ITTO20120695A1 - Circuito di binario atto all'invio di informazioni di segnalamento lungo una linea ferroviaria ad un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa - Google Patents

Circuito di binario atto all'invio di informazioni di segnalamento lungo una linea ferroviaria ad un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“CIRCUITO DI BINARIO ATTO ALL'INVIO DI INFORMAZIONI DI SEGNALAMENTO LUNGO UNA LINEA FERROVIARIA AD UN VEICOLO CHE TRANSITA LUNGO LA LINEA FERROVIARIA STESSA†.
La presente invenzione à ̈ relativa ad un circuito di binario atto all’invio di informazioni di segnalamento lungo una linea ferroviaria ad un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa.
Sono noti circuiti di binario per la rilevazione della presenza di un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa comprendenti:
- un primo generatore di segnale atto a generare un segnale alternato V(t) variabile in tensione alimentato ad un primo conduttore che comprende tratti rettilinei disposti adiacenti a rispettive porzioni di una prima ed una seconda rotaia per realizzare almeno una prima spira quadrata accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia;
- un ricevitore di segnale atto a ricevere il segnale alternato V(t) presente sul binario mediante una seconda spira quadrata comprendente un secondo conduttore che comprende tratti rettilinei disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia e magneticamente accoppiate con le rotaie; il ricevitore di segnale à ̈ atto a discriminare tra due stati:
una condizione di segnale ricevuto superiore ad una soglia in cui le rotaie non sono cortocircuitate da un asse del veicolo ed il circuito di binario viene considerato libero; e
una condizione di segnale ricevuto inferiore ad una soglia o nullo in cui le rotaie sono cortocircuitate da almeno un asse di un veicolo ferroviario presente sul binario ed il circuito di binario viene considerato occupato.
Un circuito di binario del tipo sopra detto può essere – ad esempio – attrezzato utilizzando i dispositivi P-1400 della società Railroad Control Limited realizzato secondo quanto previsto nei brevetti americani 5,936,551 6,087,964 6,226,575 e 6,281,809.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di utilizzare un circuito di binario del tipo sopra detto o analogo per la trasmissione di ulteriori informazioni lungo la linea ferroviaria.
Il precedente scopo à ̈ raggiunto dalla presente invenzione in quanto questa à ̈ relativa ad un circuito di binario atto all’invio di informazioni di segnalamento lungo una linea ferroviaria ad un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa comprendente: - primi mezzi generatori di segnale atti a generare un segnale alternato V(t) variabile in tensione alimentato ad un primo conduttore che comprende tratti disposti adiacenti a rispettive porzioni di una prima ed una seconda rotaia appartenenti ad un circuito di binario per realizzare almeno una prima spira accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia; - mezzi ricevitori di segnale atti a ricevere il detto segnale alternato V(t) presente sul detto circuito di binario mediante una seconda spira in cui un secondo conduttore comprende tratti disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia e magneticamente accoppiate con le dette rotaie; i mezzi ricevitori di segnale essendo atti a rilevare una condizione di segnale ricevuto nullo o inferiore ad una soglia quando le dette rotaie sono cortocircuitate da almeno un asse di un veicolo ferroviario presente sul detto circuito di binario, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi generatori di segnale atti a generare un segnale I(t) variabile in corrente in base ad un codice di modulazione (CODE) associato a detta informazione di segnalamento; detto segnale I(t) essendo alimentato ad un terzo conduttore che comprende tratti disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia per realizzare almeno una terza spira coassiale alla prima ed accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia; i detti secondi mezzi generatori di segnale essendo atti ad indurre sul circuito elettrico formato dalle porzioni della prima e della seconda rotaia cortocircuitate dal detto asse una corrente variabile Iab(t) modulata dal detto codice; detto veicolo ferroviario essendo provvisto di mezzi rilevatori di corrente atti a rilevare detta corrente variabile Iab(t) per l’estrazione del detto codice (CODE) e l’invio delle dette informazioni di segnalamento.
L’invenzione sarà illustrata con riferimento al disegno allegato che rappresenta – in modo schematico - una forma di realizzazione non limitativa.
Nella figura allegata à ̈ indicato con 1, nel suo insieme, un circuito di binario per l’invio di segnalazioni lungo una linea ferroviaria 3 ad un veicolo 2 (illustrato schematicamente – ad esempio un locomotore elettrico) che transita lungo la linea ferroviaria 3.
La linea ferroviaria 3 comprende una pluralità di coppie di rotaie 5a,5b elettricamente connesse tra di loro mediante rispettivi giunti elettrici (di tipo noto); coppie consecutive di rotaie (ogni coppia di rotaie realizza un rispettivo circuito di binario) sono funzionalmente separate tra loro mediante il giunto elettrico.
Il circuito di binario 1 comprende:
- un primo generatore di segnale 6 (di tipo noto) atto a generare un segnale alternato V(t) (tipicamente un segnale con frequenza nel range 3.5÷16.5kHz e tensione nel range massimo di 10Veff) variabile in tensione alimentato ad un primo conduttore 7 che comprende tratti rettilinei 7a, 7b disposti adiacenti a rispettive prime porzioni di estremità della prima e della seconda rotaia 5a, 5b per realizzare almeno una prima spira quadrata 8 accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia 5a,5b; e
- un ricevitore di segnale 9 atto a ricevere il segnale alternato V(t) presente sul binario mediante una seconda spira quadrata 10 comprendente un secondo conduttore 11 che comprende tratti rettilinei 11a, 11b disposti adiacenti a rispettive seconde porzioni di estremità della prima e della seconda rotaia 5a, 5b e magneticamente accoppiate con le rotaie 5a,5b.
I tratti rettilinei 7a, 7b e 11a, 11b sono disposti adiacenti a rispettive porzioni interne ed affacciate tra di loro delle rotaie 5a, 5b in modo tale che la traccia delle spire quadrate 8 e 10 giacciono all’interno dell’area delimitata dalle tracce delle rotaie 5a,5b.
Il ricevitore di segnale 9 Ã ̈ atto a discriminare tra due stati:
- una condizione di segnale ricevuto superiore ad una soglia in cui le rotaie 5a, 5b non sono cortocircuitate da un asse del veicolo ed il circuito di binario viene considerato libero (cioà ̈ nessun veicolo à ̈ presente);
- una condizione di segnale ricevuto inferiore ad una soglia o nullo in cui le rotaie 5a, 5b sono cortocircuitate da almeno un asse metallico 12 del veicolo ferroviario 2 ed il circuito di binario viene considerato occupato.
Secondo la presente invenzione, il circuito di binario 1 comprende un secondo generatore di segnale 13 (anche esso di tipo noto ed illustrato schematicamente) atto a generare un segnale I(t) variabile in corrente in base ad un codice di modulazione CODE associato ad una segnalazione da trasmettere al veicolo 2. Tipicamente la segnalazione à ̈ relativa allo stato dei circuiti di binario successivi a quello in cui si trova il veicolo 2.
Il segnale I(t) à ̈ alimentato ad un terzo conduttore 14 che comprende tratti rettilinei 14a, 14b disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia 5a, 5b per realizzare almeno una terza spira 15 coassiale alla prima spira 8 (la traccia dell’asse à ̈ indicata con 16) ed accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia 5a,5b.
Il secondo generatore di segnale 13 à ̈ atto ad indurre sul circuito elettrico formato dalle porzioni della prima e della seconda rotaia 5a, 5b (tali porzioni sono indicate con il tratto e punto) cortocircuitate dall’ asse 12 una corrente variabile Iab(t) modulata dal codice CODE.
Il veicolo ferroviario 2 à ̈ provvisto di almeno un sensore di corrente 17 atto a rilevare la corrente variabile Iab(t) ed emettere un segnale di uscita che viene inviato ad una centralina elettronica 19 (rappresentata schematicamente) presente sul veicolo ferroviario 2 ed utilizzata per l’estrazione del codice CODE e la fornitura della relativa segnalazione al conducente (non illustrato) del veicolo ferroviario.
I tratti rettilinei 14a, 14b sono disposti adiacenti a rispettive porzioni esterne opposte delle rotaie 5a, 5b in modo tale che la traccia della spira quadrata 15 fuoriesce dall’area delimitata dalle tracce delle rotaie 5a,5b.
Conseguentemente, in pianta, la prima spira 8 Ã ̈ interna alla terza spira 15.
Inoltre il secondo generatore di segnale 13 Ã ̈ atto a modulare il segnale I(t) mediante una tecnologia Frequency-Shift-Keying. La frequenza del segnale I(t) Ã ̈ diversa dalla frequenza del segnale V(t).
Come à ̈ noto la frequency-shift keying, in acronimo FSK, à ̈ una tecnica o schema di modulazione numerica di frequenza, in cui il segnale modulante contenente informazione (in questo caso i bit del codice CODE) sposta la frequenza della portante in uscita da uno ad un altro di due valori predeterminati di frequenza.
Il circuito di binario sopra illustrato utilizza due loop accordati (la prima spira 8 e la terza spira 15) a due frequenze differenti ed installati sul giunto elettrico di confine tra due circuiti di binario contigui; l’installazione del loop (prima spira 8) relativo alla funzione di libero/occupato all’interno delle rotaie 5a, 5b e del loop (terza spira 15) relativo alla funzione dello stato dei circuiti di binario successivi posti all’esterno delle rotaie stesse consente di ottenere che il funzionamento di ciascuno dei due loop in questione non influenzi consistentemente quello dell’altro.
Il circuito di binario potrebbe prevedere una quarta spira (non illustrata) avente struttura e funzione analoga a quella della terza spira 15 e quindi alimentata da un generatore di segnale analogo al generatore di segnale 13. Tale quarta spira sarebbe coassiale alla seconda spira 10 realizzando un sistema simmetrico per la trasmissione di dati al veicolo 2 indipendentemente dalla sua direzione di avanzamento, in quanto la terza spira 15 e la quarta spira verrebbero utilizzate rispettivamente con funzionalità di trasmissione e ricezione (o viceversa) in funzione del senso di marcia del veicolo 2.
In caso di circuito di binario libero, la terza e la quarta spira potrebbero essere utilizzate rispettivamente per la trasmissione (ricezione) e la ricezione (trasmissione) del segnale I(t) al fine di testare il circuito di binario e tutte le connessioni relative a dette terze e quarta spira e relativi sistemi di trasmissione e ricezione.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Circuito di binario atto all’invio di informazioni di segnalamento lungo una linea ferroviaria ad un veicolo che transita lungo la linea ferroviaria stessa comprendente: - primi mezzi generatori di segnale (6) atti a generare un segnale alternato V(t) variabile in tensione alimentato ad un primo conduttore (7) che comprende tratti (7a,7b) disposti adiacenti a rispettive porzioni di una prima ed una seconda rotaia (5a,5b) appartenenti ad un circuito di binario per realizzare almeno una prima spira (8) accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia (5a,5b); - mezzi ricevitori di segnale (9) atti a ricevere il detto segnale alternato V(t) presente sul detto circuito di binario mediante una seconda spira (10) in cui un secondo conduttore (11) comprende tratti (11a, 11b) disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia e magneticamente accoppiate con le dette rotaie ; i mezzi ricevitori di segnale (9) essendo atti a rilevare una condizione di segnale ricevuto nullo o inferiore ad una soglia quando le dette rotaie (5a,5b) sono cortocircuitate da almeno un asse (12) di un veicolo ferroviario presente sul detto circuito di binario, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi generatori di segnale (13) atti a generare un segnale I(t) variabile in corrente in base ad un codice di modulazione (CODE) associato a detta informazione di segnalamento; detto segnale I(t) essendo alimentato ad un terzo conduttore (14) che comprende tratti (14a,14b) disposti adiacenti a rispettive porzioni della prima e della seconda rotaia per realizzare almeno una terza spira (15) coassiale alla prima (8) ed accoppiata magneticamente con la prima e la seconda rotaia (5a,5b); i detti secondi mezzi generatori di segnale (13) essendo atti ad indurre sul circuito elettrico formato dalle porzioni della prima e della seconda rotaia cortocircuitate dal detto asse (12) una corrente variabile Iab(t) modulata dal detto codice; detto veicolo ferroviario essendo provvisto di mezzi rilevatori (17) di corrente atti a rilevare detta corrente variabile Iab(t) per l’estrazione del detto codice (CODE) e l’invio delle dette informazioni di segnalamento. 2.- Circuito di binario secondo la rivendicazione 1, in cui detti secondi generatori di segnale (13) sono atti a modulare il detto segnale I(t) mediante una tecnologia Frequency-Shift-Keying, in acronimo FSK. 3.- Circuito di binario secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui, in pianta, la detta terza spira (15) à ̈ esterna alla detta prima spira (8). 4.- Circuito di binario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima (8) e detta terza spira (15) presentano in pianta perimetro rettangolare. 5.- Circuito di binario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda spira (10) presenta in pianta perimetro rettangolare. 6.- Circuito di binario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in pianta, i tratti (7a, 7b) della detta prima spira (8) sono interni rispetto ai tratti di rotaia (5a, 5b) del circuito di binario (1). 7.- Circuito di binario secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in pianta, i tratti (14a e 14b) della detta terza spira (15) sono esterni rispetto ai tratti di rotaia (5a e 5b) del circuito di binario (1).
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