BR112019012781A2

BR112019012781A2 - veículo autônomo urbano

Info

Publication number: BR112019012781A2
Application number: BR112019012781A
Authority: BR
Inventors: Lamanna Franck; Andre Jean-Luc
Original assignee: Newtl
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-12-10
Also published as: AR110573A1; FR3061086A1; WO2018115663A1; CL2019001701A1; CN110139767A; EP3558724A1; FR3061086B1

Abstract

veículo autônomo urbano. a presente invenção se refere a um veículo (1) autônomo urbano para transporte de passageiros, equipado por um habitáculo caracterizado pelo fato de esse veículo (1) compreender rodas diretrizes nas partes dianteira e traseira de tal veículo (1) e por ter pelo menos uma parte de uma face situada em uma extremidade do veículo (1) realizando uma interface de acoplamento com pelo menos uma interface complementar posicionada em uma parte de uma face situada em uma extremidade de outro veículo.

Description

“VEÍCULO AUTÔNOMO URBANO” [001] A presente invenção se refere ao campo dos veículos de transporte rodoviário e, mais particularmente, ao campo dos veículos térmicos e elétricos de transporte coletivo de passageiros em ambiente urbano.

[002] No momento atual, o transporte coletivo urbano e interurbano de pessoas ou mercadorias é realizado principalmente com veículos rodoviários ou veículos acoplados e articulados formando trens de veículos movidos por um veículo-chefe tracionador.

[003] Contudo, os modos de circulação urbanos se diferenciam substancialmente dos modos de circulação interurbanos na medida em que são tributários de uma frequência e uma densidade de população em um perímetro urbano definido que podem ser conduzidos a circular em um mesmo dia.

[004] Essa diversidade de densidade populacional levou assim as empresas de transporte a privilegiar os vazios de certas zonas em prejuízo de outras zonas menos populosas, de um lado, em termos de frequência, e de outro lado, em termos de malha geográfica [005] Complementarmente, as paradas de veículos de transporte coletivo são operacionalizadas no nível de pontos dedicados, que formam uma estação de carregamento, classicamente posicionada ao longo de um fluxo de circulação (por exemplo, no nível de uma calçada). A fim de limitar a presença de um espaço entre o veículo e a estação de carregamento, onde o veículo executa uma parada, o encostamento necessita que o veículo de transporte se posicione mais proximamente da borda da estação em todo o seu comprimento.

[006] Entretanto, as estações de carregamento ao longo do percurso do veículo podem estar situadas em ambientes urbanos arquitetonicamente incômodos para

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2/11 permitir espaço ao condutor de um veículo de transporte coletivo. Essa dificuldade de realizar uma manobra de encostamento eficaz pode desacelerar o ritmo de deslocamento do veículo entre duas estações de carregamento e levar a um atraso no cumprimento dos horários do veículo que atende passageiros. Da mesma forma, quando essa manobra de encostamento não é realizada corretamente pelo veículo, arrisca-se bloquear todo ou parte do fluxo de circulação e, com isso, perturbar o deslocamento de outros veículos.

[007] A presente invenção tem como objetivo atenuar esse inconveniente ao propor um veículo cujas manobras de encostamento sejam facilitadas pelo condutor e que permitam a execução de uma frota modulável e adaptável às dificuldades do serviço urbano e extraurbano.

[008] Para isso, a invenção tem como objetivo um veículo autônomo urbano para transporte de passageiros, equipado por um habitáculo caracterizado por tal veículo compreender rodas diretrizes na dianteira e na traseira do veículo e por ter pelo menos uma parte de uma face situada em uma extremidade do veículo realizando uma interface de acoplamento com pelo menos uma interface complementar posicionada sobre uma parte de uma face situada em uma extremidade de outro veículo.

[009] A invenção será melhor compreendida, graças à descrição a seguir, como referindo-se a um modo de execução preferido, fornecido a título de exemplo não limitative, e explicado com relação aos designs esquemáticos anexos, nos quais:

a Figura 1 é uma representação esquemática de um exemplo de implementação de veículos segundo a invenção, a Figura 2 é um exemplo de um comboio de veículos autônomos urbanos segundo a invenção.

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3/11 [010] A invenção se refere a um veículo 1 autônomo urbano para transporte de passageiros, equipado com um habitáculo caracterizado por tal veículo 1 compreender rodas 2 diretrizes nas partes dianteira e traseira do mesmo veículo 1 e por ter pelo menos uma parte de uma face 3 situada em uma extremidade do referido veículo 1 realizando uma interface de acoplamento 4 com pelo menos uma interface 4 complementar posicionada em uma parte de uma face situada em uma extremidade de outro veículo.

[011] Preferencialmente, o outro veículo é de um tipo idêntico ou similar ao da invenção.

[012] A combinação dessas características diferentes em tal veículo 1 permite, por um lado, e graças às suas rodas 2 diretrizes, facilitar as manobras de encostamento do veículo por parte do condutor e, por outro lado, graças à sua interface de acoplamento 4, reunir pelo menos dois veículos 1 em um conjunto para formar um comboio que provavelmente não precisará da intervenção de mais de um condutor.

[013] Uma reunião de vários veículos 1 por meio de suas interfaces de acoplamento 4 respectivas permite assim formar um conjunto de veículos 1 dirigido por um único condutor. Segundo uma característica não limitativa da invenção, esse condutor fica posicionado no veículo 1-chefe, com os outros veículos formando reboques, possivelmente motorizados.

[014] Esse acoplamento de vários veículos permite modular a capacidade de transporte dos passageiros em função das necessidades e sem necessitar de um condutor suplementar. Assim, um comboio dirigido por um único condutor pode ser formado por um único veículo ou pelo acoplamento de pelo menos dois veículos. O acoplamento de veículos 1 permite um ajuste rápido e eficaz da capacidade de

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4/11 transporte do comboio, eventualmente em partes do percurso para responder melhor às necessidades do transporte de passageiros.

[015] Por outro lado, esse acoplamento permite reunir igualmente um ou vários comboios que tenham percursos diferentes em uma porção comum de seus percursos repetitivos.

[016] Segundo uma incorporação preferida da invenção, o veículo 1 realiza um módulo de base de comboio ao que podem se acoplar módulos de bases complementares para formar um comboio mais importante com capacidade de embarque mais adaptada às necessidades de transporte. Conforme ilustrado na figura 1, o veículo 1 segundo a invenção torna-se capaz de circular de modo independente e autônomo, como se fosse um ônibus, em zonas de serviço reduzido. Quando esse veículo 1 atinge uma zona de serviço mais importante, torna-se então capaz de ser acoplado a um veículo 1 similar, que pode provir, por exemplo, de outra zona de serviço reduzido ou até do estacionamento. Esse acoplamento permite que o conjunto formado pelos dois veículos acoplados circule de modo orientado em uma parte do circuito pré-definida, de modo que o comboio seja conduzido por um único condutor. Em uma extremidade dessa parte do circuito, após uma operação de desacoplamento dos veículos 1, cada um deste fica então apto para servir em seu circuito respectivo ou retornar ao estacionamento.

[017] Por outro lado, quando ocorre uma operação de acoplamento, o condutor que não for mais útil em um comboio formado por vários veículos 1 pode deixar seu veículo para intervir em um veículo de um comboio que esteja em curso de desacoplamento e venha no sentido inverso.

[018] A incorporação dos veículos 1 segundo a invenção apresenta igualmente um grande conforto para os passageiros, que podem descansar no interior do

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5/11 veículo 1 durante uma operação de acoplamento.

[019] Por outro lado, como cada um dos veículos de um mesmo comboio pode ser levado a seguir um circuito diferente em que apenas uma parte é repartida com outros veículos do comboio e justifique a operação de acoplamento, um sistema informativo para os passageiros pode indicar vantajosamente o destino dos veículos. O passageiro poderá assim entrar no veículo do trem que serve a seu destino final.

[020] O emprego de uma frota de veículos secundo a invenção permite assim, por um lado, flexibilidade tanto na configuração dos comboios de veículos quanto na escolha das zonas servidas e, por outro lado, redução dos custos por meio da obtenção de uma malha densa em um território com as linhas de transporte em comum.

[021] Segundo uma construção preferida e não limitativa da invenção, o veículo 1 que realiza um módulo de base de um comboio comporta um espaço de exploração localizado entre dois eixos, dianteiro e traseiro. Vantajosamente, pelo menos um dos eixos (dianteiro ou traseiro) é motorizado e ligado, por exemplo, a uma fonte de energia elétrica embarcada, do tipo de supercondensador. O veículo 1 comporta igualmente um posto de condução que pode ser ocupado por um condutor. Os eixos dianteiro e traseiro se situam respectivamente nas extremidades entre as partes dianteira e traseira do veículo 1, permitindo o uso de um piso baixo e plano no espaço de operação.

[022] Segundo uma particularidade, o condutor fica vantajosamente alojado entre ou acima das rodas do eixo dianteiro.

[023] Segundo uma configuração preferida e não limitativa da invenção, os cantiléveres dianteiro e traseiro ficam reduzidos ao máximo para permitir o deslocamento das rodas. Essa configuração permite oferecer um grande espaço

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6/11 totalmente plano e baixo para organização sem passagem de rodas. Esses cantiléveres fracos permitem igualmente pequenos deslocamentos laterais em curvas. A condução e o encostamento nas estações ficam assim facilitados. No contexto de um acoplamento de veículo sob a forma de um comboio, essa quaseausência de cantiléveres limita (em curvas) os deslocamentos das extremidades e reduz assim a bitola da empresa. O engate material ou imaterial fica assim simplificado na medida em que se reduz a distância entre dois veículos.

[024] A presença de rodas 2 diretrizes dianteiras e traseiras no veículo 1 facilita a operação de encostamento para o condutor. No contexto de um comboio formado por um conjunto de pelo menos dois veículos 1 segundo a invenção, essa operação de encostamento fica enormemente melhorada pela presença de tais rodas diretrizes no nível de cada um dos módulos do veículo.

[025] Segundo uma particularidade de construção do veículo 1 da invenção, este compreende pelo menos um mecanismo de giro das rodas 2 posicionadas nas partes dianteira e/ou traseira do veículo 1, de modo a permitir um deslocamento transversal desse veículo 1. Assim, as rodas 2 diretrizes são adaptadas para permitir um deslocamento de lado do veículo 1, ou seja, um deslocamento transversal do veículo 1, que facilita um encostamento homogêneo desse veículo no conjunto de seu comprimento. Mais particularmente, o eixo dianteiro direcionador pode ser orientado a partir do posto de condução por meio de sistemas de comando. O eixo traseiro direcionados pode, então, ser pilotado por um sistema de pilotagem em trajetória, de maneira a comandar um modo de deslocamento em carrossel ou um modo de deslocamento transversal de lado. Assim, em função da zona de circulação ou da manobra a ser efetuada, o condutor pode selecionar um ou outro modo de pilotagem em trajetória à sua disposição. Além das manobras de

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7/11 encostamento, o deslocamento transversal ou de lado permite ao condutor realizar curvas em espaços reduzidos ou em ambientes congestionados.

[026] Por outro lado, a fim de facilitar a operação de encostamento pelo condutor encarregado da manobra, o veículo 1 pode ser equipado com um alarme que indica a orientação das rodas traseiras. Além disso, a suspensão do veículo 1 é preferencialmente pilotada em um assento. A posição do encostamento na estação (vertical e lateral) de cada uma das partes do veículo 1 é controlada e ocorrer o mesmo no modo rodoviário. O acesso de pessoas com mobilidade reduzida fica facilitado por todos os acessos, mesmo sem uma plataforma de carregamento.

[027] Segundo uma particularidade de construção, o veículo 1 é caracterizado pelo fato de a interface de acoplamento 4 compreender um mecanismo de detecção de uma interface 4 complementar associada a um mecanismo de gestão da distância que separa a interface de acoplamento da interface complementar. Tal mecanismo de detecção permitir se obter um reconhecimento de interfaces 4 de acoplamento entre si e, com isso, facilitar a operação do acoplamento de dois veículos 1 relacionados. Por outro lado, esse mecanismo de gestão da distância permite conservar uma distância mínima entre as extremidades dos dois veículos 1 para garantir, de um lado, uma distância de segurança entre os veículos 1 de um mesmo comboio e, do outro lado, uma agilidade de deslocamento de um veículo com relação ao outro.

[028] Segundo uma especificidade dessa particularidade de construção, o mecanismo de gestão de distância fica conectado pelo menos:

ao dispositivo motor do veículo 1, ao dispositivo de frenagem do veículo 1, ao dispositivo de direção do veículo 1.

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8/11 [029] Segundo essa especificidade, o mecanismo de gestão de distância permite um ajuste dos diferentes mecanismos que participam do deslocamento do veículo 1 em função da distância pretendida entre dois veículos 1 acoplados.

[030] É conveniente notar que a interface de acoplamento 4 pode levar à intervenção de um sistema mecânico ou imaterial.

[031] Segundo outra particularidade de construção da interface de acoplamento 4, esta compreende um dispositivo de ligação mecânica desengatável.

[032] Segundo outra particularidade de construção, o veículo 1 compreende um mecanismo de subjugação do tipo de mestre/escravo conectado pelo menos:

ao dispositivo motor do veículo 1, ao dispositivo de frenagem do veículo 1, ao dispositivo de direção do veículo 1, com esse mecanismo de subjugação estando igualmente conectado a pelo menos uma interface de acoplamento 4 do veículo 1 e estando associado em funcionamento à atividade dessa interface de acoplamento 4.

[033] Segundo uma particularidade, leis de subjugação específicas também podem ser pré-definidas, graças aos recursos eletrônicos embarcados. Assim, além dos equipamentos necessários ao condutor para pilotar a tração e a frenagem dos veículos suplementares acoplados do comboio, o mecanismo de subjugação do tipo de mestre/escravo está preparado para controlar o conjunto de sistemas elétricos, hidráulicos ou pneumáticos de todos os veículos 1 do comboio para serem comandados pelo único e exclusivo condutor do comboio.

[034] Esse mecanismo de subjugação permite, assim, que um dos veículos 1 do comboio assuma o controle dos diferentes mecanismos que participam do deslocamento do veículo 1. Dessa forma, um único condutor se torna capaz de

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9/11 assegurar um controle conjunto do funcionamento de cada um dos veículos 1 do comboio pelo decurso de seu deslocamento. Esse controle conjunto do funcionamento dos veículos permite, assim, um deslocamento mais garantido do que um deslocamento por um primeiro veículo tracionador ao qual são acoplados vários veículos tracionados.

[035] Segundo uma incorporação preferida desta particularidade de construção da invenção, o condutor único fica posicionado no veículo 1 chefiando o comboio.

[036] Segundo outra particularidade de construção, o veículo 1 compreende um dispositivo de direção associado a uma interface de comunicação montada no veículo 1 para permitir uma pilotagem à distância desse veículo 1. Essa construção particular do veículo 1 permite, assim, que um condutor que não esteja presente em um dos veículos do comboio assuma o comando de pelo menos um dos veículos do comboio para realizar pelo menos certas manobras.

[037] Segundo uma particularidade de incorporação, a interface de acoplamento 4, material ou imaterial, compreende conexões que permitem uma pilotagem a partir de meios de controle e comando centralizados, por exemplo, no nível de um único veículo 1 do comboio. Dessa forma, circuitos elétricos de segurança podem ser introduzidos e posicionados entre dois veículos, de modo semelhante ao que é praticado no campo ferroviário.

[038] Segundo uma particularidade alternativa da incorporação, nenhuma energia transita de um veículo 1 para outro. Quando os veículos são acoplados, cada veículo 1 permanece autônomo e possui seu próprio sistema de tração e sua reserva de energia. A ligação entre veículos 1 é, então, apenas uma ligação de controle e comando.

[039] Segundo outra particularidade de construção, o veículo 1 é caracterizado

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10/11 pelo fato de que pelo menos um dos eixos do veículo 1 está associado a um sistema de movimentação mecânico desengatável do veículo, apto para cooperar com o trilho de movimentação de uma zona de circulação. Essa particularidade é preferencialmente empregada no contexto de uma adaptação de um veículo rodoviário para movimentação por via(s) férrea(s), classicamente executado para veículos do tipo de bonde. No contexto de uma passagem do modo rodoviário para modo movido por trilhos, o condutor pode orientar seu eixo dianteiro para a zona de encaixe no trilho sob a calçada e, depois, comandar um rebaixamento do sistema de movimentação. A orientação do eixo traseiro para a zona de encaixe no trilho é feita automaticamente graças a um sistema de pilotagem embarcado.

[040] Segundo uma particularidade de construção alternativa ou complementar, o veículo 1 é caracterizado pelo fato de pelo menos um dos eixos do veículo estar associado a um sistema de movimentação mecânico desengatável, capaz de ser acoplado a uma interface de cooperação de outro veículo.

[041] Segundo uma particularidade de construção alternativa ou complementar, o veículo 1 é caracterizado pelo fato de pelo menos um dos eixos desse veículo 1 estar associado a um sistema de movimentação virtual do veículo, capaz de cooperar com uma linha de movimentação pré-definida de uma zona de circulação. O emprego de tal sistema de movimentação com os limites de localização posicionados em diferentes pontos do percurso emprestados pelo veículo 1 ou pelo comboio do veículo 1. De maneira complementar ou alternativa, esse sistema de movimentação está associado a uma base de dados que integra uma cartografia virtual do circuito que o veículo 1 ou o comboio do veículo 1 deve percorrer. A base de dados e/ou os limites de localização participam da elaboração de uma linha de movimentação virtual destinada a cooperar com o sistema de movimentação virtual

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11/11 do veículo 1.

[042] Particularmente, o sistema de movimentação virtual pode estar associado a cada um dos eixos para ficar em um trilho único.

[043] A invenção se refere igualmente a um conjunto de pelo menos dois veículos segundo a invenção, caracterizados pelo fato de pelo menos dois veículos 1 estarem ligados por suas interfaces de acoplamento 4 respectivas. Assim, essa montagem de pelo menos dois veículos 1 permite a formação de um comboio de veículos (1).

[044] Segundo uma particularidade de construção desse conjunto de veículos (1), pelo menos um primeiro veículo, chamado de mestre, controla:

o dispositivo motor, o dispositivo de frenagem, o dispositivo de direção, de um segundo veículo chamado de escravo, por meio do recurso de um mecanismo de subjugação.

[045] Evidentemente, a invenção não fica limitada ao modo de execução descrito e representado nos designs anexos. Modificações permanecem possíveis, notadamente do ponto de vista da constituição dos diversos elementos ou por meio de substituição por equivalentes técnicos, sem sair, portanto, do campo da proteção da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. UM VEÍCULO (1) AUTÔNOMO URBANO para transporte de passageiros, equipado com um habitáculo, caracterizado por compreender rodas (2) diretrizes na parte dianteira e traseira do veículo (1), e do qual pelo menos uma parte de uma face (3), situada em uma extremidade do veículo (1), forma uma interface de acoplamento (4) com pelo menos uma interface (4) complementar posicionada em uma parte de uma face situada em uma extremidade de outro veículo, com tal interface de acoplamento (4) compreendendo um mecanismo de detecção de uma interface complementar associada a um mecanismo de gestão da distância que separa a interface de acoplamento (4) da interface complementar, caracterizada pelo fato de que o veículo compreende um mecanismo de subjugação do tipo mestre/escravo, conectado pelo menos:

- ao dispositivo motor do veículo (1),

- ao dispositivo de frenagem do veículo (1),

- ao dispositivo de direção do veículo (1), com tal mecanismo de subjugação estando igualmente conectado a pelo menos uma interface de acoplamento (4) do veículo (1) e estando associado em funcionamento à atividade dessa interface de acoplamento (4).
2. VEÍCULO (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mecanismo de gestão de distância estar conectado pelo menos:

- ao dispositivo motor do veículo (1),

- ao dispositivo de frenagem do veículo (1),

- ao dispositivo de direção do veículo (1).
3. VEÍCULO (1) de acordo com pelo menos a reivindicação 1, caracterizado pela interface de acoplamento (4) compreender um dispositivo de

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2/3 ligação mecânico desengatável.
4. VEÍCULO (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo tal veículo (1) compreender um dispositivo de direção associado a uma interface de comunicação montada no veículo (1) para permitir uma pilotagem à distância desse veículo (1).
5. VEÍCULO (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo tal veículo (1) compreender pelo menos um mecanismo de giro das rodas posicionadas na parte dianteira e/ou traseira desse veículo (1), de modo a permitir um deslocamento transversal do veículo (1).
6. VEÍCULO (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por pelo menos um dos eixos desse veículo (1) estar associado a um sistema de movimento mecânico desengatável do mesmo veículo (1), capaz de cooperar com o trilho de movimentação de uma zona de circulação.
7. VEÍCULO (1) de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por pelo menos um dos eixos desse veículo estar associado a um sistema de movimento mecânico desengatável do mesmo veículo (1) capaz de ser acoplado a uma interface de cooperação de outro veículo (1).
8. VEÍCULO (1) de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por pelo menos um dos eixos desse veículo (1) estar associado a um sistema de movimento virtual do mesmo veículo (1) capaz de cooperar com uma linha de movimentação pré-definida de uma zona de circulação.
9. UM CONJUNTO DE PELO MENOS DOIS VEÍCULOS (1) de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por pelo menos esses dois veículos (1) estarem ligados por suas respectivas interfaces de acoplamento (4).
10. CONJUNTO de acordo com a reivindicação 9, de pelo menos

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3/3 dois veículos (1) de acordo com pelo menos a reivindicação 5, caracterizado por pelo menos um primeiro veículo (1), chamado de mestre, controlar:

- o dispositivo motor,

- o dispositivo de frenagem,

- o dispositivo de direção, de um segundo veículo (1), chamado de escravo, por meio de pelo menos um mecanismo de subjugação.