal de retorno que indica que el vehículo (100) ha sido detectado, y comprendiendo el vehículo un receptor (190) apropiado para identificar la señal de retorno emitida por el dispositivo de detección (200, 220, 250), caracterizado porque el vehículo comprende un conmutador que es apropiado para desconectar el motor del vehículo (130) del segmento de pista cuando la señal de retorno que indica que el vehículo ha sido detectado desaparece o no está presente.

Description

Dispositivo de detección de la presencia de un vehículo con fiabilidad mejorada.

La presente invención se refiere a las disposiciones de detección de la presencia de vehículos en una zona elegida, por ejemplo encima de un bucle conductor dispuesto en el suelo.

Se ha propuesto por ejemplo en el documento WO 98/49025 una disposición de alimentación por el suelo de vehículos eléctricos en la que una serie de segmentos de captación de alimentación y una línea bajo tensión recorren ambas el trayecto de un vehículo eléctrico, y en la que un segmento de captación es puesto en contacto con la línea bajo tensión cuando el vehículo es detectado encima de este segmento.

Se propone en este documento disponer a lo largo de la vía un conjunto de bucles de detección apropiados para captar una señal magnética alterna emitida por el vehículo de manera que el segmento de alimentación correspondiente a cada bucle es alimentado cuando el vehículo se encuentra encima del bucle.

Dicho dispositivo puede presentar en ciertas condiciones una fiabilidad insuficiente. En efecto, los bucles de detección captan numerosas señales parásitas de las que algunas son susceptibles de tener la misma frecuencia que la de la señal de presencia del vehículo. Queda por tanto con este dispositivo un ligero riesgo de que un segmento sea alimentado fuera de la presencia del vehículo. Dicho riesgo de puesta abajo tensión de una pista fuera de la presencia del vehículo no es aceptable porque no garantiza la seguridad de los peatones.

Además, dichos dispositivos están previstos para provocar un corte de la alimentación en el suelo en caso de anomalía, por ejemplo en caso de parada de la detección del vehículo.

Dichos cortes, cuando son efectuados mientras el vehículo está conectado al segmento, generan unos arcos eléctricos importantes en los conmutadores en el suelo, lo que hace los dispositivos conocidos insuficientemente robustos.

La presente invención prevé responder a este inconveniente proponiendo un dispositivo de detección de la presencia de un vehículo con muy alto nivel de fiabilidad y de gran robustez.

Este objetivo se alcanza según la invención gracias a un dispositivo de transporte que comprende un dispositivo de alimentación externa que comprende un segmento de pista, un vehículo eléctrico que comprende un rozador apropiado para entrar en contacto con el segmento de pista y un dispositivo de detección de la presencia del vehículo, que comprende unos medios de recepción de señales magnéticas o electromagnéticas emitidas por un vehículo en la proximidad de estos medios de recepción, comprendiendo el dispositivo de detección unos medios de reconocimiento para identificar entre las señales recibidas las formadas por una señal portadora que tiene una frecuencia predeterminada y cuya amplitud varía según una señal codificada predeterminada, comprendiendo el vehículo un medio de declaración de presencia constituido por un emisor magnético o electromagnético apropiado para emitir una señal constituida por una señal portadora de la frecuencia elegida y cuya amplitud varía según la señal codificada elegida, comprendiendo el dispositivo de detección también un medio apropiado para emitir hacia el vehículo una señal de retorno que indica que el vehículo ha sido detectado, y comprendiendo el vehículo un receptor apropiado para identificar la señal de retorno emitida por el dispositivo de detección, caracterizado porque el vehículo comprende un conmutador que es apropiado para desconectar el motor del vehículo del segmento de pista cuando la señal de retorno que indica que el vehículo ha sido detectado desaparece o no está presente.

Unas disposiciones ventajosas aparecen en las reivindicaciones subordinadas, y en particular:

- el dispositivo de detección comprende unos medios de reconocimiento de la señal codificada predeterminada y un filtro secuencial dispuesto corriente arriba de estos medios de reconocimiento de manera que los medios de reconocimiento sólo examinen las señales que tienen una frecuencia próxima a la de la señal portadora,

- los medios de reconocimiento comprenden un monoestable dispuesto de manera que reciba una señal de presencia representativa del campo captado por lo medios de recepción, que presenta un umbral de disparo elegido inferior a un pico de oscilación máxima de dicha señal de presencia, y previsto para conservar este estado activado después del franqueo del umbral a la baja durante por lo menos el tiempo necesario a dicha oscilación máxima para remontar por encima del umbral,

- el dispositivo comprende un medio para comparar una señal captada y eventualmente tratada con una secuencia digital elegida, característica de dicha señal codificada,

- la secuencia digital elegida adopta dos estados distintos en el curso del tiempo, un estado alto y un estado bajo,

- el dispositivo comprende dos órganos apropiados cada uno para realizar una comparación de la señal captada y eventualmente tratada con dicha secuencia digital elegida, y el resultado de cada una de estas dos comparaciones es transmitido a un medio de verificación de coherencia apropiado para mandar un corte de un medio de alimentación de vehículo en el caso en que los resultados no son concordantes,

- los dos descodificadores están previstos para suministrar unas señales indicadoras de la presencia del vehículo que son de forma diferente una de la otra, y el módulo de verificación de coherencia posee unos medios apropiados para reconocer específicamente cada una de estas dos señales indicadoras,

- los medios de verificación de la coherencia comprenden dos relés mandados respectivamente por los dos descodificadores y dos ramas paralelas encuadradas por dos básculas cada una apropiada para contactar con una u otra de las dos ramas paralelas, estando cada báscula mandada por respectivamente uno de los dos relés.

Se propone asimismo un dispositivo de alimentación exterior del vehículo eléctrico que comprende una línea de alimentación, una serie de segmentos de pista de contacto descubiertos y aislados entre sí, una serie de dispositivos de detección y una serie de conmutadores apropiados para conectar selectivamente los segmentos de pista con la línea de alimentación bajo el mando de los dispositivos de detección, y en el que la serie de conmutadores y la serie de detectores son recorridos por un hilo piloto conectado a un disyuntor apropiado para cortar la línea de alimentación cuando la continuidad del hilo piloto no está asegurada, y en el que un conmutador y un detector asociados a un mismo segmento de pista comprenden unos medios para interrumpir la continuidad del hilo piloto cuando el conmutador alimenta el segmento y cuando el vehículo no es detectado encima de este segmento.

Se propone asimismo un dispositivo de alimentación exterior de vehículo eléctrico que comprende una línea de alimentación, una serie de segmentos de pista de contacto descubiertos y aislados entre sí, una serie de dispositivos de detección y una serie de conmutadores apropiados para conectar selectivamente los segmentos de pista con la línea de alimentación bajo el mando de los dispositivos de detección, y en el que la serie de conmutadores y la serie de detectores son recorridos por un hilo piloto conectado a un disyuntor apropiado para cortar la línea de alimentación cuando la continuidad del hilo piloto no está asegurada, y en el que un segmento de pista está acoplado a unos medios apropiados para comparar el potencial del segmento con un potencial de referencia y para mandar una interrupción de la continuidad del hilo piloto cuando no se detecta ningún vehículo encima del segmento y cuando el potencial del segmento es superior al potencial de referencia.

Según unas disposiciones ventajosas pero no limitativas:

- el dispositivo comprende una línea de retorno de corriente, y los conmutadores son cada uno apropiados para conectar un segmento de pista o bien a la línea de alimentación o bien a la línea de retorno, y los medios para comparar el potencial del segmento con un potencial de referencia comprenden una rama que conecta la línea de retorno al segmento paralelamente al conmutador asociado al segmento, soportando esta rama en serie un mando de un contactor del hilo piloto que es mandado en corriente, un diodo montado pasante de la línea de retorno hacia el segmento y una fuente de tensión cuyo borne positivo está dispuesto por el lado del segmento,

- el medio de verificación de coherencia manda un interruptor dispuesto sobre dicha rama,

- el hilo piloto comprende dos ramas paralelas que se extienden entre dos básculas que son mandadas respectivamente por el detector y el conmutador de un mismo segmento de pista, de tal manera que la continuidad del hilo piloto sólo está asegurada para unas posiciones de las dos básculas que corresponden a las situaciones en que:

-

el vehículo no es detectado frente al segmento y el segmento no es alimentado;

-

el vehículo es detectado frente al segmento y el segmento es alimentado,

- el dispositivo comprende un medio apropiado para emitir hacia el vehículo una señal de retorno que indica que el vehículo ha sido detectado,

- el vehículo eléctrico con captación de alimentación exterior comprende un medio de declaración de presencia constituido por un emisor magnético o electromagnético apropiado para emitir una señal constituida por una señal portadora de frecuencia elegida y cuya amplitud varía según una señal codificada elegida,

- el vehículo comprende un generador de una secuencia digital que constituye la señal codificada,

- la secuencia digital adopta dos estados distintos en el curso del tiempo, un estado alto y un estado bajo,

- el vehículo comprende un conmutador que recibe sobre dos entradas respectivamente la señal portadora y la secuencia digital de deformación de amplitud, y el conmutador suministra a la salida, según el estado alto o bajo de la secuencia digital, o bien la señal portadora o bien una señal plana,

- el vehículo comprende un rozador apropiado para entrar en contacto con un segmento de pista de un dispositivo de alimentación externa, un receptor apropiado para identificar una señal emitida por el dispositivo de alimentación externa, y un conmutador que es apropiado para desconectar del rozador de alimentación el motor eléctrico del vehículo en función de la señal recibida del dispositivo de alimentación externa,

- el vehículo comprende unos medios de transmisión de datos, distintos de una indicación de presencia, entre el vehículo y el suelo, estando dichos datos incluidos en la señal codificada,

- dichos datos distintos de una indicación de presencia comprenden unos datos de identificación del vehículo.

El dispositivo comprende unos medios de identificación y de memorización de datos emitidos por un vehículo, comprendidos en la señal codificada, y distintos de una indicación de presencia.

Otras características, objetos y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de la descripción detallada siguiente, haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las que:

- la figura 1 es una vista lateral de un dispositivo de alimentación por el suelo de acuerdo con la invención;

- la figura 2 es un trazado de una señal de modulación de acuerdo con la presente invención;

- las figuras 3a a 3c representan unas porciones de la misma señal de modulación, representativas respectivamente de los valores 1, en el aire, y 0;

- la figura 4 representa una serie de tres secuencias de la misma señal de modulación de acuerdo con la invención;

- la figura 5 representa una porción de una señal de presencia emitida por el vehículo, de acuerdo con la invención;

- la figura 6 representa en paralelo una señal generada por el vehículo y la señal deducida por el detector en el suelo a partir de la señal emitida por el vehículo;

- la figura 7 representa en forma de bloques funcionales un emisor embarcado y un detector de presencia de acuerdo con la presente invención,

- la figura 8 representa un ensamblaje de la alimentación de vehículo eléctrico que comprende un hilo piloto, según la invención;

- la figura 9 representa un montaje de hilo piloto a nivel de un conmutador y de un detector según la invención;

- la figura 10 representa en forma de bloques funcionales unos dispositivos de emisión y de detección de una señal de retorno, que va de un dispositivo de alimentación exterior hacia un vehículo, según la invención;

- la figura 11 representa un montaje de detector con dos descodificadores de acuerdo con el dispositivo de la figura 7, en el que están detallados unos módulos de seguridad y de coherencia.

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El ensamblaje de alimentación para vehículo eléctrico de la figura 1 comprende una pista de alimentación formada por una serie de segmentos conductores 210 aislados entre sí y que enrasan con la superficie de la calzada. A lo largo de esta serie de segmentos se extiende una línea de alimentación 250 mantenida permanentemente a una tensión de 750 V así como una línea de retorno 240.

Cada segmento 210 de la pista está acoplado a un conjunto que comprende un detector 200 y un conmutador 220 apropiado para conectar selectivamente el segmento considerado a la línea de alimentación 250 o a la línea de retorno 240 según que un vehículo esté presente o no encima del segmento considerado.

Cada uno de estos conjuntos detector 200/conmutador 220 comprende un bucle conductor 230 que rodea cada vez un segmento de pista 210.

Se ha representado asimismo en la figura 1 un vehículo eléctrico 100 que comprende dos rozadores de captación 110 puestos en contacto con la calzada en la parte central del vehículo y que comprende también dos rozadores 120 y 122 de retorno de corriente dispuestos en los extremos anterior y posterior del vehículo, así como un motor eléctrico 130 dispuesto entre los rozadores de captación 110 y los rozadores de retorno 120.

El vehículo 100 presenta asimismo dos bobinas emisoras 115 y 117 dispuestas a ambos lados del par de rozadores de captación 110 en la parte central del vehículo, cada una al lado de un rozador positivo 110. Estas bobinas emiten cada una un campo magnético hacia el suelo según una señal de forma elegida, que será descrito a continuación.

Cuando un bucle 230 es atravesado por esta señal magnética de forma elegida, el dispositivo de reconocimiento 220 detecta la presencia del vehículo, y más particularmente la presencia inminente o actual de los rozadores de captación 110 del vehículo sobre el segmento de pista 210 rodeado por este bucle 230, y el conmutador 200 conecta el segmento 210 a la línea de alimentación 250.

Por el contrario, cuando un bucle 230 no es atravesado por esta señal especifica, el detector 220 asociado al bucle diagnostica la ausencia de rozador de captación 110 encima del segmento de pista 210 y conecta este segmento con la línea de retorno 240. Cada segmento 210 se utiliza por tanto alternativamente para la traída y el retorno de corriente en función de la posición del vehículo.

Como se puede constatar en la figura 1, los rozadores de retorno de corriente 120 y 122 están dispuestos suficientemente lejos de las bobinas emisoras 115 y 117 sobre el vehículo para que estos rozadores 120 y 122 solo puedan entrar en contacto con segmentos alejados de las bobinas, y por tanto conectados a la línea de retorno 240.

Se detallará ahora la naturaleza de la señal emitida por las bobinas 115 y 117 así como los medios de detección en el suelo apropiados para detectar de forma particularmente fiable esta señal elegida.

En la figura 5, se ha representado en trazo fino la señal efectivamente emitida por el vehículo y en trazo grueso la amplitud de esta señal, formada por una señal útil de frecuencia baja. Esta señal efectivamente emitida está formada por una señal portadora de frecuencia elevada que es modulada en amplitud por una señal útil de frecuencia mucho más lenta. En otros términos, la señal emitida por el vehículo puede ser considerada como el producto de una señal de frecuencia y de amplitud constantes multiplicada por una señal útil de forma específica, evolucionando esta señal útil según unas frecuencias bajas con respecto a la frecuencia de la señal portadora.

Esta señal útil presenta en este caso la forma representada en grueso en la figura 5 y representada más particularmente en las figuras 2 a 4.

Esta señal útil es una señal de tipo cuadrado que oscila entre dos valores fijos denominados a continuación "valor alto" y "valor bajo". Esta señal útil constituida como una sucesión de estados alto y bajo es generada en este caso por una fuente digital.

Más precisamente, la señal adopta una sucesión de valores alto y bajo según unos encadenamientos que serán reconocidos como significativos. Así, la forma de la porción de señal útil representada en la figura 3a será reconocida como que representa el valor 1 y las formas de las figuras 3b y 3c como representativas respectivamente de los valores "en el aire" y 0.

Así, la señal útil oscila entre dos estados, un estado alto y un estado bajo, según una serie de porciones de señal que representan cada una uno de los tres valores distintos 0, en el aire y 1. Dicha señal adopta alternativamente estos tres valores según una secuencia elegida que constituye un código digital. La señal útil forma en este caso una secuencia de 9 valores seleccionados de entre los valores 0, en el aire y 1, produciendo el generador digital de forma repetitiva esta secuencia de 9 valores.

Para representar estos tres valores, cada una de las porciones de las figuras 3a a 3c se divide en dos mitades en cada una de las cuales la señal permanece fijada en el estado alto o en el estado bajo. El valor codificado para cada porción se define de la forma siguiente:

-

si las dos mitades están en estado alto, se considera que la porción tiene el valor 1,

-

si las dos mitades adoptan respectivamente los estados alto y bajo, se considera que la porción tiene el valor "en el aire";

-

si las dos mitades adoptan el estado bajo, se considera que la porción tiene el valor 0.

Para separar las mitades de porciones entre ellas, en el seno de una porción o entre dos porciones consecutivas, la señal útil adopta por lo menos una vez el estado opuesto a cada uno de los adoptados en las mitades a separar.

Así, en la figura 5, se han representado entre dos series de trazos verticales un par de dos mitades que forma una porción, y se han representado parcialmente las porciones vecinas de ésta. Las dos mitades de la porción representada completamente adoptan respectivamente los valores alto y bajo.

En el ejemplo descrito en este caso, la señal portadora tiene una frecuencia F1 de 633 kHz y la señal útil se compone de un conjunto de frecuencias principales inferiores a 0,4 Khz.

Se han representado en la figura 7 los elementos esenciales que constituyen el dispositivo de emisión embarcado en el vehículo 100 así como los que constituyen el dispositivo de detección 200 asociado a un segmento de pista 210.

El emisor embarcado comprende un generador 150 que proporciona la señal portadora y un generador de señales digitales 160, denominado también "codificador", que proporciona la secuencia útil descrita anteriormente. El generador digital 160 comprende en memoria la secuencia de 9 valores o 9 bits a generar y transforma este código en una serie de señales cuadradas tales como las de las figuras 2 y 4. Entre el generador analógico de señal portadora 150 y el codificador 160 está dispuesta una puerta o conmutador analógico 170 que deja pasar la señal analógica portadora cuando recibe del codificador 160 un estado alto, y suministra una señal nula cuando recibe del codificador 160 un estado bajo. Debido a que esta señal útil oscila entre los estados bajo y alto según una forma cuadrada, este conmutador 170 realiza en otros términos una multiplicación de la señal portadora con la señal útil.

La señal codificada obtenida a la salida de este conmutador 170 es por tanto una señal alterna deformada en amplitud según una señal de deformación que varía en todo o nada según una secuencia que representa un código de 9 valores predeterminado.

Esta señal de salida es transmitida a un amplificador 180 que transmite a su vez esta señal a cada una de las dos bobinas 115 y 117 del vehículo.

El detector en el suelo comprende un filtro pasabanda 260 conectado directamente con el bucle 230. Este filtro 260 sólo deja pasar unas frecuencias que se encuentran en una gama próxima a la frecuencia de la portadora, es decir las frecuencias próximas a 633 kHz.

Corriente abajo del filtro pasabanda 260 está dispuesto un módulo 265 de conformado apropiado para extraer, a partir de la señal de 633 kHz modulada en amplitud, la señal correspondiente de modulación de amplitud.

Este módulo de conformado 265 está constituido por un monoestable que proporciona una señal de 0 en posición de reposo y una señal de 1 en posición de activación.

Este monoestable 265 adopta su posición de activación cuando recibe de entrada un valor superior a un umbral que está fijado en este caso a los tres cuartos de la amplitud máxima de la señal eléctrica generada a la salida del filtro pasabanda 260 en caso de presencia del vehículo.

El monoestable pasa por tanto a la posición de activación en los instantes en que, estando la señal útil de modulación en estado alto, la oscilación de la portadora se aproxima a su máximo.

El monestable adoptado en este caso está además ideado para conservar su posición activa por una duración fijada más allá del instante en que la señal de entrada del monoestable pasa de nuevo por debajo del umbral. Esta duración se elige en este caso ligeramente superior a la duración de un periodo de oscilación de la señal portadora.

De esta manera, cuando la señal de entrada presenta una envolvente en estado alto, el monoestable no tiene tiempo de pasar de nuevo a la posición de reposo entre el instante en que un oscilación franquea el umbral de disparo a la baja y el instante en que esta misma oscilación pasa de nuevo este umbral a la alta. La señal de salida del monoestable perma-
nece por tanto constante a 1 durante todo el periodo en que la envolvente de la señal recibida permanece al nivel alto.

A la inversa, cuando la señal trasmitida al monestable por el filtro pasabanda presenta una amplitud nula, es decir en la que la envolvente de la señal está a nivel bajo, el monoestable permanece en su posición de reposo.

El monoestable conmuta por tanto entre sus niveles de salida alto y bajo de forma sincronizada con la envolvente de modulación de la portadora. Extrae por tanto de la señal recibida una secuencia de conmutaciones semejante a la generada por la fuente digital 160 del vehículo.

Esta secuencia es duplicada y transmitida a dos descodificadores paralelos 275a y 275b que tienen una misma función de reconocimiento del código de 9 bits específico del vehículo.

El dispositivo recurre por tanto a un reconocimiento de una señal codificada pero sólo realiza dicha descodificación sobre dos señales particulares. El dispositivo sólo reconoce por tanto las señales útiles que forman el código en memoria y moduladas por una portadora a 633 kHz. Mediante la elección de una frecuencia particular para la portadora de las señales, acoplada a una descodificación compleja, se obtiene un nivel de seguridad particularmente elevado.

Los dos descodificadores 275a y 275b suministran ambos una señal nula en ausencia de reconocimiento del código. Por el contrario, suministran cada uno una señal específica en caso de presencia del vehículo.

El descodificador 275a suministra una señal constante en 1 y el descodificador 275b suministra una señal cuadrada de periodo fijado en caso de detección del vehículo.

Corriente abajo de los descodificadores están dispuestos dos módulos 276 y 277 de comparación que reciben cada uno las señales de salida de los dos descodificadores. El módulo 276 compara las señales recibidas y suministra una señal positiva solamente en presencia de dos señales que indican un mismo resultado de detección o de no detección. El módulo 277 sólo suministra una señal positiva en presencia de dos señales de detección a la salida de los dos descodificadores 275a y 275b.

Debido a que los dos descodificadores 275a y 275b suministran unas señales de detección de forma diferente una de la otra, una obtención accidental de dos señales positivas a la salida de los dos descodificadores sin presencia de vehículo, no puede ser obtenida incluso en caso de avería de los dos descodificadores. Los dos descodificadores tienen unos modos de emisión diferentes, y es muy improbable obtener por mal funcionamiento de los dos descodificadores un par de señales que corresponden cada una a una detección de presencia del vehículo.

Como se puede observar en la figura 11, el módulo de verificación de coherencia 276 comprende dos básculas en serie cuyos extremos móviles son apropiados para entrar en contacto con los extremos de dos segmentos paralelos, de los que el extremo fijo de uno está conectado a un generador continuo 24V. Comprende asimismo dos relés 281, 282 mandados respectivamente por el descodificador 275a y el descodificador 275b. El extremo fijo de la otra báscula suministra por tanto una señal positiva o nula según la coherencia o no de las posiciones de las dos básculas, es decir solamente si los dos descodificadores dan un mismo resultado de detección.

El módulo 277 comprende a su vez dos básculas en serie, apropiadas para bascular cada una entre una posición de contacto con un extremo de un mismo segmento y una posición en el aire.

Estas dos básculas son, también en este caso, mandadas por los relés 281 y 282. Estando una de las básculas conectada a un generador, la otra báscula solo transmite un potencial positivo en caso de activación simultánea de los relés 281 y 282.

A la salida de este módulo 277 está dispuesto el contactor de potencia 220. El contactor 220 está equipado con unos medios que producen una señal positiva de cierre que es transmitida a un módulo 278 en paralelo de la señal proporcionada por el descodificador 275a. El módulo 278 verifica la positividad de estas dos señales a la vez y manda en dicho caso a un emisor 300 emitir una señal de retorno hacia el vehículo.

La señal de salida del módulo 276 de verificación de coherencia es transmitida sobre una primera entrada de un módulo 279 cuya segunda entrada recibe la señal de salida del descodificador 275a. El módulo 279 sólo suministra una señal positiva en presencia de señales positivas en sus dos entradas, es decir cuando el descodificador 275a detecta un vehículo y cuando el módulo 276 constata la coherencia entre las señales de salida de los dos descodificadores 275a y 275b.

En este caso, el módulo 279 manda un relé de hilo piloto 400, como será descrito a continuación en relación con la figura 9.

Según una disposición ventajosa de la invención, el código de 9 bits puede ser utilizado a la vez para la detección de presencia del vehículo, por ejemplo por el reconocimiento de una secuencia particular codificada sobre los cinco primeros bits y también por la transmisión de datos específicos, por ejemplo de datos de identificación de vehículos particulares entre una flota de vehículos alimentados por el dispositivo, pudiendo estos datos específicos ser por ejemplo codificados sobre los cuatro últimos bits.

Más generalmente, el dispositivo de detección según la invención puede ser utilizado para una transmisión de informaciones, en particular de informaciones codificadas digitalmente, entre el vehículo y el suelo en el sentido que va del vehículo hacia el suelo o en el sentido de retorno que va del suelo hacia el vehículo. Dichas transmisiones pueden ser útiles para memorizar unas informaciones sobre los pasos y los horarios de paso de cada uno de los diferentes vehículos de la flota alimentada según la invención.

El detector 200 y el conmutador 220 son en este caso de una gran fiabilidad en cuanto a un eventual fallo de uno de sus elementos constitutivos.

Cualquier fallo de uno de los componentes descritos a continuación se traducirá por un comportamiento securitario de no detección de vehículo y por el mantenimiento del segmento de pista asociado 210 al potencial negativo.

En lo que se refiere al contactor de potencia 220, el único fallo que puede tener lugar es una soldadura de uno de sus contactos. Este fallo, susceptible de ocurrir solamente en el momento de la liberación del segmento 210 por el vehículo, es tratado por unas disposiciones expuestas a continuación.

En efecto, de acuerdo con la invención, se mejora aún el nivel de fiabilidad del dispositivo de alimentación por las disposiciones siguientes.

Como se puede apreciar en la figura 8, unas cajas 215 de detección y de mando están dispuestas a lo largo de la serie de segmentos 210 a razón de una caja por par de segmentos 210. Cada una de estas cajas 215 comprende unas disposiciones de detección de la presencia de uno de los emisores 115 y 117 del vehículo encima de un bucle 230 y unas disposiciones de conmutación 220 de cada uno de los segmentos 210 con o bien la línea de alimentación 250 o bien la línea de retorno 240.

A lo largo de la serie de segmentos 210 circula asimismo un hilo piloto 420 que está acoplado a cada uno de los detectores 200 y de los conmutadores 220 dispuestos en las cajas 215. Este hilo piloto 420 se extiende a lo largo de una serie de segmentos de alimentación 210 que está situada entre dos subestaciones de alimentación 500 y 600. Las dos subestaciones 500 y 600 están conectadas a los extremos respectivos del hilo piloto 420 y están equipadas con disyuntores apropiados para cortar la alimentación de la porción de línea de alimentación 250 situada entre estas subestaciones cuando se interrumpe la continuidad del hilo piloto 420. El hilo piloto 420 debe presentar por tanto en todo momento una continuidad eléctrica de una subestación a la otra para que la alimentación sea mantenida entre estas dos subestaciones.

Se observará además que el vehículo comprende dos patines de retorno de corriente 120 y 122 alejados uno del otro y conectados eléctricamente entre sí. Estando uno de los patines 122 montado en el extremo posterior del vehículo, si un segmento permanece alimentado accidentalmente después de la salida del rozador 110, dicho segmento es conectado a la línea de retorno 240 por medio del rozador posterior 122 conectado al rozador delantero 120, que está conectado a la línea de retorno de manera que se establece un cortocircuito entre el segmento posterior alimentado accidentalmente y un segmento delantero conectado a la línea de retorno 240. Se produce también en este caso una disyunción de una de las subestaciones encuadrantes 500 y 600.

En la figura 9, se han representado más precisamente dos segmentos consecutivos 210 con, para uno de estos segmentos 210, un esquema funcional que representa el acoplamiento del hilo piloto 420 con el detector de vehículo 200 y el conmutador de alimentación 220 asociados a este segmento.

Como se observa en esta figura 9, el hilo piloto 420 forma, a nivel de este detector 200 y de este conmutador 220, un par de básculas 422 y 424 dispuestas en los extremos respectivos de un par de ramas eléctricas paralelas 432 y 434. Cada una de las ramas 432 y 434 desemboca por uno de sus extremos a nivel del extremo móvil de una de las dos básculas 422 y 424. El punto de rotación de cada una de estas básculas está, a su vez, en contacto eléctrico permanente con una de las dos porciones de línea piloto que se alejan o que llegan a estas dos ramas paralelas 432 y 434. Así, la continuidad del hilo piloto 420 sólo está asegurada para unas posiciones correspondientes una con la otra de las dos básculas 422 y 424. En efecto, para que la continuidad del hilo piloto 420 esté asegurada, las dos básculas 422 y 424 deben estar en contacto con los dos extremos de una misma rama entre las dos ramas paralelas 432 y 434.

De acuerdo con la invención, la primera báscula 422 es mandada por el detector de presencia 200 y la segunda báscula 424 es mandada por el conmutador 220 que conecta el segmento 210 con la línea de alimentación a 750 voltios 250. Así, la continuidad del hilo piloto 420 sólo puede estar asegurada a nivel de un par detector 200/conmutador 220 en los dos casos siguientes, que corresponden a unas posiciones asociadas de las dos básculas:

- presencia de un emisor 115 ó 117 del vehículo 100 detectado encima del segmento 210 y segmento 210 alimentado;

- sin emisor 115 ó 117 del vehículo detectado encima del segmento 210 y segmento conectado a la línea de retorno 240.

En otros términos, el hilo piloto 420 es interrumpido en particular en el caso en que un segmento 210 es alimentado sin que un emisor 115 ó 117 del vehículo sea detectado encima de este segmento. En este caso, la disyunción del conjunto de los segmentos comprendidos entre las dos subestaciones 500 y 600 interviene casi inmediatamente.

Un caso de fallo de este tipo puede producirse cuando tiene lugar una soldadura de un contacto del conmutador 220 y también si un aislamiento entre el segmento considerado y un segmento vecino no está accidentalmente asegurado, siendo este segmento vecino alimentado puesto que está en contacto con el patín de captación 110.

Otro caso de disyunción es aquél en que un emisor 115 ó 117 del vehículo es detectado encima del segmento 210 pero el segmento no está alimentado.

Se observará en la figura 9 que la báscula 424 es mandada por un relé 205 mandado en corriente que está dispuesto sobre una rama 203 que conecta la línea de retorno 240 al segmento 210, en paralelo con el contactor 220. Sobre esta rama 203 están dispuestos asimismo en serie con este relé 205 una fuente de tensión a 24V, referenciada 206, cuyo borne positivo está dispuesto por el lado del segmento 210, y un diodo 207 montado pasante en el sentido que va de la línea de retorno 240 al segmento 210.

Estando esta rama 203 montada paralelamente al contactor 220, sus dos extremos están conectados uno al otro por el contactor 220 en la situación en que conecta el segmento 210 a la línea de retorno 240.

En dicho caso, el generador 206 hace circular en el diodo 207 y el relé 205 una corriente no nula y el relé manda la báscula 424 en una posición correspondiente a la posición "segmento no alimentado".

A la inversa, ninguna corriente recorre esta rama 203 cuando el segmento está a un potencial superior al de la fuente 206. En efecto, el diodo 207 ve entonces su borne negativo llevado a un potencial superior a 24V de manera que es bloqueante.

El mismo impide por tanto que una corriente de mando circule en el relé 205, e impide un cortocircuito entre el segmento 210 alimentado y la línea de retorno 240.

En dicho caso, el relé 205 recorrido por ninguna corriente manda la báscula 424 en posición "segmento alimentado".

Gracias a este montaje, el relé 205 está en estado "segmento alimentado" no solamente cuando el contactor 220 no conecta ya el segmento 210 a la línea de retorno 240, es decir cuando el bucle formado por la rama 203 está abierto, sino también cuando el potencial del segmento 210 sobrepasa el potencial de la línea de retorno 240 aumentado en 24V, por bloqueo del diodo 207 en este caso. Es el caso en particular en un caso de fallo en el que el segmento 210 es alimentado por conexión eléctrica entre él y un segmento vecino alimentado, por ejemplo en el caso de un fallo de aislamiento entre estos segmentos.

Dicha disposición permite por tanto un mando de la báscula 424 fiel en estado real de alimentación o no del segmento 210, cualquiera que sea la causa de la alimentación de este segmento, puesto que es el potencial detectado directamente sobre este segmento el que es comparado con el de la línea de retorno 240.

Además, el módulo 276, cuando detecta una incoherencia entre los resultados de los dos descodificadores, es apropiado para mandar una apertura del bucle 203 de la figura 9 por medio de un interruptor suplementario, no representado en la figura 9.

Así, si se detecta una incoherencia entre los resultados proporcionados por los dos descodificadores 275a y 275b mientras que por lo menos uno de los dos detectores señala la presencia del vehículo, el hilo piloto 420 es interrumpido.

Más precisamente, el resultado del test de coherencia efectuado por el órgano 276 y el resultado de la descodificación por el descodificador 275a son ambos transmitidos a una puerta (I) 279 que sólo manda un accionamiento de la báscula 424 cuando concuerdan los dos resultados de estos dos elementos 275a y 276.

Cada segmento 210 está asociado a un dispositivo de emisión 300 que asegura un acuse de recibo de la señal de presencia emitida por el vehículo 100 de retorno hacia este mismo vehículo 100. Así, como se ha representado en la figura 7, el detector 200, manda, además del contactor 220 y del relé de hilo piloto 400, un emisor de señal magnética 300 dirigido hacia encima del segmento 210.

La señal de presencia salida de la puerta (I) 278 manda el generador de señal de retorno 300 en dirección al vehículo.

Este generador 300 presenta en este caso una constitución similar a la del emisor de vehículo 100, es decir que comprende un conmutador analógico 370, un generador de señal portadora 380 a 33 kHz, realizando el conmutador analógico 370 sobre esta señal portadora una deformación en amplitud según unas formas cuadradas que corresponden a un código particular.

Corriente abajo de este conmutador analógico 370 está dispuesto un amplificador de potencia 375 y después un órgano de aislamiento galvánico 378. La señal codificada de retorno es emitida por medio del bucle 230.

Ventajosamente, el bucle 230 está constituido por dos hilos paralelos aislados entre sí, estando un hilo asignado a la detección y el otro a la emisión del campo magnético de retorno.

El vehículo 100 está, a su vez, provisto de dos detectores 190 apropiados para identificar la presencia de esta señal de retorno.

Este conjunto de detección 190 comprende sucesivamente una bobina 192 de recepción, un filtro amplificador pasabanda 194 sobre la frecuencia 33 kHz y un descodificador/convertidor 196 apropiado para transformar la señal de retorno en una señal de mando continua a 15 V. Corriente abajo del convertidor está dispuesto el mando IGBT descrito anteriormente, referenciado en este caso 198.

La señal de retorno puede simplemente estar constituida por una señal magnética o electromagnética alterna a 33 kHz, siendo el dispositivo de detección embarcado 190 apropiado para detectar la presencia o no de esta frecuencia. En este caso, el detector 190 está formado por la sucesión de elementos siguientes: bobina de recepción 192 filtro pasabanda a 33 kHz/convertidor 33 kHz hacia señal continua 15 V.

La señal de retorno es mantenida durante la presencia de los emisores 115 y 117 encima del segmento 210.

Los detectores embarcados 190 mandan el conmutador dispuesto entre los rozadores de captación de alimentación 110 del vehículo y el motor 130 del vehículo. En caso de un eventual fallo en la transmisión que va del vehículo al suelo o también en el caso de un fallo en el dispositivo en el suelo, el vehículo no recibe el acuse de recibo esperado o bien la señal de retorno desaparece de forma prematura. El conmutador embarcado interrumpe entonces el contacto entre los rozadores de captación 110 y el motor 130 de manera casi inmediata, en la práctica en un plazo de algunos microsegundos, de manera que la apertura del conector 220 susceptible de ser mandada en dicho caso de fallo se efectúa después del corte del motor 130 del vehículo. El contactor en el suelo 220 es pues, en el caso de un fallo de este tipo, accionado en ausencia de cualquier corriente que lo atraviese.

Se obtiene por tanto una desconexión de la carga antes del corte de la alimentación al suelo, que protege los conmutadores en el suelo de una conmutación en carga.

El contactor en el suelo 220 está por tanto protegido contra unos arcos eléctricos que son particularmente destructivos para él. Ventajosamente, el contactor embarcado, es un conmutador IGBT (Isolated Gate bipolar Transistor en inglés) que es un semiconductor unidireccional mandado por una puerta, componente de potencia que presenta una robustez particular.

Ventajosamente, el vehículo comprende dos conectores IGBT dispuestos invertidos, uno para la alimentación, y el otro para la tracción del vehículo.

Esta función de protección está asegurada de forma aún más fiable debido a que el conmutador IGBT 198 es más rápido que el conmutador en el suelo, de manera que la cadena formada por los medios de emisión de la señal de retorno 300, el receptor 190 del vehículo y el conmutador 198 del vehículo es suficientemente rápida para provocar (en respuesta a una señal de los dispositivos de mando en el suelo) una desconexión del motor del vehículo antes de que el conmutador en el suelo desconecte el segmento de alimentación.

Ventajosamente, el vehículo sólo manda el cierre del o de los contactores IGBT entre el motor 130 y los rozadores 110, en particular al arranque del vehículo, cuando detecta el acuse de recibo. El acuse de recibo sólo es enviado cuando el segmento 210 correspondiente al bucle 230 es alimentado y el conmutador de vehículo sólo es accionado en su estado de conducción hasta después de la detección de la señal de retorno por el receptor 190, de manera que no permite que la cadena de tracción consuma hasta que el segmento es alimentado.

Así, el contactor 220 no conmuta en ningún caso mientras la carga constituida por el motor del vehículo está conectada al mismo.

La activación de un segmento en presencia de un vehículo se efectúa por tanto antes de la conexión de la carga constituida por el motor de este vehículo.

Por otra parte, se adopta una configuración geométrica de los bucles de detección 230, de los segmentos 210, de los emisores 115 y 117 y de los rozadores 110 que permite anticipar la llegada de los rozadores 110 por el cierre del contactor 220 y retrasar la apertura del contactor 220 con respecto a la puesta en marcha del rozador 110, de manera que el contactor 220 no conmuta nunca en carga.

Claims (17)

1. Dispositivo de transporte que comprende un dispositivo de alimentación externa que comprende un segmento de pista (210), un vehículo eléctrico que comprende un rozador (110) apropiado para entrar en contacto con el segmento de pista (210) y un dispositivo de detección (200) de la presencia del vehículo (100), que comprende unos medios de recepción (230) de señales magnéticas o electromagnéticas emitidas por un vehículo (100) en la proximidad de estos medios de recepción (230), comprendiendo el dispositivo de detección unos medios de reconocimiento para identificar (200) entre las señales recibidas las formadas por una señal portadora que tiene una frecuencia predeterminada (F1) y cuya amplitud varía según una señal codificada predeterminada, comprendiendo el vehículo un medio de declaración de presencia (100) constituido por un emisor magnético o electromagnético apropiado para emitir una señal constituida por una señal portadora a la frecuencia elegida (F1) y cuya amplitud varía según la señal codificada elegida, comprendiendo el dispositivo de detección asimismo un medio (300) apropiado para emitir hacia el vehículo (100) una señal de retorno que indica que el vehículo (100) ha sido detectado, y comprendiendo el vehículo un receptor (190) apropiado para identificar la señal de retorno emitida por el dispositivo de detección (200, 220, 250), caracterizado porque el vehículo comprende un conmutador que es apropiado para desconectar el motor del vehículo (130) del segmento de pista cuando la señal de retorno que indica que el vehículo ha sido detectado desaparece o no está presente.

2. Dispositivo de transporte según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de alimentación externa comprende un conmutador (220) apropiado para conectar el segmento de pista (210) a una línea de alimentación (250), y unos medios de mando de este conmutador (220) en respuesta a la detección o no del vehículo por el dispositivo de detección (200), caracterizado porque los medios de emisión de la señal de retorno, el receptor (190) del vehículo y el conmutador del vehículo son suficientemente rápidos para provocar una desconexión del motor del vehículo del segmento de pista (210) antes de que el conmutador del dispositivo de alimentación externa desconecte el segmento (210) de la línea de alimentación (250).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el medio de emisión (300) hacia el vehículo (100) está previsto para emitir sólo la señal de retorno en el estado alimentado del segmento (210), y el conmutador del vehículo únicamente pasa a un estado de conexión entre el motor y el segmento después de la detección de la señal de retorno por el receptor (190) del vehículo.

4. Dispositivo de transporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de detección comprende unos medios de identificación (265, 270, 275) de la señal codificada predeterminada y un filtro frecuencial (260) dispuesto corriente arriba de estos medios de identificación de manera que los medios de iden-
tificación (265, 270, 275) sólo examinen las señales que tienen una frecuencia próxima a la de la señal portadora (F1).

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de reconocimiento comprenden un monoestable (265) apropiado para recibir en caso de presencia del vehículo una señal de presencia representativa del campo captado por los medios de recepción, presentando el monoestable (265) un umbral de paso en su estado inestable elegido inferior a un pico de oscilación máxima de dicha señal de presencia, y previsto para conservar su estado inestable después del franqueo del umbral a la baja durante por lo menos el tiempo necesario para que dicha oscilación máxima se eleve por encima del umbral.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de detección comprende dos órganos (275a, 275b) apropiados cada uno para realizar una comparación de la señal captada y eventualmente tratada con una secuencia digital elegida, y porque el resultado de cada una de estas dos comparaciones es transmitido a un medio de verificación de coherencia (276) apropiado para mandar un corte de un medio de alimentación del vehículo en el caso en que los dos resultados no concuerden.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque los dos órganos (275a, 275b) están previstos para suministrar unas señales indicadoras de la presencia del vehículo que son de forma diferente una de la otra, y porque el medio de verificación de coherencia (270) posee unos medios apropiados para reconocer específicamente cada una de estas dos señales indicadoras.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el medio de verificación de coherencia (276) comprende dos relés (281, 282) mandados respectivamente por los dos órganos (275a, 275b) y dos ramas paralelas encuadradas por dos básculas cada una apropiada para contactar con una u otra de las dos ramas paralelas, siendo cada báscula mandada respectivamente por uno de los dos relés (281, 282).

9. Dispositivo de transporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una línea de alimentación (250), una serie de segmentos de pista (210) de contacto descubiertos y aislados entre sí, una serie de dichos dispositivos de detección (200) y una serie de conmutadores (220) apropiados para conectar selectivamente los segmentos de pista (210) a la línea de alimentación (250) bajo el mando de los dispositivos de detección (200), caracterizado porque la serie de conmutadores (220) y la serie de detectores (200) son recorridos por un hilo piloto (420) conectado a un disyuntor (500, 600) apropiado para cortar la línea de alimentación (250) cuando la continuidad del hilo piloto (420) ya no está asegurada, y porque un conmutador (220) y un detector (200) asociados a un mismo segmento de pista (210) comprenden unos medios para interrumpir la continuidad del hilo piloto (420) cuando el conmutador (220) alimenta el segmento (210) y cuando el vehículo (100) no ha sido detectado encima de este segmento.

10. Dispositivo de transporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una línea de alimentación (250), una serie de segmentos de pista (210) de contacto descubiertos y aislados entre sí, una serie de dichos dispositivos de detección (200) y una serie de conmutadores (220) apropiados para conectar selectivamente los segmentos de pista (210) a la línea de alimentación (250) bajo el mando de los dispositivos de detección (200), caracterizado porque la serie de conmutadores (220) y la serie de detectores (200) son recorridos por un hilo piloto (420) conectado a un disyuntor (500, 600) apropiado para cortar la línea de alimentación (250) cuando la continuidad del hilo piloto (420) ya no está asegurada, y porque un segmento de pista (210) está acoplado a unos medios apropiados para comparar el potencial del segmento con un potencial de referencia y para mandar una interrupción de la continuidad del hilo piloto cuando no se detecta ningún vehículo encima del segmento (210) y cuando el potencial del segmento (210) es superior al potencial de referencia.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque comprende una línea de retorno de corriente (240), porque los conmutadores (220) son cada uno apropiados para conectar un segmento de pista (210) o bien a la línea de alimentación (250) o bien a la línea de retorno (240), y porque los medios para comparar el potencial del segmento (210) con un potencial de referencia comprenden una rama (203) que conecta la línea de retorno (240) al segmento (210) paralelamente al conmutador (220) asociado al segmento (210), presentando esta rama (203) en serie un mando (205) de un contactor del hilo piloto (420) que es mandado en corriente, un diodo (207) montado pasante de la línea de retorno (240) hacia el segmento (210) y una fuente de tensión (206) cuyo borne positivo está dispuesto por el lado del segmento (210).

12. Dispositivo según la reivindicación 6, en combinación con la reivindicación 11, caracterizado porque el medio de verificación (276) de coherencia manda un interruptor dispuesto sobre dicha rama (203).

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el hilo piloto (420) comprende dos ramas paralelas (432, 434) que se extienden entre dos básculas (422, 424) que son mandadas respectivamente por el detector (200) y el conmutador (220) de un mismo segmento de pista (210), de tal manera que la continuidad del hilo piloto (420) sólo está asegurada para unas posiciones de las dos básculas (422, 424) que corresponden a la situaciones en que:

- el vehículo (100) no es detectado frente al segmento (210) y el segmento (210) no es alimentado;

- el vehículo (100) es detectado frente al segmento (210) y el segmento (210) es alimentado.

14. Dispositivo de transporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el vehículo comprende un generador (600) de una secuencia digital que constituye la señal codificada, adoptando la secuencia digital dos estados distintos en el curso del tiempo, un estado alto y un estado bajo, y porque el vehículo comprende un conmutador (170) que recibe sobre dos entradas respectivamente la señal portadora y la secuencia digital de deformación de amplitud, suministrando el conmutador (170) a la salida, según el estado alto o bajo de la secuencia digital, o bien la señal portadora o bien una señal plana.

15. Dispositivo de transporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios destinados a la transmisión de datos del vehículo hacia el dispositivo de detección externa, siendo estos datos distintos de una indicación de presencia y estando incluidos en la señal codificada.

16. Dispositivo de transporte según la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos datos distintos de una indicación de presencia comprenden unos datos de identificación del vehículo.

17. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de detección comprende unos medios de identificación y de memorización de datos emitidos por un vehículo, comprendidos en la señal codificada, y distintos de una indicación de presencia.