CA1290810C

CA1290810C - Installation for the localized transmission of data between a circulation lane and a vehicle circulating on the lane

Info

Publication number: CA1290810C
Application number: CA000540377A
Authority: CA
Inventors: Francis George Grassart; Charles Emile Binard; Paul Jean Louis Gilsoul
Original assignee: ACEC Transport SA
Current assignee: Alstom Belgium SA
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1991-10-15
Anticipated expiration: 2008-10-15
Also published as: TNSN87122A1; MA21012A1; DE3674205D1; ATE56403T1; ES2006769A6; EP0252199A1; DZ1099A1; EP0252199B1; PT85160A; PT85160B; IE63127B1; IE871677L

Abstract

1. Installation for the point-to-point transmission of data between the track and a vehicle travelling on this, consisting of ground equipment (5) fastened to the track and comprising a transmitter which transmits the coded information from a track signal (11) by means of a transmission marker (9), and of on-board equipment (1) accommodated in the vehicle (3) and comprising a receiver (151, 152, 153) connected to at least one reception antenna (13, 15) fastened underneath the vehicle (3) so as to correspond to the transmission marker (9), and at least one computer (155, 156, 157) for decoding and processing the received information, the said computer being connected to a display panel (160), characterized in that the ground equipment (5) comprises at least one means (33, 37, 39) for the sequential binary coding of the track signalling information (11), an active magnetic-field frequency-modulation transmitter (41, 43, 45, 47), a means (51, 53, 55, 57) for comparing the amplitude of the transmitted magnetic field with a threshold and a means (63, 67, 69, 70) for checking the transmitted frequency by means of a transmission marker (9), the means (51, 53, 55, 57) of comparison of the amplitude of the transmitted magnetic field and the means (63, 676 (sic), 69, 57) for checking the transmission frequency being connected to a safety-signal command means (61).

Description

' TNSTALLATION PO~ LA TRANSMISSION PONCTUELLE DE
NT
SUR CELLE-CI.
La présente invention est relative à une instal-lation pour la transmission ponctuelle de données entre lavoie et un véhicule circulant sur celle-ci, qui comporte un émetteur fixé sur la voie et un récepteur logé dans le véhicule tel qu'un véhicule de chemin de fer, tram, métro-politain, ... etc.
Traditionnellement, la circulation des véhicules de chemin de fer est réglée par les signaux implantés le long de la voie, ce qui garantit un degré de sécurité
élevé.
Cepe~dant, la responsabilité du respect des 15 consignes données par les installations de signalisation est entièrement confiée au conducteur qui doit l'assumer dans des conditions parfois difficiles: circulation dans le brouillard ou pendant des chutes de neige, soleil ra-sant, etc...
Il est donc important pour la sécurité du tra~
fic, de doter les postes de conduite d'un équipement dont la double fonction est de répéter à bord l'aspect de la signalisation, et de contrôler l'action du conducteur dans les différentes situations créées le long du parcours par 25 l'aspect des signaux; en cas de négligence éventuelle de la part du conducteur, le système arrête le véhicule auto-matiquement.
Par ailleurs t une transmission à haute capacité
d'information est nécessaire pour réaliser un contrôle de 30 vitesse efficace.
~ n effet, il faut au moins pouvoir transmettre ponctuellement des informations sur les aspects des si-gnaux, la pente de la voie, la vitesse à respecter et la distance au prochain signal, et la vitesse de la ligne.
Les équipements de transmission et de traitement des informations doivent présenter un très haut degré de sécurité de fonctionnement et ce dans des conditions très dures: températures extrêmes, vibrations, chocs, humidité, 28.47/1965 , . . .

.

~ 3V~
..

poussières, environnement électro-magnétique perturbateur, etc... De plus, ils doivent présenter une grande disponi-bilité, c'est-~-dire qu'ils ne peuvent donner lieu qu'à un minimum d'incidents ou d'actions intempestives (par exem-ple, commandes erronées de freinage) qui entralneraientdes perturbations inadmissibles du trafic. Enfin, cette transmission voie-machine doit pouvoir fonctionner jus-qu'aux plus hautes vitesses de circulation.
L'une des difficultés, dans le cadre d'un fonc-10 tionnement en sécurité, réside dans la sélection des émet-teurs adéquats fixés sur la voie parcourue par le véhicule et correspondant a son sens de marche . Par ailleurs, une autre difficulté réside dans la transmission à un niveau suffisant pour garantir une réception sûre des messages 15 par le récepteur logé dans le véhicule.
On connaît une installation pour la transmission ponctuelle de données entre la voie et un véhicule ci-rcu-lant sur celle-ci, qui comporte un émetteur passif (dénom-mé transpondeur) fixé sur la voie et un récepteur logé
20 dans le véhicule circulant sur celle-ci, l'émetteur passif étant activé par un niveau d'émission provenant du véhicu-le. De cette manière, on est certain de recevoir les in-formations de l'émetteur correct. Par ailleurs, l'absorp-tion de l'énergie d'émission par l`émetteur passif peut 25 être détectée ce qui permet à un calculateur de constater la présence d'un émetteur. Cette installation connue en soi satisfait les exigences posées ci-dessus, mais elle est très encombrante et consomme beaucoup d'énergie pour l'activation des émetteurs passifs. De plus, il y a lieu 30 de s'assurer d'un niveau énergétique suffisant transmis vers les émetteurs passifs, et ce en tenant compte des irrégularités dans les voies et, de ce fait, des varia-tions de l'écart entre l'antenne émettrice d'activation et l'émetteur passif à activer. En outre, l'installation 35 connue est complexe et onéreuse.
Par conséquent, la présente invention vise à
fournir une nouvelle installation du type susmentionné
répondant aux exigences de sécurité précitées et :.

.

remplissant les fonctions requises.
Un autre but de la présente invention vise à
fournir une installation du type susmentionné qui pallie ~ les inconvénients des installations de l'état de la techr.ique.
~ n autre but de la présente invention vise à
fournir une installation du type susmentionné qui permet de sélectionner, en toute sécurité, les émetteurs corrects solidaires de la voie, en rejettant les émetteurs d'une 10 voie parallèle ou correspondant au sens de rnarche inverse;
qui permet de garantir un niveau d'émission suffisant, faute de quoi un signal de sécurité est enclenché; qui permet de garantir une fréquence d'émission correcte, faute de quoi un signal de sécurité est enclenché~ et qui 15 permet un codage et décodage corrects des informations transmises ainsi qu'un traitement en sécurité de celles-ci.
Les buts de la présente invention sont atteints par une installation de transmission ponctuelle de données 20 entre la voie et un véhicule circulant sur celle-ci, cons-tituée par un équipement de sol fixé sur la voie compor-tant un émetteur qui transmet les informations codées d'un signal de voie à l'aide d'une balise d'émission, ainsi que d'un équipement de bord logé dans le véhicule` comportant 25 un récepteur relié à au moins une antenne de réception fixée en dessous du véhicule de manière à correspondre avec la balise d'émission, et au moins un calcula-teur pour le décodage et le traitement des informations recues, ledit calculateur étant raccordé à un tableau d'affichage 30 et de lecture ainsi qu'à un dispositif de commande des freins, caractérisée en ce que l'équipement de sol compor-te au moins un moyen de codage binaire séquentiel des informations de signalisation de voie, un émetteur actif à
modulation de fréquence d'un champ magnétique, un moyen de 35 comparaison à un seuil de l'amplitude du champ magnétique émis et un moyen de contrôle de la fréquence émise à
l'aide d'une balise d'émission, le moyen de comparaison de l'amplitude du champ magnétique émis et le moyen de .

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-- ~.2~0~3~.0 .

contrôle de la fréquence d'émission étant raccordés à un moyen de commande d'un siynal de sécurité, tel que la commutation au rouge du signal de la voie.
Grâce à l'installation de transmission selon la - 5 présente invention, dans laquelle le niveau d'émission et la fréquence d'émission sont contrôlés, il est possible de transmettre les informations codées de manière sure.
On peut encore augmenter la sécurité de fonc-tionnement de l'installation selon la présente invention, 10 en utilisant un codage particulier des signaux, dans le-quel la distance d'Hamming est élevée. Avantageusement, un message se compose de 7 octets dont deux octets de syn-, chronisation et 5 octets d'information dont chacun peut ; transmettre une information parmi 10, de manière à conser-ver une "distance de Hamming" de 4. Les précautions de codage ainsi pri.ses garantissent que pour transformer un ; message correct en un message faux interprétable, il faut transformer au moins 4 bits. On peut aussi réaliser le codage de deux manières différentes sur base d'informa-tions dédoublées de manière qu'une moitié du message émis soit codée d'une fa~on et l'autre moitié de l'autre façon;
l'émission de messages cohérents révèle alors la similitu-de des deux résultats et par conséquent leur exactitude.
Selon une forme d'exécu~ion particulièrement 25 préférée, le moyen de comparaison de l'amplitude du champ magnétique émis à l'aide d'un circuit LC accordé comporte un transformateur d'intensité dont l'enroulement primaire se trouve dans le circuit primaire du transformateur du circuit LC accordé, et un redresseur dont le courant con-30 ~.inu sortant qui est proportionnel à l'amplitude du champest envoyé via un interface adéquat sur un tore dénommé
amplificateur magnétique qui déclenche un signal de sécu-rité via un relais de commande lorsque ledit courant con-tinu est inférieur à un courant continu de seuil généré
35 indéPendamment De préférence, le moyen de contrôle de la fré-quence modulée comporte essentiellement au moins, une horloge, un moyen de lecture de la fréquence modulée, un ~ .

, ~ :

moyen de captage des messa~es codés, un moyen de décodage de ceux-ci, un moyen de sélection et de classe~ent des messages décodés en trois catégories: (a) messages non ~ confor~es à rejeter, (b) messages conformes impliquant l'arrêt du véhicule et (c) messages conformes permettant le passage du véhicule, un moyen permettant la liaison de la fréquence d'horloge aux variations de la fréquence modulée de telle sorte que la fréquence d'horloge permet un échantillonnage plus ou moins rapide du message en 10 fournissant ainsi des messages classés en (b) ou (c) si la fréquence modulée est correcte ou en (a) si la fréquence modulée a subi une quelconque variation, ledit moyen de contrôle étant relié à un moyen de commande d'un signal de sécurité.
Avantageusement, le signal classé en (a), (b) ou (c) est comparé dans un amplificateur magnétique, de pré-férence le même amplificateur magnétique qui sert de moyen de comparaison de l'amplitude du champ magnétique émis, à
une référence dépendant de l'état réel du signal de la 20 voie, ledit amplificateur magnétique pouvant déclencher un signal de sécurité tel qu'un signal d'arrêt rouge.
Comme déjà mentionné précédemment, la balise d'émission est montée sur la voie en étant avantageusement décalée vers la gauche par rapport à l'axe de`la voie, vu 25 dans le sens de circulation du véhicule; de cette manière, une voie utilisée dans les deux sens de circulation peut comporter des balises correspondant au sens de circulation voulu,de chaque côté de l'axe de la voie.
L'équipement de bord comporte, entre autres, un 30 récepteur relié à au moins une antenne de réception exté-rieure fixée en dessous du véhicule, décalée par rapport à
l'axe de la voie, vu dans le sens de la marche. Chaque antenne de réception consiste avantageusement en un bobi-nage à enroulement gauche et en un bobinage à enroulement 35 droit, montés l'un à côté de l'autre, sur un même axe. Cet agencement permet tout particulièrement de rejeter les balises d'émission correspondant au sens de la circulation inverse ou à des voies parallèles. Cet agencement ' ', . :

~ ~0~,1(') particulier de l'antenne permet donc de sélectionner en toute sécurité la balise d'émission adéquate. En effet, les flux magnétiques perc~us par les enroulements gauche et droit d'une antenne sont en concordance de phase, lorsque la balise d'émission correcte passe en dessous de l'anten-ne; par contre, si une balise parasite d'une voie paral-ièle ou de l'autre sens de circulation du véhicule est captée par l'antenne susmentionnée, les deux enroulements de celle-ci captent un flux magnétique de même orientation 10 et, par conséquent, les signaux transmis par lesdits en-roulements opposés sont en opposition de phase. Ceci per-met au dispositif de bord de sélectionner les balises adéquates en toute sécurité.
Les signaux captés par l'antenne de réception à
15 bord du véhicule sont ensuite décodés et traités par des calculateurs électroniques, éventuellement doublés ou triplés pour des raisons de sécurité. L'équipement de bord peut également comporter un capteur de vitesse dont les signaux seront également traités dans les calculateurs 20 pour le contrôle de marche moyennant un programme destiné
à cet effet.
Les variables de sortie sont l'allumage des lampes au tableau de bord et la commande de freinage lors-que le conducteur ne respecte pas les consignes.
D'autres détails de la présente invention appa-raltront dans la description qui suit d'une forme d'exé-cution particulière, à l'appui des dessins dans~lesquels:
- la figure 1 représente une vue générale schématique de l'installation selon la présente invention~
30 - la figure 2 représente schématiquement un message;
- la figure 3 est une vue schématique de fonctionnement de l'équipement de sol, selon une forme d'exécution préfé-rée de l'invention;
- la figure 4 est une vue en coupe d'une balise d'émis-sion;
- la figure 5 représente le franchissement d'une balise normale par l'antenne de réception de l'équipement de bord;

.

'' ' ':

' '30~

- la figure 6 représente le franchissement d'une balise d'émission parasite par l'antenne de réception; et - la figure 7 est une vue schématique du principe de fonctionnement de l'équipement de bord.
Dans les figures, des repères identiques sont utilisés pour des élémen-ts identiques ou analogues.
En référence à la ~igure 1, l'installation se compose d'un équipement de bord 1 monté dans un véhicule 3 et d'un équipement de sol 5 placé le long de la voie 7.
L'équipement de sol code et émet en permanence, 10 à travers une balise 9, un message binaire répété indéfi-niment, codant une information, provenant d'un signal de voie 11, par exemple.
Une antenne 13, 15 installée sous chaque poste de conduite du véhicule, permet de capter lors du passage 15 au-dessus d'une balise 9, le message binaire qu'elle émet.
L'équipement de bord 1 comprend des circuits de réception, de démodulation et de validation du message recu sur l'antenne, des circuits de traitement des infor-mations captées dans la voie, et en provenance du poste de 20 conduite et du capteur de vitesse 17, enfin des circuits de commande de freinage 19, et des circuits donnant au conducteur des informations en provenance de la voie et des consignes. ~ `
La transmission est réalisée par modulation de 25 la fréquence du champ magnétique rayonné par une boucle accordée à 100 KHz.
Le message est par exemple composé de 56 bits soit 16 bits de synchronisation (2 octets: Sl et s2) et 40 bits d'informations (5 octets) (voir igure 2); il dure 30 2,24 ms à la vitesse télégraphique de 25 Kbaud utilisée.
Chaque octect utile peut transmettre une information parmi 10. Autrement dit, parmi les 256 combinaisons possibles de 8 bits, seules dix combinaisons sont normalement autori-sées. Dans le cas où le codeur ne peut déterminer l'infor-35 mation à transmettre, il transmet une 11ème combinaisonappelée "aspect douteux". Les précautions de codage ainsi prises garantissent une "distance de Hamming" de 4 pour un ,, :. , ~: .
~ ~ ' .. : .
: . : , - ~

1;~9c)~
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message simple: autrement dit, pour transformer un message correct en un message faux interprétable, il faut fausser au moins 4 bits.
~ L'une des fonctions principales de l'équipement de sol 5 (figure 3) est de déterminer de manière sûre la valeur du code à donner à chaque octet du message sur base des informations en provenance de la voie 11 (couleur du signal, type de signal: vitesse à respecter, etc...). Dans ce but, le codage est réalisé de deux manières différentes 1O sur base d~informations dédoublées de manière à ce qu~une moitié du message émis, soit codée d'une facon, et l'autre moitié de l'autre façon; l'émission de messages cohérents révèle ainsi la similitude des deux codages et par consé-quent leur exactitude.
Les informations 31 provenant de la voie 11 sont codées de deux manières différentes dans un moyen de co-dage 33, muni de manière connue en soi d'une horloge 35.
Les bits du message ainsi codés sont envoyés , un message sur deux étant inversé, dans un registre à décalage 37 qui 20 les met en série pour les transmettre, via une porte lo-gique 39 inversant un message sur deux, à un modulateur 41 pour y définir la fréquence à injecter, après amplifica-tion en 43 et isolation galvanique en 45, dans la boucle 47 de la balise d'émission 9 (0:9OKHz; 1:110 KHz). L'équi-25 pement de sol comporte ainsi un moyen de contrôle du bonrafraîchissement du registre à décalage 33, qui com-porte la porte logique 39 commandée par l'horloge 35.
Une autre fonction principale de l'équipement de sol 5 est de garantir de manière sûre la détection de la 30 balise d'émission à bord par un niveau d'émission suffi-sant et par une fréquence de modulation correcte. Par ailleurs, il doit garantir l'émission d'un message d'arrêt chaque fois que le signal de voie 11 est fermé.
En vue de contrôler le niveau d'émission, la 3S boucle primaire 47 de la balise 9 comporte un transforma-teur d'intensité 51 accordé en série, qui fournit à son enroulement secondaire, via une cellule de redressage et de filtrage 53, un courant continu proportionnel au niveau - - , .
:
:, .. .

1.~9~
-de champ magnétique émis qui est amené d~ns le boltier 5.
Moyennant un interface 55 le courant continu est amené sur un ~ore 57 dénommé amplificateur magnétique saturable où
il est comparé à un seuil prédéternliné 59. si le courant continu est trop faible, c'est-à-dire si l'amplitude du champ magnétique est insuffisante, ledit amplificateur magnétique 57 est déséquilibré et commande un relais exté-rieur 61 qui actionne le sigrlal d'arrêt sur la voie.
En vue de contrôler la fréquence d'émission, 10 l'équipement de sol comporte un circuit 63. Celui-ci comporte essentiellement au moins une horloge 65, un moyen de lecture de la ~réquence modulée,un moyen de captage des messages codés, un moyen de décodage de ceux-ci, un moyen de sélection et de classement des messages décodés en trois catégories: (a) messages non conformes à rejeter, (b) messages conformes impliquant l'arrêt du véhicule et (c) messages conformes permettant le passage du véhicule, un moyen permettant la liaison de la fréquence d'horloge aux variations de la fréquence 20 modulée de telle sorte que la fréquence d'horloge permet un échantillonnage plus ou moins rapide du message en fournissant ainsi des messages classés en (b) ou (c) si la fréquence modulée est correcte ou en (a) 5i la fréquence modulée a subi une quelconque variation, ledit moyen de 25 controle étant relié à un moyen de commande d'un signal de sécurité.
Ledit circuit 63 permet de faire varier la fré-quence d'horloge en fonction des variations éventuelles de la fréquence modulée. Il capte également le message en 30 amont du modulateur. Lorsque la fréquence modulée varie, l'échantillonnage du message à transmettre varie également et le message lu est un message non conforme. Lorsque la fréquence d'émission est correcte, l'échantillonnage s'ef-fectue normalement et le message lu après échantillonne~
35 ment est cohérent. Le circuit 63 effectue ensuite un clas-sement des messages obtenus en trois catégories:
ta) messages non conformes au code, à rejeteri (b) messages conformes au code, signifiant l'arrêt;

. : : :

, ~ , :
...

: :, ,: ;

9~

lo (c) messages, conformes au code, signifiant le passage.
Le signal ainsi obtenu (a, h ou c) est envoyé
via un interface 67 sur un amplificateur magnétique du ~ type susmentionné, de préférence le même que celui qui est utilisé pour le contrôle du niveau d'émission. Il y est - 5 comparé à un courant de contrôle de la fermeture du signal `d'arrêt 69. Si le signal a été classé en (a), il ne cor-respond pas au signal 69 et l'amplificateur magnétique 57 actionne le relais de commande du signal d'arrêt. Si le signal a été classé en (b) ou ~c), l'amplificateur magné-10 tique le compare à l'état (ouvert ou fermé) du signal d'arrêt 69 et actionne le relais de commande 61 si nécessalre.
En référence à la figure 4 et selon une forme d'exécution préférée de la présente invention, la balise 9est constituée d'une spire unique 91 en acier inoxydable de 80 cm de long formant le circuit secondaire d'un trans-formateur à circuit magnétique dans le circuit primaire 47 duquel le courant modulé est injecté. L'enroulement pri-maire est avantageusement monté sur l'axe 93 disposé à
20 l'intérieur de la spire unique 91, perpendiculairement au plan de celle-ci. La spire unique, suffisamment rigide est montée entre les rails moyennant deux pattes opposées 95 et 97 en forme de S. Avantageusement, le circùit primaire ; 47 est coulé dans un boîtier fixé en dessous de la patte 25 de fixation 95.
La balise 9 est montée entre les rai-ls 101 et 102 et est décentrée par rapport à l'axe de la voie de manière à définir le sens de circulation.
La tension modulée en fréquence est captée aux 30 bornes d'une antenne 13 montée en dessous de chaque poste de conduite du véhicule, c'est-à-dire de manière décentrée à gauche, si les balises sont montées de manière décentrée à gauche, dans le sens de circulation.
Selon une forme d'exécution avantageuse, et en 35 vue d'éviter le captage de signaux provenant d'une balise parasite, par exemple une balise d'une autre voie ou de la contre-voie (en sens inverse), l'antenne 13, 15 se compose - :

.. . . .
' .

de deux bobina~es 131 et 133 dont l'un est enroulé par la gauche et l'autre par la droite. Ainsi, comme représenté a la figure S, lorsque l'antenne passe sur une balise qui est destinée au sens de marche choisi, les flux magnéti-ques qui sont opposés l'un par rapport à l'autre sont captés dans des enroulements opposés et sont de ce fait en concordance de phase. Par contre, comme représenté à la figure 6, lorsque l'antenne capte le champ émis par une balise 9 de contre-voie, celui-ci traverse les deux bobi-nages opposés et les courants obtenus dans les bobinages 10 13~ et 133 sont de ce fait en opposition de phase. Un micro-calculateur peut être chargé de gérer la réception des balises 9.
L'équipement de bord comporte au moins un micro-calculateur 151, 152, 153 chargé de gérer la réception des balises, c'est-à-dire de détecter la présence dlune ba-lise, de lire au moins deux messages consécutifs identi-ques, de vérifier la conformité au code des octets d'in-formations (décades) ce qui revient à vérifier le rafraî-chissement du registre à décalage et à comparer les deux 20 codages réalisés au sol, et en cas de succès, de trans-mettre sur un bus informatique à grande vitesse, suivant un protocole propre, les informations captées dans la voie, sans les décoder. En cas de d~étection ~'une balise dont le message est inintelligible, un message spécial 25 "alarme transmission" est envoyé sur le bus informatique.
En finale, un ou plusieurs calculateurs (155, 156, 157) peuvent puiser les .informations nécessaires pour réaliser le programme de contrôle de marche qui leur est propre.
Etant donné les impératifs de sécurité et de disponibilité, toutes les fonctions décrites jusqu'à pré-sent ont été triplées et les variables de sortie des trois chaînes ainsi formées I, II et III (commande de freinage 161, allumage de lampes au tableau de bord 163, enregis-35 trement 165) sont soumises à un vote majoritaire appelé 2 de 3, c'est-à-dire que la concordance des résultats de 2 calculateurs sur les 3, concernant une variable de sortie, ,' : ~ :, .
.. ' ' , :
, ~l~'3~
.

permet son actionnement (159).
- On peut également réaliser, à intervalles régu-- liers des tests destinés à détecter des défauts dans les circuits de traitement.
5 L'équipement de bord peut également comporter d'autres circuits annexes tels que le controle de la courbe de freinage 167, 168 et 169 avec vote ma~orita~ire 170 et des entrées de paramètres complémentaires dans les calculateurs 155, 156 et 157, comme une prise de vitesse 10 ou autre.
Il est bien évident que les circuits décrits ci-dessus comportent également tous les moyens annexes connus en soi tels que alimentations, boucles de régula-tion et autres; les représentations des figures ne donnant 15 que le principe de fonctionnement selon l'invention.

~ .
; ~ . .-' ~
:

, '' TNSTALLATION PO ~ THE PUNCTUAL TRANSMISSION OF
NT
ON THIS ONE.
The present invention relates to an installation lation for the punctual transmission of data between the road and a vehicle traveling on it, which comprises a transmitter attached to the channel and a receiver housed in the vehicle such as railway, tram, metro-politician, ... etc.
Traditionally, vehicle traffic is regulated by the signals located on the along the track, which guarantees a degree of safety Student.
However, the responsibility for respecting 15 instructions given by signaling installations is entirely entrusted to the driver who must assume it in sometimes difficult conditions: traffic in fog or during snowfall, sun ra-health, etc ...
It is therefore important for the safety of the tra ~
fic, to equip the cockpit with equipment including the double function is to repeat on board the appearance of the signaling, and control the driver's action in the different situations created along the route by The appearance of the signals; in case of possible negligence of on the part of the driver, the system stops the vehicle matically.
Furthermore t a high capacity transmission is necessary to carry out a control of 30 effective speed.
~ n effect, you must at least be able to transmit punctually information on aspects of the gnaux, the slope of the track, the speed to respect and the distance to the next signal, and line speed.
Transmission and processing equipment information must have a very high degree of operating safety and this under very conditions harsh: extreme temperatures, vibrations, shocks, humidity, 28.47 / 1965 ,. . .

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~ 3V ~
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dust, disturbing electromagnetic environment, etc ... In addition, they must have a high availability bility, that is to say that they can only give rise to a minimum of incidents or untimely actions (e.g.
(incorrect braking commands) which would lead to unacceptable traffic disturbances. Finally, this track-machine transmission must be able to operate up to than at higher traffic speeds.
One of the difficulties, as part of a job-10 safe operation, lies in the selection of transmitters adequate weight fixed on the track traveled by the vehicle and corresponding to its direction of travel. In addition, a another difficulty lies in transmission at a level sufficient to guarantee safe reception of messages 15 by the receiver housed in the vehicle.
We know an installation for transmission punctual data between the track and a vehicle rcu-lant on it, which has a passive transmitter ( me transponder) fixed on the channel and a receiver housed 20 in the vehicle traveling on it, the passive transmitter being activated by an emission level from the vehicle the. In this way, we are sure to receive the information correct transmitter training. In addition, the absorb-tion of the emission energy by the passive transmitter can 25 be detected which allows a computer to see the presence of a transmitter. This installation known in itself meets the above requirements, but it is very bulky and consumes a lot of energy to activation of passive transmitters. In addition, there is 30 to ensure a sufficient energy level transmitted to passive transmitters, taking into account irregularities in the pathways and, as a result, variations the difference between the activation transmitting antenna and the passive transmitter to activate. In addition, the installation 35 known is complex and expensive.
Consequently, the present invention aims to provide a new installation of the above type meeting the above security requirements and :.

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performing the required functions.
Another object of the present invention is to provide an installation of the aforementioned type which overcomes ~ the disadvantages of state facilities techr.ique.
~ Another object of the present invention is to provide an installation of the aforementioned type which allows safely select the correct transmitters in solidarity with the track, by rejecting the transmitters of a 10 parallel or corresponding to the opposite direction;
which guarantees a sufficient emission level, otherwise a safety signal is triggered; who ensures a correct transmission frequency, otherwise a safety signal is triggered ~ and which 15 allows correct encoding and decoding of information transmitted as well as secure processing of these.
The aims of the present invention are achieved by an installation of punctual data transmission 20 between the track and a vehicle traveling on it, with ground equipment attached to the track both a transmitter that transmits coded information from a channel signal using a transmission beacon, as well as on-board equipment housed in the vehicle` comprising 25 a receiver connected to at least one reception antenna fixed below the vehicle to match with the emission tag, and at least one calculator for decoding and processing of information received, said computer being connected to a display board 30 and of reading as well as a device for controlling the brakes, characterized in that the ground equipment comprises te at least one means of sequential binary coding of channel signaling information, an active transmitter at frequency modulation of a magnetic field, a means of 35 comparison to a threshold of the amplitude of the magnetic field transmitted and a means of controlling the frequency transmitted to using an emission tag, the means of comparing the amplitude of the magnetic field emitted and the means of .

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- ~ .2 ~ 0 ~ 3 ~ .0 .

transmission frequency control being connected to a means of controlling a safety siynal, such as the switching of the channel signal to red.
Thanks to the transmission installation according to - 5 present invention, wherein the emission level and the transmission frequency are controlled, it is possible to transmit coded information securely.
We can further increase the operational security.
operation of the installation according to the present invention, 10 using a particular coding of the signals, in the what the distance from Hamming is high. Advantageously, a message consists of 7 bytes including two bytes of syn-, chronization and 5 bytes of information each of which can ; transmitting information among 10, so as to keep see a "Hamming distance" of 4. Precautions for coding so pri.ses guarantee that to transform a ; correct message into a false interpretable message, transform at least 4 bits. We can also realize the coding in two different ways based on informa-divided in such a way that half of the message sent either coded in a way and the other half in the other way;
the emission of coherent messages then reveals the similarity of both results and therefore their accuracy.
According to a form of execution particularly 25 preferred means of comparing the amplitude of the field magnetic emitted using a tuned LC circuit includes an intensity transformer whose primary winding is in the primary circuit of the transformer LC circuit tuned, and a rectifier whose current 30 ~ .inu outgoing which is proportional to the amplitude of the field is sent via a suitable interface on a toroid called magnetic amplifier which triggers a safety signal rity via a control relay when said current con-tinu is less than a threshold current generated 35 independently Preferably, the means of controlling the frequency modulated quence essentially comprises at least one clock, a means of reading the modulated frequency, a ~.

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means of capturing the coded messages, a means of decoding of these, a means of selection and class ~ ent of messages decoded into three categories: (a) messages not ~ conform ~ es to reject, (b) conforming messages involving stopping the vehicle and (c) compliant messages allowing the passage of the vehicle, a means allowing the connection of the clock frequency at variations in frequency modulated so that the clock frequency allows a more or less rapid sampling of the message in 10 thus providing messages classified in (b) or (c) if the modulated frequency is correct or in (a) if the frequency modulated has undergone any variation, said means of control being connected to a means for controlling a signal security.
Advantageously, the signal classified in (a), (b) or (c) is compared in a magnetic amplifier, pre-refer to the same magnetic amplifier that serves as a medium comparison of the amplitude of the emitted magnetic field, at a reference depending on the actual signal state of the 20 channel, said magnetic amplifier being able to trigger a safety signal such as a red stop signal.
As already mentioned before, the tag emission is mounted on the track being advantageously shifted to the left relative to the axis of the track, seen 25 in the direction of travel of the vehicle; in this way, a lane used in both directions of traffic may have tags corresponding to the direction of traffic desired, on each side of the axis of the track.
On-board equipment includes, among other things, a 30 receiver connected to at least one external receiving antenna lower fixed below the vehicle, offset from the center line of the track, seen in the direction of travel. Each reception antenna advantageously consists of a coil swim with left winding and in a winding winding 35 straight, mounted one next to the other, on the same axis. This layout allows in particular to reject emission beacons corresponding to the direction of traffic reverse or to parallel tracks. This arrangement '', . :

~ ~ 0 ~, 1 (') particular antenna therefore allows you to select safely the appropriate emission beacon. Indeed, magnetic flux perc ~ us by the left windings and right of an antenna are in phase concordance, when the correct transmission beacon passes below the antenna born; on the other hand, if a parasitic beacon of a parallel channel or the other direction of travel of the vehicle is picked up by the above-mentioned antenna, the two windings of it pick up a magnetic flux of the same orientation 10 and therefore the signals transmitted by said en-opposite bearings are in phase opposition. This per-puts onboard device to select tags safe.
The signals received by the receiving antenna 15 on board the vehicle are then decoded and processed by electronic computers, possibly doubled or tripled for security reasons. On-board equipment may also include a speed sensor whose signals will also be processed in the computers 20 for walking control by means of a program intended for this purpose.
The output variables are the ignition of dashboard lights and brake control when that the driver does not follow the instructions.
Other details of the present invention appear.
will become apparent in the following description of a form of exe particular version, in support of the drawings in which:
- Figure 1 shows a general schematic view of installation according to the present invention ~
FIG. 2 schematically represents a message;
- Figure 3 is a schematic view of operation of ground equipment, according to a preferred embodiment invention;
- Figure 4 is a sectional view of a transmitter beacon if we;
- Figure 5 shows the crossing of a tag normal by the receiving antenna of the equipment of edge;

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- Figure 6 shows the crossing of a tag parasitic emission by the receiving antenna; and - Figure 7 is a schematic view of the principle of operation of on-board equipment.
In the figures, identical references are used for identical or analogous elements.
With reference to ~ igure 1, the installation is consists of on-board equipment 1 mounted in a vehicle 3 and ground equipment 5 placed along track 7.
Ground equipment continuously codes and emits, 10 through a tag 9, an indefinitely repeated binary message nime, coding information, coming from a signal of track 11, for example.
An antenna 13, 15 installed under each station of driving the vehicle, allows to pick up during the passage 15 above a tag 9, the binary message it transmits.
The on-board equipment 1 comprises circuits for receipt, demodulation and validation of the message received on the antenna, data processing circuits mations received in the track, and coming from the 20 line and speed sensor 17, finally circuits brake control 19, and circuits giving the conductor of information coming from the lane and instructions. ~ `
Transmission is achieved by modulation of 25 the frequency of the magnetic field radiated by a loop tuned to 100 KHz.
The message is for example composed of 56 bits i.e. 16 synchronization bits (2 bytes: Sl and s2) and 40 information bits (5 bytes) (see Figure 2); it lasts 30 2.24 ms at the 25 Kbaud telegraph speed.
Each useful octect can transmit information among 10. In other words, among the 256 possible combinations of 8 bits, only ten combinations are normally allowed.
sées. In case the coder cannot determine the information 35 mation to transmit, it transmits an 11th combination called "doubtful aspect". Coding precautions as well sockets guarantee a "Hamming distance" of 4 for a ,, :. , ~:.
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1; ~ 9c) ~
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simple message: in other words, to transform a message correct in a false message interpretable, it must be distorted at least 4 bits.
~ One of the main functions of the equipment of soil 5 (Figure 3) is to safely determine the value of the code to give to each byte of the message based on information from channel 11 (color of signal, type of signal: speed to be observed, etc.). In this purpose, coding is achieved in two different ways 1O on the basis of duplicated information so that a half of the message sent, be coded one way, and the other half the other way; issuing consistent messages thus reveals the similarity of the two codings and therefore their accuracy.
Information 31 coming from channel 11 is coded in two different ways in a way of co-dage 33, provided in a manner known per se with a clock 35.
The bits of the message thus coded are sent, a message out of two being inverted, in a shift register 37 which 20 puts them in series to transmit them, via a door gic 39 reversing every other message, to a modulator 41 to define the frequency to inject, after amplification tion in 43 and galvanic isolation in 45, in the loop 47 of transmission beacon 9 (0: 9OKHz; 1: 110 KHz). Who-25 ground floor thus comprises a means of controlling the freshness of the shift register 33, which carries the logic gate 39 controlled by the clock 35.
Another main function of the equipment of sol 5 is to safely guarantee the detection of the 30 emission beacon on board with a sufficient emission level health and by a correct modulation frequency. By elsewhere, it must guarantee the emission of a stop message each time the channel signal 11 is closed.
In order to control the emission level, the 3S primary loop 47 of tag 9 has a transforma-intensity meter 51 tuned in series, which provides its secondary winding, via a straightening cell and filter 53, a direct current proportional to the level - -, .
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1. ~ 9 ~
-emitted magnetic field which is brought in ~ boltier 5.
By means of an interface 55 the direct current is brought to a ~ ore 57 called saturable magnetic amplifier where it is compared to a predetermined threshold 59. if the current continuous is too low, i.e. if the amplitude of the magnetic field is insufficient, said amplifier magnetic 57 is unbalanced and controls an external relay Laughter 61 which activates the stop sign on the track.
In order to control the transmission frequency, 10 the ground equipment comprises a circuit 63. This basically has at least one clock 65, a means of reading the modulated frequency, a means for capturing coded messages, a means of decoding these, a means of selecting and classifying messages decoded into three categories: (a) messages not conforming to reject, (b) conforming messages involving stopping the vehicle and (c) compliant messages allowing the passage of the vehicle, a means allowing the connection of the clock frequency at variations in frequency 20 modulated so that the clock frequency allows a more or less rapid sampling of the message in thus providing messages classified in (b) or (c) if the modulated frequency is correct or in (a) 5i the frequency modulated has undergone any variation, said means of 25 control being connected to a control means of a signal security.
Said circuit 63 makes it possible to vary the frequency clock frequency depending on possible variations of the modulated frequency. It also captures the message in 30 upstream of the modulator. When the modulated frequency varies, the sampling of the message to be transmitted also varies and the message read is a non-compliant message. When the transmission frequency is correct, sampling is performs normally and the message read after samples ~
35 ment is consistent. Circuit 63 then performs a classification messages obtained in three categories:
ta) messages not conforming to the code, to be rejected (b) messages conforming to the code, signifying the stop;

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...

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9 ~

lo (c) messages, conforming to the code, signifying the passage.
The signal thus obtained (a, h or c) is sent via an interface 67 on a magnetic amplifier of the ~ above type, preferably the same as that used to control the emission level. He is there - 5 compared to a signal closure control current `stop 69. If the signal has been classified in (a), it does not correspond does not respond to signal 69 and magnetic amplifier 57 actuates the stop signal control relay. If the signal has been classified in (b) or ~ c), the magnified amplifier 10 tick compares it to the state (open or closed) of the signal 69 and actuates the control relay 61 if necessary.
Referring to Figure 4 and in one form preferred embodiment of the present invention, the tag 9 consists of a single 91 stainless steel turn 80 cm long forming the secondary circuit of a trans-magnetic circuit trainer in primary circuit 47 from which the modulated current is injected. The main winding mayor is advantageously mounted on axis 93 disposed at 20 inside the single turn 91, perpendicular to the plan of it. The single, sufficiently rigid coil is mounted between the rails by means of two opposite legs 95 and 97 in the form of an S. Advantageously, the primary circuit ; 47 is cast in a housing fixed below the tab 25 fixing 95.
Beacon 9 is mounted between rai-ls 101 and 102 and is offset from the center line of the track so as to define the direction of circulation.
The frequency modulated voltage is picked up at 30 terminals of an antenna 13 mounted below each station driving, that is to say in an off-center manner left, if the beacons are mounted off-center on the left, in the direction of traffic.
According to an advantageous embodiment, and in 35 to avoid picking up signals from a beacon parasite, for example a beacon from another channel or the counter track (in reverse), the antenna 13, 15 consists -:

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of two coils ~ es 131 and 133, one of which is wound by the left and the other from the right. So, as shown a Figure S, when the antenna passes over a beacon which is intended for the direction of travel chosen, the magnetic fluxes which are opposite to each other are picked up in opposite windings and are therefore phase matching. However, as shown in Figure 6, when the antenna picks up the field emitted by a counter-track beacon 9, this crosses the two coils opposite strokes and the currents obtained in the windings 10 13 ~ and 133 are therefore in phase opposition. A
microcomputer can be responsible for managing reception tags 9.
On-board equipment includes at least one micro-computer 151, 152, 153 responsible for managing the reception of beacons, i.e. to detect the presence of a ba-read, read at least two consecutive messages identi-ques, to verify compliance with the byte code training (decades) which comes down to checking the refresh shift register shift and compare the two 20 codings performed on the ground, and if successful, trans-put on a high speed computer bus next its own protocol, the information captured in the way, without decoding them. In case of detection ~ a tag whose message is unintelligible, a special message 25 "transmission alarm" is sent on the computer bus.
In the end, one or more computers (155, 156, 157) can draw the necessary information to carry out the gait control program assigned to them clean.
Given the security and availability, all functions described until pre-sent have been tripled and the output variables of the three chains thus formed I, II and III (brake control 161, lighting of dashboard lights 163, recording 35 very 165) are subject to a majority vote called 2 of 3, i.e. the concordance of the results of 2 computers on the 3, concerning an output variable, , ': ~:, .
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allows its actuation (159).
- It is also possible to carry out, at regular intervals - link tests to detect faults in the processing circuits.
5 On-board equipment may also include other auxiliary circuits such as the control of braking curve 167, 168 and 169 with vote ma ~ orita ~ ire 170 and additional parameter entries in the 155, 156 and 157 computers, such as a gearbox 10 or other.
It is obvious that the circuits described above also include all the additional means known per se such as power supplies, control loops tion and others; representations of figures not giving 15 as the operating principle according to the invention.

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Claims

1. Installation of punctual transmission of data between the track and a vehicle traveling on this, constituted by a ground equipment (5) fixed on the channel comprising a transmitter which transmits the information coded signals of a channel signal (11) using a emission beacon (9), as well as on-board equipment housed (1) in the vehicle (3) comprising a receiver (151, 152, 153) connected to at least one reception antenna (13, 15) fixed below the vehicle (3) so as to correspond with the emission tag (9), and at least one computer (155, 156, 157) for decoding and processing of information received, said computer being connected to a panel, display (163), character in that the ground equipment (5) comprises at least one means for sequential binary coding (33, 37, 39) of channel signaling information (11), a transmitter active at frequency modulation (41, 43, 45, 47) of a magnetic field, a means of comparison with a threshold (51, 53, 55, 57) of the amplitude of the magnetic field emitted and a means of controlling the frequency transmitted (63, 67, 69, 57) to using an emission beacon (9), the means of comparing sound of the amplitude of the magnetic field emitted (51, 53, 55, 57), and the means of controlling the frequency of transmission (63, 67, 69, 57) being connected to a control means a safety signal (61).

2. Installation according to claim 1 charac-terrified in that the means of comparison of the amplitude of the magnetic field emitted using a tuned LC circuit comprises an intensity transformer (52) whose winding elementary is in the primary circuit of tuned LC circuit transformer (47), and a rectifier sor (53) whose outgoing direct current which is proportional to the amplitude of the field is sent via a adequate interface (55) on a torus called amplifier magnetic (57) which triggers a safety signal via a control relay (61) when said direct current is less than a threshold DC current generated independently (59).

3. Installation according to claim 1 or 2 characterized in that the means of controlling the modulated frequency (63) essentially comprises at least, a clock (65), a means of reading the frequency modulated, a means of capturing coded messages, a means decoding them, a means of selection and classification of decoded messages into three categories: (a) non-compliant messages to be rejected, (b) compliant messages involving vehicle stop and (c) compliant messages allowing the passage of the vehicle, a means allowing the link of the clock frequency to the variations of the frequency modulated so that the clock frequency ge allows more or less rapid sampling of the message thereby providing messages classified in (b) or (c) if the modulated frequency is correct or in (a) if the modulated frequency has undergone some variation, said control means being connected to a control means (67, 69, 57, 61) of a safety signal.

4. Installation according to claim 3 charac-terrified in that the frequency control means modulated (63) is connected to a magnetic amplifier (57), preferably the same magnetic amplifier which serves as means of comparing the amplitude of the magnetic field transmitted, in which the signal leaving it (63) is compared to a reference (69) depending on the actual state of the channel signal, said magnetic amplifier (57) can trigger a safety signal.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the equi-soil settlement includes a means of checking the good refresh of the shift register (37) by means coding (33), comprising the logic gate (39) controlled by the clock (35).

6. Installation according to claim 1, characterized in that the beacon (9) is mounted between the two rails of a track, offset from the center line of the track.

7. Installation according to any one of the res-dications l or 6, characterized in that the tag (9) consists of a single sufficiently rigid turn (91) which forms the secondary winding of a circuit transformer magnetic in the primary circuit (47) of which is injected the frequency modulated current.

8. Installation according to claim 7 charac-characterized in that the primary winding (47) is mounted at the interior of the single turn (91) on an axis (93) perpendicular to the plane of said turn (91) which is fixed on the track via S-shaped legs (95, 97).

9. Installation according to claim 1, characterized in that the equi-edge panel essentially comprises at least one receiver of signals received by the corresponding antenna (13, 15), at least one microcomputer (151, 152, 153) responsible for managing the reception of transmitted signals, a decoding of these and at least one microcomputer for carry out the walking control program which is linked to a display board (163) for example and possibly-at least one microcomputer for controlling the braking curve.

10. Installation according to claim 9, characterized in that the antenna receiving (13, 15) mounted below the vehicle, in concordance with the tags (9), consists of two windings (131 and 133) one of which is wound from the left and the other from the right.