FR2651471A1 - TRANSMISSION SYSTEM FOR RAIL VEHICLES. - Google Patents
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Abstract
Pour transmettre des informations et/ou des ordres provenant d'un véhicule ferroviaire (1) au véhicule qui est le suivant (3) dans la même composition de train, on utilise un système de transmission qui est réalisé de telle façon que les données à transmettre sous forme codée font moduler un émetteur à micro-ondes (6) du premier véhicule ferroviaire (1) et que son rayonnement est émis par une antenne émettrice (8) de ce dernier, en direction de l'antenne réceptrice (9) d'un récepteur à micro-ondes (7) du deuxième véhicule ferroviaire (3). Le rayonnement capté par le récepteur à micro-ondes (7) de ce dernier est retransmis et le cas échéant démodulé, ou démodulé et décodé.To transmit information and / or orders coming from a railway vehicle (1) to the next vehicle (3) in the same train composition, a transmission system is used which is designed in such a way that the data to transmit in coded form modulate a microwave transmitter (6) of the first railway vehicle (1) and that its radiation is emitted by a transmitting antenna (8) of the latter, in the direction of the receiving antenna (9) d 'a microwave receiver (7) of the second rail vehicle (3). The radiation picked up by the microwave receiver (7) of the latter is retransmitted and where appropriate demodulated, or demodulated and decoded.
Description
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SYSTEME DE TRANSMISSION POUR VEHICULES FERROVIAIRES TRANSMISSION SYSTEM FOR RAIL VEHICLES
L'invention concerne un système de transmission, pour la transmission d'informations et/ou d'ordres provenant d'au moins un véhicule ferroviaire au suivant, The invention relates to a transmission system, for the transmission of information and / or orders from at least one rail vehicle to the next,
dans la même composition de train.in the same train composition.
Il est connu, dans les véhicules ferroviaires, d'utiliser des prises enfichables électromagnétiques pour la transmission d'informations et/ou d'ordres. Dans le cas d'accouplement non automatiques, tels qu'usuel dans le trafic ferroviaire normal, ces prises enfichables doivent être accouplées ou désaccouplées à la minain, ce qui est It is known in railway vehicles to use electromagnetic plug sockets for the transmission of information and / or orders. In the case of non-automatic coupling, as is usual in normal rail traffic, these plug sockets must be coupled or uncoupled using the tin, which is
extrêmement compliqué et souvent peu fiable. extremely complicated and often unreliable.
Les chemins de fer nécessiteront dans l'avenir la transmission d'un nombre important de signaux, tels que par exemple d'ordres et d'informations. Par l'utilisation d'une porteuse à haute fréquence codée, on peut transmettre tous les signaux cités ci-dessus par un conducteur unique, The railways will in future require the transmission of a significant number of signals, such as for example orders and information. By using a coded high-frequency carrier, all of the above-mentioned signals can be transmitted by a single conductor,
présentant par e:xemple une largeur de bande de 70 MHz. showing for example a bandwidth of 70 MHz.
L'accouplement électromagnétique de deux conducteurs à. The electromagnetic coupling of two conductors to.
haute fréquence de ce type, de deux véhicules ferroviaires qui se suivent, qui correspondrait à un fonctionnement êtrèmement rigoureux avec la sécurité requise du point de vue de la technique des signaux, serait en pratique trop coûteux, et ne permettrait aucun processus d'accouplement avant l 'ultime accouplement mécanique des véhicules ferroviaires. Le but de 1 a présente invention est en particulier de créer un système de transmission qui ne high frequency of this type, of two railway vehicles which follow one another, which would correspond to an extremely rigorous operation with the required safety from the point of view of the technique of the signals, would be in practice too expensive, and would not allow any process of coupling before the ultimate mechanical coupling of railway vehicles. The object of the present invention is in particular to create a transmission system which does not
présente pas les inconvénients précités. not have the aforementioned drawbacks.
Ce problme est résolu, selon l'invention, dans This problem is solved, according to the invention, in
le cas d'un système de transmission du type indiqué ci- the case of a transmission system of the type indicated above
dessus, par le fait qu'il est réalisé de telle façon que les données à transmettre sous forme codée servent à moduler un émetteur d'ondes électromagnétiques du premier véhicule ferroviaire et que son rayonnement est émis par une antenne émettrice de ce dernier, en direction de 1 'antenne réceptrice d'un récepteur d'ondes électromagnetiques du deuxième véhicule ferroviaire et que above, by the fact that it is produced in such a way that the data to be transmitted in coded form is used to modulate an emitter of electromagnetic waves of the first railway vehicle and that its radiation is emitted by an emitting antenna of the latter, in the direction the receiving antenna of an electromagnetic wave receiver of the second rail vehicle and that
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l'information reçue par le récepteur de ce dernier est retransmise the information received by the latter's receiver is retransmitted
et le cas échéant démodulée, ou démodulée et décodée. and if necessary demodulated, or demodulated and decoded.
Pour obtenir une sécurité quant à la technique des signaux, il est approprié qu'en vue du contrôle du parcours de transmission, les données à transmettre provenant du dernier véhicule ferroviaire et qui concernent la composition du train voient leur teneur inchangée et soient retournées au premier véhicule ferroviaire et soient l'objet d'un contrôle d'exactitude et à cet effet il est également avantageux que, dans chacun des véhicules ferroviaires, dans leur direction lonigitudinale, il soit prévu au moins deux voies de transmission parallèles entre elles, de sorte que leurs extrémités mènent chaque fois à une antenne émettrice- réceptrice et que les voies de transmission soient To obtain security as regards signal technique, it is appropriate that for the purpose of monitoring the transmission path, the data to be transmitted originating from the last railway vehicle and relating to the composition of the train have their content unchanged and are returned to the first rail vehicle and are subject to an accuracy check and for this purpose it is also advantageous that, in each of the rail vehicles, in their longitudinal direction, at least two parallel transmission paths are provided, so that their ends lead each time to a transmitter-receiver antenna and that the transmission channels are
reliées à une ou plusieurs unités émettrice-réceptrice. connected to one or more transceiver units.
Du fait que, lors de leur utilisation, les véhicules ferroviaires se déplacent l'un par rapport à l'autre tant en direction verticale qu'en direction horizontale, il est approprié que la caractéristiques de rayonnement des antennes de l'émetteur de micro-ondes et du récepteur de micro-ondes présente chaque fois une caractéristique de rayonnement divergente. La plage de travail du rayonnement est alors comprise entre 1 et 20 GHz. Il est avantageux que les antennes soient réalisées sous forme d'antennes Because rail vehicles move relative to each other in both vertical and horizontal directions, it is appropriate that the radiation characteristics of the antennas of the micro-transmitter waves and the microwave receiver each time has a divergent radiation characteristic. The working range of the radiation is then between 1 and 20 GHz. It is advantageous that the antennas are made in the form of antennas
à bande micro-onde.with microwave band.
Afin d'obtenir par écrantage obtenu au moyen des masses métalliques l'empêchement d'une diaphonie provenant d'émetteurs n'appartenant pas à la composition de train, il est avantageux que les antennes de l'émetteur et du récepteur soient disposées dans le plan de symétrie du véhicule ferroviaire, sur sa face frontale, In order to obtain by screening obtained by means of the metallic masses the prevention of crosstalk coming from transmitters not belonging to the train composition, it is advantageous that the antennas of the transmitter and of the receiver are arranged in the plane of symmetry of the rail vehicle, on its front face,
de préférence à proximité du toit du véhicule. preferably near the roof of the vehicle.
Afin d'affaiblir à une valeur qui ne soit plus parasite les réflexions indésirables entre les groupes d'antennes de deux véhicules ferroviaires accouplés qui se suivent, il est avantageux que l'antenne de l'émetteur et du récepteur de micro-ondes soient réalisées sous forme d'antenne à bande micro-ondes, et qu'au moins la zone In order to weaken the undesirable reflections between the antenna groups of two coupled coupled railway vehicles to a value which is no longer parasitic, it is advantageous for the antenna of the microwave transmitter and receiver to be produced as a microwave band antenna, and at least the area
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environnante la plus proche de l'antenne, de préférence dans une zone de cette antenne d'une largeur correspondant à au moins la longueur d'onde utilisée, soit réalisée comme absorbant le rayonnement utiliséo Du fait que la distance entre les véhicules ferroviaires à accoupler est toujours inférieure à 1 mètre, il peut être avantageux d'utiliser comme antenne des bobines magnétiques qui produisent bien un champ magnétique alternatif mais aucune haute fréquence rayonnant sur une surrounding closest to the antenna, preferably in an area of this antenna of a width corresponding to at least the wavelength used, is made as absorbing the radiation used Because of the distance between the railway vehicles to be coupled is always less than 1 meter, it can be advantageous to use as an antenna magnetic coils which produce an alternating magnetic field but no high frequency radiating on a
grande distance.great distance.
Plusieurs autres perfectionnements avantageux de l'invention sont rendus possibles par le fait: - que l'on introduit un signal de contrôle dans le système de transmission de données de la composition de train et que l'on constate si l'ensemble des unités émetteurs-récepteur accouplées entre elles sont en Several other advantageous improvements of the invention are made possible by the fact: - that a control signal is introduced into the data transmission system of the train composition and that it is observed whether all the transmitting units -receiver coupled to each other are in
liaison appropriée entre elles.appropriate connection between them.
- que les données à transmettre sont transmises au moyen de deux systèmes de transmission des données indépendants l'un de l'autre, d'un véhicule ferroviaire au suivant, et qu'on déclenche un signal - that the data to be transmitted is transmitted by means of two independent data transmission systems, from one railway vehicle to the next, and that a signal is triggered
d'alarme en cas de non coïncidence des signaux y arrivant. alarm in case of non-coincidence of the signals arriving there.
- que plusieurs voies de transmission sont prévues, qui travaillent avec des - that several transmission channels are planned, which work with
fréquences différentes les unes des autres. frequencies different from each other.
- qu'une seule et même antenne sert à - that a single antenna is used to
différentes voies de transmission.different routes of transmission.
- que l'on utilise des ondes électromagnétiques travaillant dans une plage allant de 1 a - that we use electromagnetic waves working in a range from 1 to
50 MHz.50 MHz.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de Other purposes, advantages and features of
l'invention apparaîtront à la lecture de la description the invention will appear on reading the description
suivante d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: La figure 1 représente schématiquement le système de transmission selon l'invention, dans une composition de train dont les éléments sont reliés par un signal; following of an embodiment of the invention, made without limitation and with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 schematically represents the transmission system according to the invention, in a train composition the elements of which are connected by a signal;
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la figure 2 représente une vue de côté d'un véhicule ferroviaire individuel de la composition de train représente sur la figure 1, avec indication du dispositif d'antenne; la figure 3 est une vue de dessus schématique du groupe d'antenne d'un véhicule ferroviaire; la figure 4 est un schéma à blocs d'une unité émettrice et réceptrice; la figure 5 est le schéma des composants de l'unité émettrice et réceptrice représentée sur la figure 3, avec le groupe d'antenne, et la figure 6 représente un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple d'une unité émettrice 2 shows a side view of an individual rail vehicle of the train composition shown in Figure 1, with indication of the antenna device; Figure 3 is a schematic top view of the antenna group of a rail vehicle; Figure 4 is a block diagram of a transmitting and receiving unit; FIG. 5 is the diagram of the components of the transmitting and receiving unit shown in FIG. 3, with the antenna group, and FIG. 6 represents another embodiment given by way of example of a transmitting unit
et réceptrice reliée à une antenne à bobine. and receiver connected to a coil antenna.
La composition de train qui est représentée sur la figure 1 se compose des deux têtes motrices 1 et 2 ainsi The train composition which is shown in Figure 1 consists of the two drive heads 1 and 2 as well
que des voitures 3 qui sont accouplées entre elles. as cars 3 which are coupled together.
Comme on le voit sur cette figure, les têtes motrices 1 et 2 présentent chacune une unité de traitement des données 4 et les voitures accouplées entre elles As can be seen in this figure, the driving heads 1 and 2 each have a data processing unit 4 and the cars coupled together
présentent chacune une unité de traitement des données 5. each have a data processing unit 5.
Les unités de traitement des données 4 et 5 sont chacune reliées électriquement aux récepteurs de signaux souhaités, par exemple aux récepteurs TV, et aux unités émettant des The data processing units 4 and 5 are each electrically connected to the desired signal receivers, for example to TV receivers, and to the units transmitting
signaux, par exemple un téléphone. signals, for example a telephone.
Les unités de traitement des signaux 4 et 5 sont d'autre part reliées électriquement aux émetteurs 6 et aux récepteurs 7 qui leur sont associés, et ceux-ci sont reliés électriquement aux antennes émettrices et réceptrices 8, respectivement 9 qui sont chaque fois groupées en groupes d'antennes. Afin de permettre une sécurité technique dans la transmission des signaux, il est prévu deux circuits de signalisation fermés, de sorte qu'on peut obtenir The signal processing units 4 and 5 are on the other hand electrically connected to the transmitters 6 and to the receivers 7 which are associated with them, and these are electrically connected to the transmitting and receiving antennas 8, respectively 9 which are each grouped in antenna groups. In order to allow technical security in the transmission of signals, two closed signaling circuits are provided, so that one can obtain
l'information de retour à tout moment et en tout lieu. return information anytime and anywhere.
Dans un tel système de transmission, il est évident qu'il est également possible de transmettre, en cas de disposition d'une contre station 12 localement fixe et In such a transmission system, it is obvious that it is also possible to transmit, if a locally fixed counter station 12 is available and
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réalisée en conséquence (figure 1) des informations et/ou des ordres entre la composition du train et un emplacement made accordingly (figure 1) of information and / or orders between the composition of the train and a location
au sol.on the ground.
Le cas échéant, il peut également être prévu 3 cet effet sur la composition de train des antennes agissant If necessary, this effect can also be provided for the train composition of the antennas acting
vers le bas, vers la zone des rails. down towards the rail area.
Comme le montre la figure 2, le groupe d'antennes se composant des antennes émettrice et réceptrices 8, respectivement 9, est disposé dans l'axe de symétrie de la voiture 3, sur une face frontale, à proximité du toit. Dans une disposition de ce type des groupes d'antennes 10, les voitures 3 associées agissent comme écran d'isolation des As shown in FIG. 2, the group of antennas consisting of the transmitting and receiving antennas 8, respectively 9, is arranged in the axis of symmetry of the car 3, on a front face, near the roof. In an arrangement of this type of antenna groups 10, the associated cars 3 act as a screen for isolating the
parasites exterieurs.external parasites.
Comme on le voit sur la figure 3, les groupes d'antenne 10 sont pourvus d'antennes 8, respectivement 9 pour des micro-bandes. Ce groupe d'antenne 10 est construit pour constituer un système de transmission qui est double, pour des raisons de sécurite. Dans une zone de ces antennes qui est d'une largeur d'au moins la longueur d'onde utilisée, la zone environnante 11 des antennes 8 et 9 est As can be seen in FIG. 3, the antenna groups 10 are provided with antennas 8, respectively 9 for micro-bands. This antenna group 10 is constructed to constitute a transmission system which is dual, for security reasons. In an area of these antennas which is at least the width of the wavelength used, the surrounding area 11 of the antennas 8 and 9 is
alors réalisée de façon à absorber le rayonnement utilisé. then carried out so as to absorb the radiation used.
Comme on le voit sur le schéma à bloc représente sur la figure 4, le signal codé qui apparaît dans l'émetteur 6, à une vitesse de 2 Mbit/s, est rendu plus raide au moyen du circuit intCgré RS421, amplifié dans le circuit int gré TTL1 et utilisé comme tension d'alimentation pour le cristal oscilant SC. L'oscilation de GHz ainsi obtenue est filtrée dans le filtre F1 et envoyée à 1 'antenne émettrice 8. Le schéma correspondant As can be seen in the block diagram represented in FIG. 4, the coded signal which appears in the transmitter 6, at a speed of 2 Mbit / s, is made stiffer by means of the integrated circuit RS421, amplified in the circuit built in TTL1 and used as supply voltage for the oscillating crystal SC. The oscillation of GHz thus obtained is filtered in the filter F1 and sent to one transmitting antenna 8. The corresponding diagram
des composants est visible sur la figure 5. components is visible in figure 5.
L'information de retour du signal est reçue a l'aide de l'antenne 9, filtrée dans le filtre Fz et redressée dans le redresseur G1, On filtre dans le filtre F. la composante 70 MHz, on effectue un raidissement dans le circuit intggré RS 421, et une amplification dans le circuit intégré TTL2. Le schéma des composants The signal return information is received using the antenna 9, filtered in the filter Fz and rectified in the rectifier G1, The filter is filtered in the filter F. the component 70 MHz, a stiffening is carried out in the circuit integrated RS 421, and an amplification in the integrated circuit TTL2. The components diagram
correspondant est également visible sur la figure 5. corresponding is also visible on figure 5.
Comme on le voit sur le schima à bloc de la figure 6, d'un autre mode de réalisation donné à titre As can be seen in the block diagram of FIG. 6, of another embodiment given as
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d'exemples un signal arrivant à 2 Mbit/s sert à moduler un émetteur 20 MHz 6'. Ce dernier travaille sur une bobine examples a signal arriving at 2 Mbit / s is used to modulate a 20 MHz 6 'transmitter. The latter works on a reel
magnétique 8' faisant fonction d'antenne émettrice. magnetic 8 'acting as transmitting antenna.
La bobine magnétique 9' faisant fonction d'antenne réceptrice est de son côté reliée a un récepteur 7' et émet le signal de sortie à 7 Mbit/s The magnetic coil 9 'acting as receiving antenna is in turn connected to a receiver 7' and transmits the output signal at 7 Mbit / s
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Title |
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SIGNAL + DRAHT vol. 78, no. 10, Octobre 1986, DARMSTADT DE pages 217 - 224 KÖNIG ET STEIN 'ZUGSTEUERUNG MIT LICHTWELLENLEITER-DATENÜBERTRAGUNG' * |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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GB2237959A (en) | 1991-05-15 |
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FR2651471B1 (en) | 1994-01-21 |
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