CN107614359B - 可选择性组合独立驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

一种设备和系统，其用于：将独立驾驶车辆组合成单个组装体以用于在普通路线上的集中、高效、可变容量运输；和用于为了在多样路线上的灵活性而分离成独立车辆。经由视线光学通道局部交换连接物流。在所述车辆的相对端上的可缩回耦合件和配合耦合件提供多个自由度(DOF)以适应在初始动态接合期间的未对准，且锁定为具有零DOF的刚性耦合的组装体。配合车辆的门在运送期间打开，从而准许在到城市场所的途中的车辆间移动和乘客的合并，和空车辆的释放。在返回时，独立车辆组合到来自城市场所的密集客运车辆，以用于乘客在稍后单独用于多样目的地的个别车辆中的重新分配。从属车辆系统允许一个车辆控制可缩回悬架的耦合的车辆的系统、协调的操控、电力共享。多用途车辆针对服务而耦合到组装体。

Description

可选择性组合独立驾驶车辆

相差申请的交叉引用

本申请是以下美国临时申请的接续部分且要求以下美国临时申请的优先权：第62/140,807号，2015年3月31日在美国专利商标局递交，题目为“自动驾驶自主车辆(SELFDRIVING AUTONOMOUS VEHICLE)”，其所有公开内容全部被以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的实施例大体涉及车辆运输的领域，且在一个实施例中，涉及将独立驾驶车辆组合成单个单元的刚性组装体以用于在主要路线上的更高效运输，且涉及将刚性组装体分离成独立自动驾驶车辆以用于在多样路线上的灵活路线选择。

背景技术

以下背景信息可呈现现有技术(例如，不限于，方法、事实或普通智慧)的具体方面的实例，所述现有技术在预期有助于关于现有技术的额外方面进一步教育读者时不应被解释为将本发明或其任何实施例限于其中陈述或暗示或因此推断的任何事物。

计算机化的/机器人自动驾驶车辆能够使用包括基于激光的雷达的传感器导览交通。激光允许车辆产生其环境的详细3D地图。车辆选用这些产生的地图且将其与高分辨率的世界地图组合，从而产生允许其自己驾驶的不同类型的数据模型。

然而，此类自动驾驶汽车具有空间限制，且可只容纳固定数目个人，且可在给定时间驾驶到一个位置或目的地。

发明内容

一种用于将独立驾驶车辆组合成单个刚性组装体以用于在普通路线上的集中、高效运输和用于为了在多样路线上的灵活性而分离成独立驾驶车辆的设备和系统。经由视线光学器件局部交换连接物流。具有多个自由度的在车辆的任一末端上的可缩回耦合件和配合耦合件在初始接合期间适应潜在未对准，且被牵拉在一起和锁定以在运送期间刚性地耦合组装体。在接合后的运送中，车辆上的配合门打开以允许车辆之间的乘客的合并和在到城市场所的途中将空车辆释放。相反地，将独立车辆从城市场所添加到密集客运车辆以用于在运送往多样目的地期间将乘客在车辆间重新分配。从属车辆系统允许组装体中的一个车辆控制可缩回悬架的附接的车辆的系统、协调的操控、电力共享。

在一个实施例中，一种独立陆地车辆包括底盘，其具有多个车轮，且具有第一端和第二端；能量存储系统、推进系统、制动系统、主动悬架系统和操控系统的至少一个独立车辆系统。车辆还包括安置在所述底盘的第一端或第二端处的耦合件；安置在与用于所述耦合件的末端相对的所述底盘的末端中的配合耦合件；且其中所述车轮中的至少一个包括耦合到所述底盘的操控机构；且所述耦合件与另一独立车辆的配合耦合件可选择性接合。耦合件从第一位置到第二位置可选择性缩回到所述底盘内。当充分啮合和锁定时，所述耦合件按在所述独立车辆与另一独立车辆之间的运动的零自由度可刚性耦合到所述另一独立车辆。耦合件包括相互耦合以与配合耦合件配合的多个连杆；且其中：所述多个连杆选择性提供范围从零自由度到至少三个自由度的可变自由度。车辆还包括接收器，其被配置以从另一独立车辆上的显示器或从外部来源接收信号，其中所述信号为以下中的至少一个：经由所述耦合件连接的可用性状态、相对位置和速度、加速度和道路条件。或者，所述能量存储系统、所述推进系统、所述制动系统和所述操控系统。所述车辆还包括被耦合以显示信号的发射器，其中所述信号为以下中的至少一个：经由所述耦合件连接的可用性状态、相对位置和速度、加速度和道路条件。所述耦合件包括通信适配器，其被配置以在所述独立车辆与另一独立车辆之间传达指令以至少控制所述独立车辆或所述另一独立车辆中的所述操控系统。或者，所述通信适配器被配置以在所述独立车辆与另一独立车辆之间传达指令以控制来自所述独立车辆或所述另一独立车辆中的所述能量存储系统、所述推进系统、所述主动悬架系统、所述制动系统和所述操控系统的群组的至少两个独立车辆系统。(且在另一实施例中，所述通信适配器被配置以控制至少所有所述提到的车辆系统。局部控制器当被配置以选择性从属于接收器或从属于所述通信适配器以控制包括所述能量存储系统、所述推进系统、所述主动悬架、所述制动系统和所述操控系统的独立车辆系统中的至少一个时控制所述独立车辆系统中的至少一个。所述耦合件包括电源适配器以在所述独立车辆与另一独立车辆之间传送电力以对所述推进系统供电或对所述能量存储系统补电。

每一独立车辆包括：锁定构件，当所述耦合件接合于另一独立车辆的所述配合耦合件中时，其抑制从所述独立车辆延伸的所述耦合件，且包括在所述另一独立车辆中的锁定构件，其限制从所述独立车辆收纳的所述耦合件在所述另一独立车辆的所述配合耦合件中。

所述独立车辆进一步包括安置于车辆的前侧上的可缩回梯级。所述独立车辆还包括安置于所述底盘上用于容下乘客或货物中的至少一个的车厢、安置于所述底盘的第一侧中的第一门(35-A)和安置于所述底盘的第二侧中的第二门。所述第一侧为用于运转的主方向的所述独立车辆的前部部分，所述第二侧与所述第一侧相对，且所述第一和第二门准许乘客或货物从所述独立车辆选择性地进入和外出。所述第一门被配置以当所述独立车辆在运动中时且当所述独立车辆耦合到安置于所述独立车辆的所述第一侧上的另一独立车辆时打开。所述独立车辆的所述第一端具有与所述第二端的表面轮廓匹配或可配合的表面轮廓。耦合的独立车辆的配合表面使所述车辆能够更紧紧地配合为单个刚性单元，乘客和货物可移动通过所述刚性单元，在其间无噪声、风、元件或有害的开放空间。

可选择性去除的隔舱安置于所述底盘上以针对操控控制、制动控制和推进控制中的一或多个来控制。所述器具隔舱允许直接手动输入或控制器辅助的手动输入到提到的控制以及所述主动悬架系统。所述操控系统无限可变以用于控制车轮的角度，所述车轮具有由橡胶组成的磨损表面(8-A)，且所述车轮的至少一个集合可选择性缩回。所述主动悬架耦合到所述底盘且到所述局部控制器，且能够调整所述独立车辆的高度，例如，以匹配另一物体，例如，目标用于耦合件的独立车辆。无线收发器从所述独立车辆外接收信息。所述信息包括所述独立车辆将耦合到的另一独立车辆的识别和实现所述独立车辆到所述另一独立车辆的所述耦合的路线或会合位置。

本文中公开的方法、系统和设备可在用于达成各方面的任何构件中实施，且可以体现一组指令的机器可读媒体的形式执行，所述一组指令在由机器执行时使所述机器执行本文中公开的操作中的任一个。其它特征将从附图和从接着的详细描述显而易见。

参照详图和本文中阐述的描述，最好地理解本发明的实施例。以下参看图来论述本发明的实施例。然而，所属领域的技术人员将易于了解，本文中关于这些图给出的详细描述是为了解释性目的，因为本发明扩展超出这些有限的实施例。举例来说，应了解，取决于特定应用的需求，所属领域的技术人员将依据本发明的教示认识到大量交替和合适的方法，超出在描述和展示的以下实施例中的特定实施选择来实施本文中描述的任何给定细节的功能性。即，本发明存在过多而列举不过来但却都属于本发明的范围的众多修改和变化。并且，在适当情况下，单数字词应被理解为复数，且反之亦然，并且阳性应被理解为阴性，且反之亦然，且替代性实施例未必暗示两者相互排斥。本文中描述的化合物、材料、制造技术、用途和应用这些可变化。现将参考如在附图中说明的本发明的实施例来详细描述本发明。

附图说明

本发明是借助于实例而非限制在附图的图中来说明的，在附图中相似参考指示类似元件。

图1说明根据一或多个实施例的耦合在一起(导致单个独立车辆)的各种独立车辆的实施例。

图2到图4说明根据一或多个实施例的独立车辆的各种实施例。

图5说明根据一或多个实施例的独立车辆的上半部视图/半剖面。

图6说明根据一或多个实施例的独立车辆的前半部视图/半剖面。

图7说明根据一或多个实施例的具有用以与另一自动驾驶车辆耦合的缩回的机器人臂的独立车辆的侧视图。

图8说明根据一或多个实施例的具有用以与另一自动驾驶车辆耦合的延伸的机器人臂的独立车辆的侧视图。

图9说明根据一或多个实施例的具有延伸的梯级的独立车辆的剖开侧视图。

图10说明根据一或多个实施例的独立车辆的预期视图。

图11说明根据一或多个实施例的具有用以与另一自动驾驶车辆耦合的延伸的机器人臂的独立车辆的预期视图。

图12说明根据一或多个实施例的具有延伸的梯级的独立车辆的预期视图。

图13说明根据一或多个实施例的独立车辆的各种组件。

图14说明根据一或多个实施例的用以与另一独立车辆耦合的机器人臂的各种组件。

图15说明根据一或多个实施例的由用以与另一自动驾驶车辆耦合的独立车辆的机器人臂展现的各种自由度。

图16到图18说明根据一或多个实施例的两个独立车辆的耦合与解耦。

图19说明根据一或多个实施例的在独立车辆上的顶部上实施的滑动门机构和在底部上的滑动轨道和锁定活塞。

图20到图21说明根据一或多个实施例的导致独立车辆的门的解锁的锁定活塞缩回部的缩回。

图22说明根据一或多个实施例的被设计用于使用独立车辆进行货品调度的自动系统的图。

图23说明根据一或多个实施例的将包装从货架提到独立车辆的中央机动化机器人货架的机动化辊和货架层。

图24说明根据一或多个实施例的通信适配器。

图25-A和-B说明根据一或多个实施例的可选择性去除的隔舱。

图26-A说明根据一或多个实施例的具有可缩回车轮的个别车辆的刚性耦合的组装体。

图26-B说明根据一或多个实施例的具有可缩回车轮的个别车辆的刚性耦合的组装体。

图27说明根据一或多个实施例的用于单独的IV模块的车轮和操控系统的顶部剖面图。

图28说明根据一或多个实施例的耦合在一起作为单个刚性耦合的车辆组装体的多个个别车辆的转弯。

图29说明根据一或多个实施例的用于单个个别车辆的操控输入。

图30是根据一或多个实施例的在刚性耦合的车辆组装体内的通信和控制系统。

图31是根据一或多个实施例的用于从郊区到市中心的典型通勤上午路线的优化运输情境。

图32是根据一或多个实施例的从市中心到郊区的典型通勤下午路线的优化运输情境。

图33是根据一或多个实施例的展示个别车辆的多种替代性门布局。

图34是根据一或多个实施例的替代性个别车辆形状且展示互连适配器。

图35是根据一或多个实施例的展示在执行同步化的横向线性操控操纵时在RCVA101-C上的车轮的定向的俯视图。

图36是根据一或多个实施例的展示在执行同步化的中心点回转操纵时在RCVA101-D上的车轮的定向的俯视图。

图37是根据一或多个实施例的根据不同目的地路线来自不同RCVA的个别车辆相互交换位置和交错的情境。

图38是根据一或多个实施例的对准多个个别车辆的主动悬架系统的说明。

图39是根据一或多个实施例的用于动态接合耦合件与接收器的被动对准系统。

图40-A和图40-B是根据一或多个实施例的在执行转弯时用于RCVA 101-E的车轮的混合定向的俯视图和侧视图说明。

图41是根据一或多个实施例的“不停站”布局。

本实施例的其它特征将从附图和从以下详细描述显而易知。

具体实施方式

本发明的各种实施例和方面将参考下文论述的细节进行描述，并且附图将说明各种实施例。以下描述和图式说明本发明，并且不应被解释为限制本发明。众多具体细节被描述以提供对本发明的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况下，将不描述熟知的或常规的细节，以便提供对本发明的实施例的简洁论述。

图1说明可耦合在一起以形成单个刚性耦合的车辆组装体101-A(“RCVA”)的多个独立驾驶车辆102-A、B、C、D(“IV”或“独立车辆”)的侧视图。独立车辆102-A、B、C、D中的每一个可为手动控制/操作式(例如，在任选可去除的控制舱119中手动操控、推进、制动等)车辆、控制器辅助式手动操作式车辆(用制动、牵引等辅助)，或自动驾驶自主车辆控制(“SDAV”)。在一个实施例中，SDAV车辆可通过外部控制、经由远程服务器79、经由无线收发器78、通过内部自动航行和道路协商计算传感器、硬件和软件(下文描述)或其组合来个别地控制。RCVA 101可为具有这些不同控制模式的IV的任何组合，其条件是它们具有兼容的耦合件和配合耦合件，和相互接合的硬件/软件协议。

在一个实施例中，具有或无SDAV能力的人驾驶车辆为用于多个刚性耦合的IV的RCVA中的前IV，其中每一IV不具有SDAV能力，或具有至少一些SDAV能力，或完全认证。这布置适合于混合运输应用，即使是在SDAV车辆自身的完全认证前。并且，在这布置中，SDAV的一些特征在其与RCVA断开连接且在批准的区域和/或应用中执行适当自发任务时，仍然由个别SDAV实现。当与付款的人类驾驶员相比时，SDAV操作起来较廉价。如果RCVA中耦合的所有IV都是SDAV，那么任何一个IV可为前车，且前驾驶控制RCVA中的IV中的其余者。将接合耦合件/配合耦合件的不同阶段展示为：未接合141-A；完全或锁定接合141-B；和接头系统141的过渡耦合或解耦141-C。逻辑服务器79可通过无线耦合到计划形成RCVA的多个IV中的每一个来提供IV的外部集中化的管理，在一个实施例中，这是经由无线收发器78，不管IV为SDAV、手动控制还是由局部控制器辅助。由逻辑服务器79提供的耦合信息包括以下中的至少一个：独立车辆将耦合到的另一独立车辆的识别、路线或会合位置、起点和目的地、路线选择计划、IV的可连接性状态、可用于连接的ID的列表、会合时间和位置、统计和交通图的收集等，以实现独立车辆到另一独立车辆的耦合。对用于形成RCVA的IV的集中控制的替代是按局部、逐个情况、特定、独立基础执行可随着额外IV连续地加入而数目增长的多个IV之间的局部识别和耦合请求。

具有将IV可组合到RCVA内和分离出RCVA的目的是为了提供在普通路线上的集中、高效、可变容量运输；以及用于为了在多样路线上的灵活性而分享成独立车辆。以此方式，车辆间移动和乘客和/或货物的合并可发生在当IV或RCVA在运动中时到城市场所的途中，因此节省了时间。在运送中，可动态地将一或多个空IV与RCVA和自助停车断开连接和释放，以便减少拥挤道路上的IV的总量，不管是非耦合的单独IV还是耦合的RCVA。在返回时，一或多个IV可在运送中组合/重新组合到离开城市场所的密集乘客IV或RCVA，以用于乘客在稍后单独用于多样目的地(例如，郊区)的一或多个IV中的重新分配，同时RCVA仍然在运送中，且不停止，或具有减少的停止，因此避免针对路线改变或中途下车的能量和时间消耗停止。

IV 102-A、B、C、D包括能量存储系统17、推进系统10、制动系统90(也通过电动机10的再生制动来提供)、主动悬架系统11和操控系统60的至少一个独立车辆系统(如图13或图29中所展示)，并且在一个实施例中，包括独立车辆系统中的至少两个，且在另一最频繁实施例中，包括所有这些系统。这特性是将IV与轨道车或轻轨车区分的一个因素，所述轨道车或轻轨车具有刹车和有时推进(在客车内)，但本身不操控，且明确地并不无限可变操控)，且无能量存储系统(客车通常不具有能量储存，且机车具有能量储存，但无乘客或可交付的货物)。操控可用机械联动装置、液压耦合件或通过电线的操控来实施。IV的不同实施例使用全轮操控，或部分轮操控，例如，在主要运转方向上仅具有一或多组前轮具有操控能力，如下文所说明。IV 102-A、B、C、D优选地由电动机推进，且由内部电池组供电，或由化石燃料所供电的内燃发动机(“ICE”)推进，但针对碳排放原因，ICE型式是次优选的。当IV静止或来自耦合到给定IV或RCVA以替换电池或在原位对IV的电池再充电的附属车辆(即，盒式电池车辆)时，IV中的电池组任选地经由无线充电或经由可交换电池可再充电。如果IV未在运送期间对电动机供电，那么可在运送中将其电池替换，例如，当在RCVA中耦合时。在替代性实施例中，电动机可由类似于吊运车的外部双线式电馈送经由具有这种配置和基础设施(例如，弹簧负载的吊运车杆)的IV供电，尤其在长主要路线上，用于拉动并非吊运车配置的耦合的IV。来自双线式馈送的电力可直接对电动机供电，且可对刚性耦合的IV中的任一个的内部电池组充电。

在本实施例中，每一IV包括安置于底盘上用于容下乘客或货物中的至少一个的隔室80，其中预见到IV的其它用途和配置，例如，下文指定的服务车辆。在一个实施例中，IV在常规沥青道路(城市街道、道路、高速公路、德国高速公路等)100上操作。IV也可装备有可选可缩回铁路车轮(未展示)，用于在用于主干线的铁路轨道上的操作，和从在目的地附近的轨道下车，RR车轮的缩回，和使用典型橡胶道路轮胎用于当地运输。通过本发明，在高速轨、子弹头列车和减压管输送(例如超回路)上，针对大量运送干线路线的分群的相同哲学是可适用的。

典型的IV包括适于步行的底板120、乘客座位33、一般橡胶车胎8，其中将车轮集成于起落架或底盘中。可使用接头系统141耦合和解耦IV，所述接合系统包括接收体(又名拴套接收器或配合耦合件)、IV的位于一侧上的部分28(例如，背面44)和安置于IV的另一侧上的前机器人臂组件(又名耦合件)110(例如，前侧42，且其可耦合到接收体部分28)，如本文中进一步描述。耦合件110和配合耦合件28如果一致地供其它IV使用，那么可安置于车辆的其它末端上。

在一个实施例中，IV具有前和后滑动门35，当单独的IV静止时或当多个IV在RCVA中刚性耦合时，所述门可操作。不管RCVA在运动中还是静止，在刚性耦合的IV之间的IV间门都可操作，保存隐私和修理问题。这允许一旦至少两个IV相互刚性地连接(如由121针对IV102-B、C用符号表示)，那么乘客112在耦合的IV内部自由地行走。类似地，针对各种逻辑目的，可在连接的SDAV内部重新分配货品130。当RCVA静止时，或为了应急外出，引向RCVA外的外部门35优选地可操作。门35从第一位置(关闭)到第二位置(打开)可选择性地移动，而无围绕枢轴的摆动。这节省了IV的有限内部空间。到IV的进入和从IV的离开是从前门或后门。当多个IV刚性地耦合且打开配合门时，增大的开放空间和乘客的选择性和/或临时IV间转移和移动可用于乘客和货物。基于配合IV中的每一个中的乘客的隐私需求，选择性地操作配合门，例如，用于IV 102-B和C的35。

在一个实施例中，IV的车辆底盘为了空气动力学和美观性大致为倾斜立方体，具有8.2英尺高的天花板用于站立的乘客。在一个实施例中，IV的内部空间可适合平均6个人坐着和4个人站着，在中间具有适于步行的过道。在一个实施例中，IV可具有8.8英尺的大致长度和8.2英尺的大致宽度。在另一实施例中，IV的内部高度为至少6.5英尺且具有9.2英尺的平均IV车辆高度和8.7英尺的高度(不考虑车轮)。然而，IV可为个人大小的，小得只为若干英尺宽度和长度，用于两个人的双人小汽车大小，或制造得长至可耦合在一起。举例来说，在具有集中起点和目的地的繁忙交通路线上(路线中无多样化)，且在仅平缓的半径转弯的情况下，可使用大的IV大小，例如，20-30英尺长度，在RCVA中具有四个或更少IV的优选有限合并，但更多是可能。

在又一实施例中，IV可包括可去除的隔舱119，其包括操控控制、制动控制和推进控制，或可用以手动操作IV的任一能够导航的装置(例如，不限于，操纵杆等)。在另一实施例中，可提供包括方向盘和踏板的故障安全机械人驾驶控制台。在又一实施例中，故障安全机械人驾驶控制台凹进或被隐藏，仅在应急的请求情况时出现。

RCVA 101具有相互可选择性耦合的两个或更多个IV，例如，102-B、C；其中多个IV中的至少两个102-A、102-B各包括：底盘5，其具有多个车轮8，且具有第一端42和第二端44，如图13中所展示；能量存储系统17、主动悬架系统11、推进系统10、制动系统50和操控系统60的至少一个独立车辆系统，如图13中所展示；耦合件110，其安置在底盘5的第一端42或第二端44中；配合耦合件，其安置在与用于耦合件的末端相对的底盘的末端中；用于在至少两个独立车辆之间通信的构件；且其中：所述车轮中的至少一个包括耦合到底盘的操控机构；且耦合件与另一独立车辆102-B的配合耦合件可选择性接合。在一个实施例中，RCVA 101中的两个或更多个IV 102-B、C刚性耦合在一起102-B、102-C，关于具有零移动自由度1801、1802、1803，如图18中所展示；且多个独立车辆中的每一个可选择性脱离，如图1中所展示。

在一个实施例中，当第一独立车辆和第二独立车辆为静态或在移动时(见图37)，第一独立车辆102-B的耦合件110和第二独立车辆102-C的配合耦合件28可接合和可脱离。与停车以用于添加或下客和货物所需要的车辆相比，在移动时接合和脱离多个IV节省时间和能量资源。用于通信的构件包括任何形式的电线、光纤、无线或无光纤通信以交换控制或逻辑数据以实现多个IV的耦合。实例包括GPS、经由蜂窝或WiFi的无线通信、经由光学视线信道的接收器和显示器通信或通过下文描述的通信适配器的直接硬连线通信。刚性耦合意味着耦合以吸收负荷，使得在X、Y和Z轴中不存在看得出的接节或移动。

在另一实施例中，RCVA 101包括多个可相互耦合的IV，其中独立车辆中的至少两个中的每一个包括被配置以接收指令的主动悬架；且至少两个独立车辆中的每一个的主动悬架被配置使得所述两个独立车辆中的每一个的位置匹配至少两个维度。在此实施例中，当正执行接合的两个IV具有主动悬架时，两个IV可相互接合和耦合。两个IV中的一个或两个可具有刚性连接到其的无主动悬架的额外IV，因为具有主动悬架的IV可补偿此不足。图16到图18提供示范性接合序列。

在另一实施例中，RCVA 101包括刚性耦合的IV中的至少两个(例如，102-G、C)的子集，其中每一个具有前门35-A和后门35-B，且第一独立车辆的后门与第二独立车辆的前门对准。在此情境下，后门和前门可选择性地操作以允许中的至少一个乘客或货物在独立车辆的子集之间的移动，如由乘客112在IV 102-B与102-C之间移动来展示。在另一实施例中，RCVA 101可包括仅具有配合门的单个集合的两个IV的子集，例如，具有在IV的背面上的打开门的第一IV，和具有在IV的前面上的打开门的第二IV，其中门的两个集合相互配合且面对。

在针对RCVA 101的一个实施例中，将在系统的主要运转方向上的第一独立车辆102-C标示为前独立车辆，其中前独立车辆将指令发射到系统102-B中的独立车辆中的其余者；且所述指令包括对于系统中的独立车辆中的其余者的以下系统中的至少两个的控制：能量存储系统、主动悬架系统、推进系统、制动系统、主动悬架系统和操控系统。因此，在本实施例中，IV 102-C将发射用于车辆系统中的两个的控制信息，例如，用于路线行进或用于道路条件(例如，坑洞100-D)的刹车系统信息和主动悬架信息。

在一个实施例中，一个IV可为附属型独立车辆，其刚性耦合到现有多个刚性耦合的个别车辆。明确地说，附属独立车辆对在给定多个刚性耦合的个别车辆中的独立车辆中的至少一个中的乘客或货物提供服务。附属独立车辆并不主要用于乘客或货物的运输；且附属独立车辆与现有多个刚性耦合的个别车辆选择性地接合和脱离。附属或服务IV的实例包含(但不限于)能量存储系统车辆(用于充电或替换个别IV上的能量存储、娱乐系统车辆；个人卫生系统车辆、运货车辆、商业系统车辆和食物制备服务车辆；以及卧铺车；演习车；多用途车辆、乙醇服务车辆、零售货品采购服务、演习和锻炼服务、商业和设备服务、视觉娱乐服务等。服务车辆可在短期内在RCVA间跃过以特定地或按需提供高效的多种连续服务，而不使RCVA停下。这基本上将服务带到感兴趣的客户的集中集合，而非在正常的日子里驾驶到所要的多个不同服务位置的拥堵住道路的个别客户。服务车辆可附接到具有最高按需请求(例如，移动请求)的RCVA，因此提供最盈利且高效的连接(在最少量的IV连接和断开连接的情况下，到最多人的最高服务消耗量)。另外，IV服务可由服务车辆提供，例如，例如“在运动车辆中交换的电池”的消费品的修理、升级和补充。或者，例如用于对一或多个IV充电的能量存储系统车辆的附属车辆铰接耦合到IV或RCVA。

图2、图3和图4说明根据本发明的一个实施例的关闭的滑动门35和打开的滑动门位置135。取决于实施例和哪些车轮具有主动悬架，图13的主动悬架允许从一个拐角到全部四个拐角的可变高度13-A到13-D。

图5说明自动驾驶自主车辆的实施例的上半部视图/半剖面。在一个实施例中，IV的内部结构框(又名底盘)5支撑隔室80和驱动系，但还预见到单体金属或合成单体横造构造。在另一实施例中，可使用3/5mm矩形梁结构、钢和/或铝来构建内部结构框5。在另一实施例中，外部侧架3包括全部在IV的侧面周围的条带。另外，在另一实施例中，取决于配置和要求，IV可具有车辆头灯18，或可不包括头灯。

图6说明根据本发明的一个实施例的IV的前半部视图/半剖面，描述根据本发明的一个实施例的IV的前滑动门线性致动器34。(在于本文中描述图19、图20和图21时进一步来对此公开。)

在一个实施例中，IV包括用雷达(“激光雷达”)31(或可检测物体、距离、道路条件等的等效自动驾驶道路扫描雷达和/或传感器系统)的原理使用来自激光的光的检测系统。前激光雷达31可针对障碍物来扫描道路，且IV可因此导航。在一个实施例中，IV包括用于前碰撞阻止和保护的滑动门的较厚加强底部部分351。在另一实施例中，IV的顶部部分由安全层压玻璃制成。在一个实施例中，IV包括耦合到处理器的角度传感器和相机15，处理器又名中央处理单元(“CPU”)2095，如在图13、图29和图30中展示为自动驾驶系统的整体部分。IV也可包括可缩回阶梯23和主动悬架系统11以使车辆稳定和限制耦合的IV间的相对运动，以减小机器人连接臂的中央部分上的机械应力。

当IV突然停止或导航通过紧密的弯曲时，主动悬架也可改善稳定性。在另一实施例中，IV可为后轮驱动、前轮驱动或其组合。在另一实施例中，IV为全轮驱动。在又一实施例中，IV可包括任何车轮组合，例如，3、4、6、8等。在一个实施例中，接头系统141包括跟踪相机(又名用于数据的接收器)19，其可从另一车辆接收图像，和光学跟踪来自另一车辆的数据。

图7说明根据本发明的一个实施例的具有用以与另一自动驾驶车辆耦合的缩回的机器人臂54的自动驾驶自主车辆的侧视图。在一个实施例中，IV包括覆盖门打开系统和侧向传感器的顶板保护4。IV也可包括侧向传感器/相机32(按功能性自动驾驶系统的需求)。IV可进一步包括反线性致动器281，其拖曳和拉动接头系统的接收体部分28。类似地，IV可包括前线性致动器21，其拖曳和拉动接头系统的前部部分(例如，前机器人臂)。具有安置于IV前面42和背面44的拐角中的衬套的稳定化锥形销/容器(未展示)可提供在接合多个IV时的扭转稳定性。接头系统的机器人臂的底座组件20可滑入/滑出车辆，同时保持在未使用期间的大多数内部IV避免受伤或损坏，和在操作期间保证对臂外的其余处的结构支撑。另外，全部耦合件110可从第一位置54(如图7中所展示)到后续图8中的第二位置56选择性缩回到底盘内。举例来说，如图1中所展示，IV 102-B、C耦合件系统141-B具有暴露于多个IV之间的充其量小若干英寸的耦合件110，如图14和图18中所展示。

独立车辆的第一端42具有与第二端44的表面轮廓82匹配或可配合的表面轮廓84。耦合的独立车辆的配合表面使所述车辆能够更紧紧地配合为单个刚性单元，乘客和货物可移动通过所述刚性单元，在其间无噪声、风、元件或有害的开放空间。在不同实施例中，配合IV联锁或保形，具有互补镜或平行图像，使得前面为背面的反面，例如，在二维(圆柱形)或三维(球形)中扁平或图案化或凸和凹。

第一门35-A安置在底盘的第一侧中，且第二门35-B安置在底盘的第二侧中。第一侧为用于主运转方向的独立车辆的前部部分，而第二侧与第一侧相对。第一和第二门准许乘客或货物从独立车辆的选择性进入和外出，但仅在车辆停止时，这是由于无其它IV耦合到它。

图8说明根据本发明的一个实施例的具有用以与另一自动驾驶车辆耦合的延伸的机器人臂的自动驾驶自主车辆的侧视图。如可看出，前线性致动器21的位置朝前移动以延伸接头系统的机器人臂。

在一个实施例中，提供可缩回阶梯23，且其包括加强组件231，所述组件可被配置以当乘客在阶梯23上时避免阶梯挠曲。当IV在运动中时，阶梯在车辆内部缩回。当IV停下来时，可缩回楼梯展开以让人走进。在一个实施例中，可缩回阶梯被加强以在由乘客使用时，避免乘客的重量/移动使阶梯23过度挠曲。可通过实施侧向阶梯致动器22以执行缩回阶梯台阶的成直线缩回来提供可缩回阶梯231。

图9说明根据本发明的一个实施例的具有延伸的梯级23的自动驾驶自主车辆的剖开侧视图。如所说明，梯级充分延伸，且使用侧向阶梯致动器22实施，暴露可由乘客用以登上IV的阶梯式平台23。

图10和图11是展示延伸和缩回的耦合件位置且展示接收体28的外部视图，且具有用于空气调节和外部通风出口12的冷却系统，如在本发明的一个实施例中所实施。还展示的是相机19、耦合件(机器人臂)20的底座组件、角度传感器和相机15，为了安全和SDAV功能，后者提供输入到处理器。

图12说明IV上的站立乘客111。在一个实施例中，高顶板IV的优势是有助于IV内部的乘客的自由移动。因此，以此方式，乘客可在IV内部行走和站立。并且，如所说明，乘客117可使用可缩回阶梯步入到IV上。在一个实施例中，过道和台阶足够宽以让人们同时上下车。在另一实施例中，滑动轨道26可配置于底板上以当门正打开或关闭时使门的下部部分稳定。在另一实施例中，可配置侧向阶梯致动器25和22以执行缩回阶梯台阶的成直线缩回。在另一实施例中，可配置垂直旋转支撑件233以当梯级充分延伸时提供稳定性(与侧向致动器一起)。

图13是根据本发明的一个实施例的示范性IV的分解图说明。IV包括侧向玻璃窗1、下部部分加强的车辆车身盖2、支撑机器人臂前接头系统且使其稳定的钢加强的前腔6、后保险杠塑料框7、用于悬架和车轮系统的上部和下部支撑和控制臂14、前保险杠塑料框16、可在结构外滑动的电池组17(例如，在运动中通过电池交换车辆取代)、在内部和外面滑动缩回阶梯的线性致动器24、后灯27、允许机器人臂和后车辆对准的光学跟踪标签29(其可由19跟踪)和对电池充电的侧向电插头1301，如在本发明的一个实施例中所实施。在另一实施例中，在IV的实施中，以上组件中的任一个可为任选的。在一个实施例中，长且细的电池组可通过前/后腔(当车辆连接时)从一个车辆滑动到另一个。具体“电池盒支持车辆”可用以引入被放电的电池，使其在侧面上滑动且用充分带电的电池从存储于此“电池盒支持车辆”中的电池的“盒”再填充所述腔。

图14说明接头系统的前部部分。在一个实施例中，接头系统包括具有六个自由度(“DoF”)的可缩回机器人臂110，其可从在后续图15中展示的车辆102的前部滑出。在另一实施例中，系统包括在前部尖端上的相机19，其光学跟踪前方车辆的后腔室28的标记位置29，与其对准，且进入那个腔，如后续图15中所展示。六个DoF可允许两个耦合IV之间的初始未对准和振动。当机器人臂指向前车的腔内部时，内部齿轮朝向车辆内部拉动以将机器人臂的相应末端接到耦合IV。在如此进行时，车辆逐渐自身对准以完成稳定和车辆的前/后接触。在一个实施例中，机器人臂的中央部分充当刚性平衡杆，其限制归因于崎岖道路或车辆间同步化的操控和主动悬架系统中的故障的较小和/或突然未对准。

耦合件110包括相互耦合的多个连杆20、14045、14055，以与配合耦合件相配合；且其中：所述多个连杆选择性地提供范围从零自由度(如后续图18中所展示)到至少三个自由度14011、14031、14091、14051、14101且如后续图16和图17中所展示的可变自由度。

在一个实施例中，接头系统的机器人臂被配置为机动化的双通用接头，使得所述接头的每一自由轴可用。在一个实施例中，机器人臂被配置以跟踪且对准IV的后腔接收体以将两个IV接头。因此，甚至可在IV不完美对准时执行物理连接。在一个实施例中，在跟踪和/或将后腔接收体接头时，臂的位置/旋转反馈提供数据以恰当地修改、设定和同步化IV的相对运动(速度同步、操控同步、悬架高度和主动悬架同步)以执行平稳且无缝的在接触点处物理连接。

在一个实施例中，可针对三个目的来使机器人臂机动化：(i)对准到跟踪的后标签(和因此，对准到后接收体腔)，(ii)提供精确位置/旋转反馈以向后对准IV自身与前者，和(iii)补偿在两个IV之间的物理接头程序期间的较小未补偿的相对力/移动。

如所说明，展示机器人接头臂110的第一自由度2101提供向后和向前滑动的能力。在一个实施例中，可使用多达六个电动机来提供各种自由度(DoF)(例如，6-DoF)。此外，可提供电力和/或控制电缆1400，其可被配置用于电动机和反馈控制，和提供用于相机传感器的尖端的数据电缆。在一个实施例中，电动机1401可提供臂14045的中间段的水平面旋转14011。在另一实施例中，电动机1401可提供垂直面旋转。作为实例，当两个IV将要接头时，当在直道路上行进时，在同一车道中的IV的水平相对侧移动通常将很有限。另外，因为IV为自动驾驶，因此其可被编程以维持车道的完美中心。因此，设定电动机的齿轮系统以提供更多的精确度、稳定性和扭矩(当需要力来相互前摄对准车辆时所需要)。

第2DoF 14011为Z轴上的旋转，因此在用于臂的中间段的水平面上。1402表示用于电动机1401的旋转的枢转中心。在一个实施例中，用皮带齿轮将枢转中心与电动机连接。在一个实施例中，电动机1403(和用于最优速度/扭矩的有关齿轮)提供臂的中间段的垂直旋转移动。在一个实施例中，与速度相比，针对电动机的扭力和精确度来优化电动机1403。机器人臂的旋转可补偿IV的垂直移动(在其将要接头时)。在一个实施例中，齿轮皮带1404可被配置以提供从电动机1403到平衡环接头1407(又名通用和替代地恒定速度接头)的扭矩。

第3自由度14031为X轴上的旋转，在用于臂的中间段的垂直面上。机器人臂110的高度加强的中间段14045提供结构支撑。当两个IV在接触处刚性地接头时，通过处置在两个连接的车辆之间涉及的垂直、侧向和扭转力，此加强提供稳定性和结构完整性。通常，对机器人臂中的任何电动机以编程方式配置以提供对于突然移动的调整。电动机1405被配置以提供移动能力，且提供齿轮皮带1406以传送从电动机1405到平衡环接头的扭矩。

第4自由度14051为X轴上的旋转，在用于臂的中间段14045的垂直面上。双轴平衡环在臂14045的中段与臂的尖端部分14055之间枢转1407。电动机1409提供到机器人臂的尖端的水平旋转，且齿轮皮带1408被配置以传送从电动机1409到平衡环接头的扭矩。通常，机器人臂中的任一电动机(除了在机器人臂的尖端中存在的那些之外)被配置以提供扭矩，且并非速度。在另一实施例中，机器人臂的尖端中存在的电动机被针对速度配置，尤其提供Y轴上的移动/旋转的电动机。

第5自由度14091为Z轴上的旋转，在用于臂的中间段的水平面上。此水平旋转自由度与第1自由度(包括水平旋转)相关联以允许跟踪甚至在弯曲道路或拐角上的物理接头。因此，这些接面还负责在紧密拐角和/或长的多个车运队的情况下远处的物理接头的车辆间的主要水平旋转。在一个实施例中，电动机1410提供到机器人臂的最尖端的Y轴垂直旋转。自由度14101表示第6自由度，在Y轴上的旋转，臂的最尖端的垂直面。前置相机19可具有视野191以跟踪前方车辆的后标签29。在另一实施例中，将多个耦合机器人臂用于IV中，或以对称方式(全部从一个车辆产生)，分裂(一个从每个前IV和后IV产生)，和同时或串行地部署。

图15说明来自后车102-V的机器人接头系统前臂110的六个自由度允许其恰当地跟踪前方车辆102-W的后视觉标签29的方式，补偿正被跟踪的车辆102-W的侧向和纵向1504、垂直1506、侧向1502、摇摆1503、斜度1501和偏航1505移动，而1508表示后接收体纵向平移。后车102-V中的接收器(又名跟踪相机)19(如图11、图14、图15、图16、图24、图29和图38中所展示)被配置以接收来自另一独立车辆102-W的显示器29(如图13、图15、图16、图29和图38中所展示)或来自外部源(例如无线源)的信号，其中所述信号为以下中的至少一个：经由耦合件连接的可用性状态、相对位置和速度、加速度和道路条件100-D，和替代地，能量存储系统、推进系统、制动系统和操控系统。所述车辆还包括被耦合以显示信号的发射器29，其中所述信号为以下中的至少一个：经由所述耦合件连接的可用性状态、相对位置和速度、加速度和道路条件。对于耦合在一起作为RCVA的两个IV，IV中的至少一个具有发射器且IV中的至少一个具有接收器。在另一实施例中，形成RCVA的所有IV具有发射器和接收器两者。

在一个实施例中，IV 102-V接头系统141包括跟踪相机(又名用于数据的接收器)19，其可从接头系统的接收体部分28接收图像和光学跟踪所述接收体部分。在一个实施例中，可使用在接收体部分28上的IV的背部上的标签执行光学跟踪，例如快速响应(“QR”)码二维矩阵条形码，作为具有快速可读性和较高数据存储容量的机器可读光标签。将已知QR码的库提供到具有耦合或被耦合的能力的IV，使得它们可使用相同语言通信。举例来说，库请求和答复和状态可包括连接能力、任一车辆系统的、道路条件、目的地和路线信息等。光学视线提供计划耦合的两个车辆之间的较大安全性。即，视线相互物理反馈/通信不可远程攻击，如同RF无线通信。用于车辆之间的通信的其它实施例可使用多种频宽的视线光传输。

图16说明当后IV 102-AV的可缩回机器人臂朝向前IV 102-AW的背部延伸时的侧视图(AA和BB)和俯视图(CC和DD)。如所说明，机器人臂可被配置以跟踪和对准前IV 102-AW，从而补偿两个IV102-AV、AW之间的任何位置或旋转差异。图(AA)展示相机19，其接收连接可用性的应答和例如以下的逻辑信息中的至少一个：位置(X、Y和/或Z线性测量结果，和/或偏航、摇摆和/或斜度旋转信息)、速度和/或道路条件信息。图(AA)、(BB)、(CC)和(DD)展示几乎不具有在任何维度或旋转中的完美对准的典型情境，但取而代之具有垂直高度1506、纵向距离1504、斜度1501、偏航1505和侧向偏移1502的差。这些多个未对准使使用具有多个自由度的耦合件110成为必要。

每一独立车辆包括：当从独立车辆延伸的耦合件接合于另一独立车辆的配合耦合件中时抑制耦合件的锁定构件281，且包括在另一独立车辆中的锁定构件281(如图16到图17中所展示)，以抑制在另一独立车辆的配合耦合件中从独立车辆收纳的耦合件。举例来说，一个实施例实施机械锁定卡钩281，当闭合时，其锁定且抑制纵向自由度，由此允许前车牵引在其后的IV(如果前IV提供推进)，或由此允许后车推动前IV(如果后车提供推进)。致动器282选择性地打开/闭合锁定卡钩281。可使用例如液压/气动(活塞)和电(螺线管)的其它构件来保留和锁定耦合件。

展示的未对准可归因于道路轮廓(弯曲、倾斜、行车道、凹坑等)的差异以及一或多个IV中的不同、过多或不均匀负荷。在最低限度，需要X轴(侧向)和Y轴(垂直)维度/对准供接合。随着车辆接近耦合件，z轴(前和后)将后退。

在一个实施例中，计划耦合的多个IV将其主动悬架调整到标称或默认低垂直高度，这将表示最大负载的IV，以便避免对试图升高到难获得的高度的过载IV加应力。如果有任何危险情形，或关于对耦合的尝试产生不可行的条件，那么发射/显示器29可用QR码、连续调制的代码等指示存在例如非连接准则。这将接着使两个IV停止耦合过程，且允许两个IV独立地简单行进，或直到在不同道路条件上产生更合适的耦合机会，或具有不同IV。在一个实施例中，存在充分交握协议，使得计划耦合的两个IV意识到相互的状态和意图，和接下来的步骤。交握可包括鉴定、授权和记账(“AAA”)以供任何交互。充分交握协议需要全双工，或双向通信。这又需要前车在底盘的背面上具有接收器19-1，且在底盘的前面上具有发射/显示器29-1。

图17说明在一个实施例中IV可物理耦合和旋转(即使相互未先前完全对准)的配置。这可为有利的，因为机器人臂可相互使两个IV102-AV、AW稳定和对准。耦合成角度，或按角度1601倾斜，以补偿IV的未对准。在一个实施例中，即使两个IV不能够通信和在其间共享数据(例如，倘若前方的车辆具有数据连接问题，自我位置传感器未恰当地工作，为已经拖曳的被放电或有缺陷车辆等)，这仍可发生。另外，不需要数据连接来执行车辆的接头，提供较大信息安全。当达成两个IV之间的物理连接时，通过机器人臂内部的电动机的稳定化帮助，且通过主动悬架的调整和从两个IV的操控，臂尖端被锁定且系统逐渐对准，从而补偿其间的位置/旋转移位。这前摄性地减小机器人臂上和车辆自身上的机械应力，同时机器人臂将反馈提供到其自身的电动机旋转状态。此外，在必要时，双平衡环机器人连接系统可允许车辆旋转或自由移动，而不要物理上拆卸IV。线性致动器1701逐渐将前车的接头系统的后接收体部分缩回。因此，现在在图17中校正图16中的IV 102-AW的偏航1505，但IV 102-Av与102-AW的高度差13-E和13-F在图17中仍然存在(BB)。

图18说明当两个IV 102-AV、AW刚性耦合时状态。机器人臂的中央加强段14045使接头的车辆抵靠任何扭转或垂直/侧向移动机械稳定。卡钩锁定系统281/282防止纵向移动，而坐落在两个IV的底盘中的耦合臂自身防止垂直和侧向移动。在一个实施例中，一旦耦合，后IV 120-AV(即，所有非主前IV 102-AW)的方向盘(当存在时)从属于前IV 102-AW以避免接着的(次要)IV的任何非有意的移动。在一个实施例中，经由控制器2095(如在图29和图30中所展示)对操控机构电子调节，以在车辆间同步化。另外，在必要时，可经由在后续图24中的通信适配器110共享路线的数字数据，车辆间的机器人臂尖端14055用于同步目的。一旦耦合和锁定，耦合件110阻挡耦合的IV之间的侧向移动1801，阻挡耦合的IV之间的垂直移动1802，且阻挡耦合的IV之间的纵向移动1803，且因为耦合件110具有驻留在其主机IV102-AV和接收方IV 102-AW两者中的延伸长度，所以其抵抗X、Y及Z平面中的扭矩，且因此抵抗车辆之间的偏航、斜度和摇摆。最终结果是IV 102-AV与102-AW之间的零自由度耦合。当充分且刚性耦合时，刚性耦合的IV中的至少两个102-AV、AW(其各具有相互对准的前门和后门)的子集允许乘客112或货物中的至少一个在独立车辆的子集之间的移动，如由图22的2201到2203展示。

图19说明根据一个实施例的在IV的顶部上的滑动门机构和在底部上的滑动轨道和锁定活塞。1901表示门面板的上部结构框架，1902表示侧面结构门面板框，且1903表示具有密封垫的“L”形边界。在一个实施例中，L形密封垫可充当密封系统以避免在前门上的那个高气压创造到内部的外部不想要的空气渗漏。1904表示当关闭时推动另一个从而压缩使内部与空气泄漏绝缘的密封垫边界的两个门的结构侧向框的L形密封垫。1905表示将门连接到线性致动器系统的上部门夹持器，1906表示在滑动门中成框的安全玻璃，且1907表示在侧向滑动前将门板向内拉动的纵向线性致动器。另外，1908表示侧向滑动面板的侧向线性致动器，1909表示当门关闭时的状态，纵向致动器推动且保持面板向外到防止来自外面的空气泄漏的边界(顶部和底板)外部密封垫。1910表示门板的加强的底部部分。这改善了在前部撞击情况下的结构阻力。1911表示门锁定活塞，当门关闭时，当尝试用力从外面或内部打开时，门锁定活塞被释放以针对前方气压锁定且保持面板的底部部分。1912表示由门板的底部保持的金属球，以有助于在轨道1913中滑动。1913表示在门下的用于金属球的滑动轨道，如上所论述。

图20到图21说明根据本发明的一个实施例的导致自动驾驶自主车辆的门的解锁的锁定活塞缩回件的缩回。如所说明，锁定活塞缩回，从而解锁门。2001表示在缩回状态中的锁定活塞。2002表示缩回的门和在导轨/轨道中的底部部分球滑块。2003表示在轨道上侧向滑动的滑行球体，2004表示在侧向滑动前将门向内拉动的纵向致动器。

图22表示被设计用于使用本发明中的具体车辆进行的自动货品调度的机器人系统。此系统将通过促进货品在运动中的重新分配且在无停车处、仓库或任选地工人的情况下切割在货品调度中的浪费时间。在一个实施例中，通过此机器人系统，替代用于乘客的座位，可将IV用作自动化的运货汽车。此机器人系统为一种机动化的货架，其可在多个连接的车辆间移动，从而从车辆自身的货架拉动和推动包装。条目2201说明当车辆物理接头且门打开时的状态，机器人货架可在车辆间移动。条目2202表示货品的一般箱在其初始位置中。条目2203表示在机器人货架已将货品的一般箱带到其最终位置后在那个位置中的一般箱。

图23说明根据本发明的一个实施例的将包装从货架拉动到自动驾驶自主车辆的中央机动化的机器人货架的机动化的辊货架层。条目2301表示将包装从货架拉动到中央机动化的机器人货架和相反地推动在另一连接的车辆的货架上的新位置中的包装的机动化的辊货架层。条目2302表示用于机器人货架的底板轨道以使结构对侧向惯性力稳定。条目2303表示在接头的车辆间移动机器人货架的极小轮。条目2304表示避免包装从货架的侧面落下的滑动垂直面板。条目2305表示从车辆的货架层滚动到机器人货架的货架层的货品的箱的实例。

在一个实施例中，包装动力学可由与对机器人给出具体次序的逻辑中央服务器无线连接的光学辨识或类似(例如RFID)系统管理。因此，多个相机将放置在车辆中和每一货架上以辨识和跟踪包装。

现参看图24，根据一或多个实施例，展示通信适配器。明确地说，嵌入于图14中展示的耦合件110的尖端14055中的通信适配器70包括多个信号线150到157，其被配置以在独立车辆与另一独立车辆(例如，图1的102-B与102-C)之间传达指令，以控制在独立车辆或另一独立车辆中的操控系统，且在此具体实施例中，以允许IV 102-C控制后IV 102-B中的操控。或者，通信适配器被配置以在独立车辆与另一独立车辆之间传达指令以控制来自独立车辆或另一独立车辆中的能量存储系统、推进系统、主动悬架系统、制动系统和操控系统的群组的至少两个独立车辆系统。且在另一实施例中，所述通信适配器被配置以控制所有所述提到的车辆系统。对于图1的RCVA 101实施例，通信适配器14055耦合于两个刚性耦合的IV之间以提供通信，且在一个IV与另一IV之间的控制可具有共享或主/从关系，如对于刚性耦合在一起以能够作为单个单元行进、转弯、制动和操控的多个IV所需要。

在一个实施例中，刚性耦合的IV中的每一个(例如，图1的102-B、C，且如在此处在图24中展示为IV 102-WA和102-WB)进一步包括：建造到耦合件尖端14055内的电源适配器155-I和155-O线路以在多个独立车辆中的至少一个独立车辆到所述多个独立车辆中的至少另一独立车辆之间传送电力，以便对至少另一独立车辆的推进系统供电。因此，举例来说，前车可正控制后车的操控，而后车正将电力传送到中间或前车。因为存在两个单独的电力线155-I和155-O，所以除了接地156之外，可双向传送电力，例如，从后IV到中间IV和从前IF到中间IV。电力传送可为DC，或可为A/C，其中出于安全目的，反相器将DC电力从能量存储(牵引电池)转换到AC，作为单相或二相。制动数据输入150-I、操控数据输入151-I、推进数据输入152-I、自动驾驶传感器数据输入153-I、车辆ID/通信数据输入154-I可作为来自后IV的耦合尖端14055的输入转移到向前IV中的接收体28。又，制动数据输出150-O、操控数据输出151-O、推进数据输出152-O、自动驾驶传感器数据输出153-O、车辆ID/通信数据输出154-O由向前IV接收体28经由耦合尖端14055中的信号线提供到后IV。接地为耦合尖端14055的主体，且在接收车辆156中，底盘接地信号线157为传送到控制器的相机数据，如在后续图29和图30中所展示。IV 102-WB中的信号连接器包括制动数据输出150-O1、操控数据输出151-O1、推进数据输出152-O1、自动驾驶传感器数据输出153-O1、车辆ID/通信数据输出154-O1、制动数据输入150-I1、操控数据输入151-I1、推进数据输入152-I1、自动驾驶传感器数据输入153-I1和车辆ID/通信数据输入154-I1。

现参看图25-A和-B，根据一或多个实施例，展示可选择性去除隔舱。具体地说，可去除的隔舱119安置于底盘上以针对操控控制68、制动控制96和推进控制48中的一或多个来控制。器具隔舱119允许直接手动输入或控制器辅助的手动输入到提到的控制以及所述主动悬架系统。为了控制具有由橡胶组成的磨损表面8-A的车轮的角度，操控系统无限可变，且其中在一个实施例中，车轮的至少一个集合可选择性缩回，如在后续图26中所展示。主动悬架11耦合到底盘5和到图29的局部控制器2095，且能够调整独立车辆的高度13-A到13-D，例如，以匹配另一物体，例如，耦合到其的独立车辆，或目标针对耦合。

现参看图26-A，根据本发明的一个实施例，展示具有可缩回车轮的个别车辆的刚性耦合的组装体。具体地说，RCVA 101-B包括四个IV102-E、F、G和H，其中每一IV具有变化的与道路的接合状态。作为前车的IV 102-H具有与道路接合(“E”)的后轮，而其前轮缩回(“R”)。中间IV 102-F和G具有缩回的所有车轮。尾部IV 102-E仅具有其与道路接合的前轮，而其后轮缩回。如果至少接合的车轮还具有动力系能力，例如，轮毂电动机，那么RCVA 101-B具有用于运转的电力。且如果至少接合的车轮还具有操控能力，那么RCVA 101-B具有转弯能力。用致动器144将螺线管2603耦合到底盘5，且电力供应器2604提供用于缩回的方式。例如液压、机械联动装置和气动形式的运动和缩回的其它构件还预见作为实施例，以提供车轮的缩回或接合状态。通过缩回车轮，RCVA 101-B的滚动阻力大大地减小，且还减小轮胎上来自转弯的磨损。从IV到IV的耦合件110的连接沿着全部RCVA 101-B形成骨架以提供刚性。因此，RCVA 101-B现在具有城市公交车的外观，其中在前部操控，且在后部提供电力，且具有长的轴距，即，比单独的IV长，以提供更舒适的乘坐。因此，本发明提供具有选择性可变轴距(取决于负荷、耦合在一起的IV的量、所要的乘坐类型、道路条件、道路的负荷等级等)的车辆。在本实施例中，RCVA中的每一IV具有可选择性缩回的车轮。在另一实施例中。在又一实施例中，当至少一个独立车辆刚性耦合到RCVA(系统)中的至少一个其它独立车辆地，所述系统中的IV中的仅后面的至少一个具有至少一个可选择性缩回的轮。

现参看图26-B，根据本发明的一个实施例，展示具有可缩回车轮的个别车辆的刚性耦合的组装体。具体地说，RCVA 101-C包括四个IV102-J、K、L和M，其中每一IV具有变化的与道路的接合状态。不同于RCVA 101-B，本RCVA101-C中的负荷集中于中间区2605中。为了减小中间IV 102-K和L中的耦合件和配合耦合件上的应变，延伸额外车轮以接触道路表面且分散负荷，其中两组车轮针对IV 102-K延伸，且仅后一组车轮针对102-L延伸。

现参看图27，根据一或多个实施例，针对单独的IV模块展示车轮和操控系统的顶部剖面图。耦合臂/插头2711独立地按其指定角度致动四个独立方向盘中的每一个，例如，按前和后传感器，按手动方向盘输入，或按自主驾驶算法指令。IV 102-O正执行针对具有某一半径2777(此处打算作为从车辆的中心“O”到曲线中心2733的距离)的曲线的转弯。左轮距中心点2733的线性距离为R+Dy2，且右轮位于距中心点2733的距离R+处。每一个别车轮的转向角度是从操控管理系统(其为图29的控制器2905)加上操控输入和有多少个IV模块刚性耦合的确定(后者对于单个IV不适用)计算。计算转向角度的公式对于这一个车辆单元情形是简洁明了的，且通过针对R1、R2、L1和L2的以下表达来给出。如在后续图28中所展示，由领头/前车的操控管理系统使用的算法更具体，且使能够一起耦合和操控/转弯的模块化道路车辆的本发明有特色，甚至不需要其间的接节。针对单个IV操控的表达如下，其后列出定义的术语：

R1＝-R2＝arctan(Dx/(R-Dy))

L1＝-L2＝arctan(Dx/(R+Dy))

R：弯曲半径(弯曲中心2733到车辆水平面几何中心“O”之间的距离，几何中心“O”由具有车轮的垂直旋转/操控轴的中心作为顶点的四边形形状的中心表示。

Dx：点“O”与前轮(虚拟)轴线Dy2的中心“I”2730之间的距离(如果给出了点“O”的定义，等于距后轴的距离)。

Dy：点“O”与线2736的中心点“L”之间的距离，所述线具有右前轮转向中心和右后轮转向中心作为顶点。(如果给出“O”的定义，等于左轮之间的中心)。

L1：左前轮的转向角度

R1：右前轮的转向角度

L2：左后轮的转向角度

R2：右后轮的转向角度

现参看图28，根据一或多个实施例，展示作为单个RCVA耦合在一起的使多个IV转弯的说明。具体地说，经由依序延伸通过全部RCVA101-D的有关前单元2858的接收器中的臂/插头(又名耦合件)2857将七个IV单元102-P、Q、R、S、T、U和V在一起刚性耦合于单个RCVA101-D中，这类似于选择性可挠性或刚性(此处展示为刚性)的椎骨骨架架构。RCVA 101-D在与RCVA 101-D的长度的中间相交的半径R的弯曲上转弯，目标为使RCVA 101-D作为单个单元转弯。

在此情况下，在右侧上的前单元102-V为领导车辆，计算RCVA101-D“列车”的每一轮的转向量，且经由有线连接2859将数据发送到所有其它单元102-P、Q、R、S、T和U，同时使用由前车102-V中的驾驶员和/或前车102-V的前传感器加尾车102-P的后传感器给出的高级操控输入(弯曲半径)。针对RCVA操控的表达如下，其后列出定义的术语。

S＝arctan(L/D)

S 2854：每一轮的转向角度

D 2852：从弯曲中心到纵向轮轴线的最小距离

L 2853：轮横向轴线距弯曲的中心的最小距离(如果在运动方向上，轴线位于弯曲的中心之前，那么为负)

如所展示，刚性耦合的独立车辆组装体的与驾驶表面接触(即，不缩回)的多个车轮被连结在一起(在本实施例中通过电线操控)，使得当刚性耦合的独立车辆正作为单个单元转弯时，车轮中的每一个的轮轴(例如，2855)同时指向共同中心点，或转弯圆圈的轨迹2850。因此，每一轮的角度取决于其距线路D的线性距离。举例来说，在中心IV 102-S中的车轮具有更靠近零度的角度(指向RCVA 101-D的前方)，而在后单元102-P处的车轮更靠近-45度“S”，而在前单元102-V处的车轮更靠近+45度“S”。每一轮的实际位置(即，转向角度)是唯一的，因为每一轮安置在距共同中心点不同的半径处且在沿着RCVA101-D的长度的不同纵向位置处。因此，控制器2905的使用帮助进行这些调整，且出于考虑缩回或延伸哪些车轮。

现参看图29，展示用于根据一或多个实施例的单个IV 102-W的操控输入的说明。操控输入来自在前侧2902和后侧2903或人类驾驶员2901(或其组合)上的自动驾驶传感器，且存储于数据存储2904(例如，固态或硬驱动机存储器)中，且被处理到中央处理单元(又名控制器)2905，接着发送到车轮管理单元2906以动态调整到每一电动机(例如，如图13中所展示的轮毂电动机10-A和10-B)的电力，这是针对每一供电的车轮(对于AWD配置，所有车轮都供电)且针对每一车轮2907的转向角度(针对具有操控能力的所有车轮)。注意，车轮2907在实际IV上比为了说明性目的在图式中展示的定位相隔更远地定位。

公插头(又名连接器)2912和母插头(又名接收体)2908安置于IV 102-W的前和后上，以便与可耦合到IV 102-W的前或后的其它车辆模块接口连接。通信适配器插头将与IV102-W可耦合到的IV交换电(或机械)数据。通信适配器70中的信号线的更详细实例展示于图24中。明确地说，来自车辆传感器2902、2093的操控输入被发射到在IV 102-W的前方的耦合件2915，且电动机功率和车轮转向角度数据2909被发射到可耦合到IV 102-W的后方的IV。

系统从可耦合到IV 102-W的后方和耦合到信号线2913的IV接收在信号线2910上反相的相同数据。IV 102-W的前方可耦合的IV，后者可绕过IV 102-W的自身产生的数据2911和2914。相机19和显示器发射器29可将对准和行进物流信息传达到可与IV 102-W耦合的IV。

为了电池资源的恰当充电和放电，电池管理控制76和热管理控制74与控制器2095接口连接。无线收发器78耦合到远程服务器队列管理系统79，且耦合到中央处理单元2905以用于交换数据和指令。

局部控制器2095控制包括能量存储系统17、推进系统10-A、B、主动悬架11、制动系统90和操控系统60(当被配置以选择性从属于接收器19或从属于通信适配器70(如图24中所展示)，或从属于远程无线服务器79以控制独立车辆系统中的至少一个)的独立车辆系统(如图13或图29中所展示)中的至少一个。在图24中展示的耦合件110包括电源适配器155-I和O，以在IV 102-W与另一独立车辆之间传送电力以对推进系统10供电或对能量存储系统17补电。从属意味着通过由不同于局部控制器的来源提供的控制信号，局部控制器在一或多个指定的车辆系统中被覆盖了。出于故障安全目的，存在从属的局部控制器的安全功能和手动中断。

现参看图30，根据一或多个实施例，展示在RCVA 101-E内的通信和控制系统。在本实施例中，RCVA 101-E包括三个耦合的IV 102-X、Y和Z。前面的IV 102-Z为前IV，因此其人类驾驶员3021和/或自动驾驶设备3022是管理IV 102-X和Y中的车辆系统中的其余者(即，在IV 102-Z的后面上耦合)的来源。

明确地说，前驾驶员3021和/或前传感器3022通过IV 102-Z的耦合系统插头3024组合经由信号线3027来自尾车102-X的尾部传感器输入3028。这些输入接收于存储器3023中且由头车IV 102-Z处理，接着分布到所有跟着的连接的车辆102-X和Y，在此情况下，也使用旁路3025，将绕过耦合连接系统IV 102-X和Y的自身产生的驾驶/操控数据。举例来说，来自传感器3026和驾驶员的中间IV 102-Y输入被忽略或无效。因此，如在图29中所描述的每一IV 102-X、Y和Z包括局部控制器2905、接收器19和/或通信适配器70，用于接收主信号以使一个IV中的至少一个系统从属于另一IV中的控制器。在不同情境中，控制和传感器输入可双向行进通过RCVA 101-E。举例来说，传感器信息可在一个方向上行进(从IV 102-X到102-Z)，且操控控制可在相反的方向上传递(从IV 102-Z到102-X)。在当RCVA 101-B备份的情境中，接着IV 102-X变为前车，且角色和从属性反转，其中IV102-X提供操控控制信息以超控和控制其它IV 102-Y和Z。

现参看图31，根据一或多个实施例的用于从郊区到市中心的典型通勤上午路线的优化运输情境900。多个IV单元901-A到D请求(例如，经由移动应用909)在当地郊区道路(例如，小巷或小路)905-A上的运输资源乘客。当IV到达共享前往目的地的主干线道路907时，其在IV 901-A到D的单个刚性组装体中耦合，以便在较少数目个IV中合并乘客955。当完成乘客的集中时，空的IV 901-A、B和C在点910处从组装体拆离以(任选地，自主地)停车、充电和继续另一路线。剩余的IV 901-D继续前进带着满负荷的乘客到目的地908(例如，市中心)。此程序的结果是通向减小的交通占据面积的相当高的占用率，和总体优化的每乘客的能耗。具体地说，减小的空气动力拖曳通过具有多个耦合在一起的IV而产生，由此与分开来驾驶且必须克服其完全车辆空气动力拖曳的那个IV相比，改善至少一个耦合的IV的效率。用在RCVA中耦合的所有IV乘以此，且产生实质上的能量节省和减小的能耗。针对第一IV和第二IV的路线的至少一部分耦合IV的其它益处是：将乘客或货物合并到较少量的个别车辆内，提供对具有故障的个别车辆的取代，将个别车辆组装成单个刚性单元，增大车辆的组装体的操作效率，和减少个别车辆中的至少一个的能耗，通过共享第一和第二车辆两者的空间来增大开放空间，且提供聚焦于娱乐或服务的独立车辆。

现参看图32，根据一或多个实施例，展示用于从市中心到郊区的典型通勤下午路线的优化运输情境950。IV 956-A在典型的集中带客点带上在小城市区域908内的多个乘客，从而允许多个依序上车站台。乘客在密集的高占用IV 956-A中行进到干线路线上的点911，在干线路线上，在路线分叉之前，支持IV 956-B、C和D接头且与前进中的IV 956-A刚性耦合。乘客基于其目的地，遵循内部视觉/音频信令或移动app通知909而重新分配957到适当IV(例如，956-B、C、D和A)。IV 956-A到D随后解耦以沿着郊区小路958上用于单个乘客目的地的不同路线。此逻辑方法优化城市区域中的交通和消耗，同时优化郊区区域上的普遍存在和舒适性，从而保证当地带客和下客。

现参看图33，根据一或多个实施例，展示IV 102-AB中的替代性门布局。门布局包括前门和后门，还有侧门，用于经由可缩回阶梯3302上车/下车。在型式(AA)中，所有4个门都关着，而在型式(BB)中，所有滑动门在所有侧上都打开，且在型式(CC)中，人可同时从四个侧边上车和下车。此系统可进一步允许IV的中央对称性，例如，具有完美的正方形基底和主体，从而匹配其它类似成形的兼容IV。

现参看图34，根据一或多个实施例，展示替代性IV形状和互连适配器。具体地说，允许刚性耦合在一起的不同成形的IV 102-AC和102-AD的刚性或铰接耦合的配合形状适配器3402。在不同实施例中，此配合形状适配器为刚性、可延伸或可膨胀，且在不同实施例中可为一个车辆或两个上的附加或嵌入特征。阶段(AA)表示缩回的适配器3402-A，而阶段(BB)说明接合适配器3402-B，且最后阶段(CC)展示具有完全部署的适配器3402-C的完全刚性连接的IV，由此允许两个刚性耦合的IV之间的人和货物的实例安全过道3403。

现参看图35，根据一或多个实施例，俯视图展示在RCVA 101-C上的车轮的定向，同时执行同步化的横向线性操控操纵。RCVA 101-C由刚性耦合的三个IV 102-AE、AF及AG组成，在本实施例中，所述IV具有改变的车道改变稳定性。与道路表面接合的每一可转向车轮3502具有相同转向角度，指向侧移动方向3500。当将RCVA 101-C作为单个单元停车时，此操纵尤其有帮助。

现参看图36，根据一或多个实施例，俯视图展示在RCVA 101-D上的车轮的定向，同时执行同步化的中心点回转操控操纵。RCVA101-D包括刚性耦合在一起的三个IV 102-N、O、P。与道路表面接合的所有可转向车轮的轮轴指向位于RCVA 101-D的基底区域内的同一转弯半径中心点3600。实际上在此实例中，中心3600为RCVA的几何中心以展示在零空间中的RCVA的可挠性操纵以进行常规U形转弯或Y形转弯。就在这情况下，车轮转向对称地成角度3601、3602和3603。具体地说，给定IV内的所有车轮具有同一角度，具有相反的相位。即，IV102-AJ中的车轮具有距针对前向运动的成直线定向大致30程度角度，但具有有相同相位+30的对角线车轮，且具有具-30转弯角度的其它车轮。相反地，在外IV 102-AH中的车轮基本上相互平行，但距成直线的前向定向，从顶部车轮+80到底部车轮-80具有不同的相位。对于不能容纳较高操控角度但具有可缩回联动装置的车轮，可缩回那些车轮，从而允许在位于中心处的IV上或更靠近转弯的中心3600的车轮适应RCVA101-D的低速回转。图35和图36中的操控行为限制也可一起用以匹配任何道路转角布局的操控方法。

现参看图37，根据一或多个实施例，展示来自不同RCVA的个别IV根据不同目的地路线相互交换位置且交错的驾驶情境。即，布置于多个RCVA中的IV可重新分配以容纳针对不同目的地路线的集中乘客。在此情境中，具有在车道L1中行进的刚性耦合的IV A、B和C的一个RCVA与具有在车道L2中行进的刚性耦合的IV D、E和F的第二RCVA会合。

在阶段(AA)中，两个RCVA在同一干线路线上的相同方向上平行地驾驶。然而，在阶段(BB)中，在RCVA中的每一个中的IV D、E和F的一部分计划退出主干线道路。即，IV B和E将想要相互交换位置以便与不同于其当前RCVA的RCVA刚性地耦合。因此，在阶段(CC)中，“搀混”允许IV在运动中基于集合的共享路线重新分群。在阶段(CC)中，RCVA DEF分到D、E和F的个别IV内，由此允许IV E改变车道。类似地，RCVA ABC分类A、B和C的个别IV内，由此允许IVB改变车道。在改变车道后，基于目的地与所要的IV序列对准和耦合，操作完成。在阶段(DD)中，AEC的RCVA继续沿着干线路线直行，而DBF的RCVA按照其路线退出。当车辆在运动中时，发生交错和重排不同RCVA间的IV的全部操作，因此减少了用于停车、找停车场和重新安排乘客的时间。此过程可随着目的地路线变得越来越片段化且随着RCVA在从不同来源去往不同目的地的干线上到达而继续。

现参看图38，根据一或多个实施例，展示对准多个IV的主动悬架系统的说明。操控致动器和电动机以取消耦合车辆之间的主要未对准。在阶段(AA)中，具有不同内部负荷3850-A对3850-B的两个IV 102-AL和102-AM导致距地面3856的主要的高度和倾斜(又名斜度)差。在车辆的基底上的接近度传感器和倾斜传感器3852揭露了车地距离3855和倾斜959。嵌入于悬架系统3854中的致动器3853将IV 102-AL与相同的默认地面距离和零(平行于地面)倾斜3851对准。在阶段(BB)中，使用跟踪存在于所跟着的车辆的后部上的标签图像38500的光学传感器38511，IV 102-AL1的底部正跟随且横向对准38512前IV102-AM1。对准两个IV 10-AL1与102-AM1将耦合臂38513放置在同一水平共线轴线上，作为IV 102-AM1的后接收器38510，以有助于耦合。

现参看图39，根据一或多个实施例，展示用于动态接合耦合件与接收器的被动对准系统。在本实施例中，在接收器3965的进入区域上的缓冲辊轴承3963与锥形、自动定心但刚性的耦合臂3962一起允许耦合件3962可挠性地接合到配合的所耦合接收器，进入配合IV之间的轻微未对准3961的接收器，例如，归因于较小道路不均匀性3960和不匹配的驾驶对准。一旦耦合臂锁定39601于前方车辆的内部，那么所述车辆即刚性地接头，且所述车辆完全共轴39602。

现参看图40-A和图40-B，根据一或多个实施例，针对RCVA 101-E展示在执行转弯同时的车轮的混合定向的俯视图和侧视图说明。RCVA101-E包括与缩回与未缩回的车轮的组合刚性耦合在一起的三个IV102-AR、AS和AT。与道路人行道接触的所有车轮的轮轴指向转弯半径的共同中心点4000，但RCVA 101-E中的最后一个IV 102-AR的后轮4001保持与轮轴定点成直的，即，与转弯中心点对准。明确地说，第一IV 101-AT的前轮4002针对RCVA101-E的转弯而转弯，但102-AT中的车轮4004的后集合缩回，对转弯无影响。类似地，第²IV102-AS的前轮4002针对转弯而转弯，但IV 102-AS的车轮4004的后集合缩回且对转弯无影响。最后，最后一个IV 102-AR的车轮4002的前集合转弯最小，且IV 102-AR的后轮4003不缩回，而保持与道路接合，仍然保持直的。随着仅仅起始转弯，IV 102-AR的后轮4003的后轮轴指向中心点4000。这是独特的转弯，与通过使与道路接合的所有车轮转弯而起始的转弯相比，其中其将导致前102-AT更远离中心点4000延伸出去。在一些情境中，仅使接合道路表面的车轮的一部分转向的目前混杂具有操纵RCVA 101-E的益处，且展示独立地控制所有轮副的灵活性，和操控与转弯能力的组合的宽范围。

现参看图41，根据一或多个实施例，展示“不停站”布局。由于安全法规界限，当RCVA被人驾驶时，在不停下由IV U、V和Z组成的RCVA UVZ的情况下在站台带上和放下乘客的逻辑方法特别有用。当每一IV具有至少有限或部分自动驾驶能力时，在不需要完整的4级自动驾驶技术的情况下，这程序允许多个刚性耦合的IV的仅一个人类驾驶员4101。在此情境下，在不使RCVA停下的情况下，具有所述能力的IV可与RCVA拆离和/或耦合。在此情境的阶段(AA)中，IV U、V和Z的RCVA接近带客站台。希望在所述站台下车的一个乘客移动到尾部IV U以待下去。在阶段(BB)中，IV U 4104与RCVA拆离，转弯到站台内，减慢，且接着最后停在站台以用于乘客的下车。同时，截断的RCVA VZ继续前进，而不停下或减慢。几乎在相同时间，希望上车的乘客进入因先前下车的乘客而停在站台的IV X 4103，且在阶段(CC)中，IVX 4105从站台脱离且加速接头RCVA VZ，最后在阶段(DD)中与RCVA VZ耦合。一旦刚性耦合到RCVA XVZ，且车辆门门打开，那么加入的乘客4108可在任何IV V或Z内移动以找到一个座位，且当接近目的地的多样路线时，那么乘客4108可移动到尾部IV以用于在其指定的多样路线上拆离且离开。额外步骤包括乘客移动4102到尾部车辆以便在接近的站台下车，接着乘客在所述站台下车4106；且最后，停下的模块移动到侧面4107以上客，且给下一个到达的IV留下空间。替代方案

虽然本发明聚焦于陆地车辆应用，但本文中的概念适用于使用其它类型的车辆在其它非陆地的介质中的其它形式的运输。在一个实施例中，机械设备包括可与另一自动驾驶自主车辆耦合和/或解耦的机器人臂。自动驾驶自主车辆装备有滑动的前和/或后门。在一个实施例中，当两个车辆相互耦合时，前和/或后滑动门可打开以引出单个自动驾驶自主车辆。打开的门允许乘客和/或货品的自由移动在车辆间移动。这还提供使乘客/货品移动从一个车辆到另一车辆、进入服务车辆或最优地在各种目的地间调度/转移人和货品(在运动中，不作任何停下)的灵活性。连接的车辆可在可编程的时间/位置解耦，且在其具体和不同路线上继续前进。

虽然本文中描述的发明是用自动驾驶自主车辆(自动车辆)来公开的，但应注意，当车辆由人员驾驶(手动车辆)或其组合时，也可使用本文中描述车辆，同时拥有以上描述的自动运动中耦合/解耦系统。

本文中描述的发明公开了可运输乘客和货品以及提供优化的物流解决方案(就运输服务、行进时间、对于乘客的服务和舒适性、旅行价格、交通覆盖区域优化和碳排放来说)的自动驾驶自主车辆。本发明包括能够经由合适机械设备相互自动耦合和/或解耦(甚至在道路上运动时)的自动驾驶的自主车辆。在一个实施例中，描述包括被配置以载运乘客或货品的车厢的自动驾驶自主车辆。另外，IV可包括可耦合另一IV的机器人臂，所述机器人臂提供多达支持六个自由度，且一旦两个IV使用所述机器人臂耦合，那么两个IV作为单个IV单元操作且所得IV单元被配置以允许乘客或货品在那些耦合的IV单元内自由移动。在另一实施例中，IV是电池操作式。在一个实施例中，IV可为汽油或柴油操作式。在又一实施例中，可使用任何的能量或可燃材料源来操作IV。

在单独实施例的上下文中描述的特征也可以组合地提供于单个实施例中。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的多种特征也可以分开提供或以任何合适的子组合形式提供。对“一个实施例”、“实施例”、“实例实施例”、“各种实施例”等的提及可指示如此描述的本发明的实施例可包括特定特征、结构或特性，但并非每一实施例必要地包括所述特定特征、结构或特性。另外，短语“在一个实施例中”或“在示范性实施例中”的重复使用未必指同一实施例，但它们可以是同一实施例。

除非另外定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的一般技术人员通常所理解相同的含义。描述了优选的方法、技术、装置和材料，但可以在本发明的实践或测试中使用类似或等效于本文所述的那些的任何方法、技术、装置或材料。

应将本文中描述的结构还理解为指此类结构的功能等效物。现将参考如在附图中说明的本发明的实施例来详细描述本发明。通过阅读本发明，其它变化和修改将对所属领域的技术人员显而易见。此类变化和修改可涉及等效和其它特征，所述等效和其它特征已经在此项技术中已知，且可用作本文中已经描述的特征的替代或补充。尽管在本申请中可已将权利要求书制定为特定特征组合，但应理解，本发明的公开内容的范围还包括本文中明确地或隐含地公开的任何新颖特征或任何新颖特征组合或其任何一般化形式，而不管其是否涉及与当前在任何权利要求中要求的相同的发明或其是否缓解与本发明所缓解的技术问题相同的技术问题中的任一个或所有。

如所属领域的技术人员熟知，当针对商业实施的最优制造设计任一系统且明确地说本发明的实施例时，通常必须进行许多仔细的考虑和妥协。可根据特定应用的需求来配置根据本发明的精神和教示的商业实施，借此所属领域的技术人员可使用其普通的技能和已知技术合适地省略、包括、改编、混合和匹配或改善和/或优化与本发明的任一描述的实施例有关的教示的任何方面、特征、功能、结果、组件、方法或步骤，以达成解决特定应用的需求的所要的实施。

所属领域的技术人员将易于认识到，依据和根据本发明的教示，取决于特定应用的需求，可合适地替换、重排序、去除前述步骤中的任一个，且可插入额外步骤。此外，可根据前述教示使用所属领域的技术人员将易于已知为合适的任何物理和/或硬件系统来实施前述实施例的规定方法步骤。对于可在计算机器上进行的在本申请中描述的任何方法步骤，典型的计算机系统在经适当配置或设计时，可充当可体现本发明的那些方面的计算机系统。因此，本发明不限于任何特定有形的实施构件。

还应该理解，本文中所用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，并且并不打算限制本发明的范围。必须指出，除非上下文另外清晰地规定，否则如本文中和所附权利要求书中所使用，单数形式“一”和“所述”包括复数个提及物。因此，举例来说，对“元件”的参考是对一或多个元件的参考，且包括所属领域的技术人员已知的其等效物。应进一步理解，本发明不限于在此项技术中的特定方法。类似地，对于另一实例，对“步骤”或“构件”的参考是对一或多个步骤或构件的参考，且可包括子步骤和从属的构件。

应按最有可能的包括性意义来理解所有连词。因此，词“或”应理解为具有逻辑“或”的定义，而非逻辑“异或”的定义，除非上下文另清晰地使之必要。还应将本文中描述的结构理解为指此类结构的功能等效物。因此应理解可解释为表达大致的语言，除非上下文另外清晰地规定。

本说明书中公开的所有特征或实施例组件(包括任何伴随的摘要和图式)除非另有明确的陈述，否则可由如由所属领域的技术人员已知的服务相同、等效或类似的目的的替代性特征或组件代替，以由提供类似功能的此(类)替代特征或组件借助于其已经知晓用于打算的目的的合适性质来达成相同、等效、合适或类似结果。因此，除非另有明确的陈述，否则公开的每一特征只是所属领域的技术人员在需要不当实验的情况下已知或可知的等效或合适或类似特征的一般系列中的一个实例。

已充分描述了本发明的至少一个实施例，实施本文中描述的发明的其它等效或替代性方法将为所属领域的技术人员显而易见。以上已借助于说明来描述本发明的各种方面，且公开的具体实施例并不希望将本发明限于公开的特定形式。

本发明因此将涵盖属于所附权利要求书的精神和范围的所有修改、等效物和替代物。应进一步理解，前述说明书中的并非所有公开的实施例都将有必要满足或达成前述说明书中描述的目标、优点或改善中的每一个。

因此，描述具有特征的设备、装置和/或车辆以实施自动驾驶自主车辆。虽然已参照具体示范性实施例来描述本发明，但将明显的，在不脱离如在权利要求书中阐述的本发明的更广精神和范围的情况下可对这些实施例进行各种修改和改变。因此，应按说明性而非限制性意义来看待说明书和图式。

Claims (21)

1.一种陆地的独立车辆，其包括：

底盘，所述底盘具有多个车轮，且具有第一端和第二端；

能量存储系统、推进系统、制动系统、主动悬架系统和操控系统的至少一个车辆系统；

耦合件，所述耦合件安置于所述底盘的所述第一端或所述第二端中；以及

配合耦合件，所述配合耦合件安置于所述底盘的与用于所述耦合件的末端相对的末端中；

局部控制器，所述局部控制器用于控制所述车辆系统中的至少一个；且其中：

所述车轮中的至少一个包括耦合到所述底盘的操控机构；且

所述耦合件按在独立车辆与另一独立车辆之间的运动的自由度为零可选择性且刚性地接合至另一独立车辆的配合耦合件；以及一旦耦合和锁定，零自由度将抵抗偏航、斜度和摇摆；

主动悬架，耦合到所述底盘且耦合到局部控制器；且所述独立车辆的高度被配置为至少在两个维度上匹配的另一独立车辆的高度以目标针对耦合。

2.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：

所述耦合件从第一位置到第二位置可选择性地缩回到所述底盘内。

3.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：

当独立车辆与另一独立车辆的配合耦合件刚性耦合时，独立车辆能够作为单个单元转弯。

4.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：

所述耦合件包括通信适配器，其被配置以在所述独立车辆与所述另一独立车辆之间传达指令以至少控制在所述独立车辆中的所述操控系统或在所述另一独立车辆中的操控系统，以使多个车轮同时指向一转弯半径的中心点。

5.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：

所述耦合件包括通信适配器，其被配置以在所述独立车辆与另一独立车辆之间传达指令以控制所述独立车辆或所述另一独立车辆中的所述车辆系统中的至少两个。

6.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：进一步包括：

所述局部控制器被配置以选择性从属于接收器或从属于通信适配器以控制所述车辆系统中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：进一步包括：

隔室，所述隔室安置于所述底盘上用于容下乘客或货物中的至少一个；

第一门，所述第一门安置在所述底盘的所述第一端中；以及

第二门，所述第二门安置在所述底盘的所述第二端中；且其中：

所述第一端为所述独立车辆的用于主运转方向的前部部分；

所述第二端与所述第一端相对；且

当独立车辆在运动时，所述第一和第二门准许乘客或货物在所述独立车辆与另一独立车辆之间选择性的进入和外出。

8.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：

第一门被配置以当所述独立车辆在运动中时且当所述独立车辆刚性耦合到安置于所述独立车辆的所述第一端上的所述另一独立车辆时打开，以准许乘客或货物在车辆间进入和外出。

9.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于：进一步包括：

可选择性去除隔舱，所述隔舱安置于所述底盘上；且其中：

所述隔舱包括用于操控控制、制动控制和推进控制中的一或多个的手动控制。

10.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于，

当独立车辆移动，所述主动悬架能够调整所述独立车辆的高度。

11.根据权利要求1所述的独立车辆，其特征在于，进一步包括：

无线收发器，所述无线收发器用于接收在所述独立车辆外接收的信息；且其中：

所述信息包括所述独立车辆将耦合到的另一独立车辆的识别和实现所述独立车辆到所述另一独立车辆的所述耦合的路线或会合位置。

12.根据权利要求11所述的独立车辆，其特征在于，

所述主动悬架提供从所述独立车辆的一个拐角到全部四个拐角的可变高度。

13.一种运输系统，其特征在于，包括：

选择性地相互耦合的多个独立车辆；其中所述多个独立车辆中的至少两个各包括：

底盘，所述底盘具有多个车轮，且具有第一端和第二端；

能量存储系统、推进系统、制动系统、主动悬架系统和操控系统的至少一个车辆系统；

耦合件，所述耦合件安置于所述底盘的所述第一端或所述第二端中；

配合耦合件，所述配合耦合件安置于所述底盘的与用于所述耦合件的末端相对的末端中；

用于所述至少两个独立车辆之间的通信的构件；且其中：

所述车轮中的至少一个包括耦合到所述底盘的操控机构；且

耦合件与另一独立车辆的配合耦合件可选择性地且刚性地接合；

所述独立车辆中的至少两个按关于彼此移动的零自由度刚性耦合在一起；

所述多个独立车辆中的至少两个各包括主动悬架；且

所述主动悬架被配置为至少在两个维度上匹配至少两辆独立车辆的位置。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：

所述多个独立车辆中的每一个从一刚性接合的位置可选择性脱离；

耦合件包括多个自由度，以补偿第一独立车辆和第二独立车辆之间的未对准。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：

当第一独立车辆和第二独立车辆移动时，所述第一独立车辆的所述耦合件与所述第二独立车辆的配合耦合件选择性的可接合和可脱离。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：

所述刚性耦合的独立车辆的给定多个车轮与驾驶表面接触；且

所述给定多个车轮连结在一起，使得所述车轮中的每一个的轮轴同时指向用于使得作为单个单元的所述刚性耦合的独立车辆转弯的转弯半径的中心点。

17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：

所述刚性耦合的独立车辆中的至少两个的子集各具有前门和后门；

第一独立车辆的所述后门与第二独立车辆的所述前门对准；且

所述后门和所述前门可选择性地操作以允许乘客或货物中的至少一个在全刚性独立车辆的所述子集之间进行移动。

18.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：

当所述系统中的所述独立车辆中的至少一个刚性耦合到所述系统中的至少一个其它独立车辆时，所述至少一个独立车辆具有至少一个可选择性缩回车轮；以及

至少一独立车辆在可缩回车轮上移动时所具有的高度与在可缩回车轮缩回时所具有的高度相同。

19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于：

所述刚性耦合的独立车辆中的至少一个进一步包括：

局部控制器，所述局部控制器用于控制所述车辆系统中的至少一个；以及

接收器，所述接收器耦合到所述局部控制器；且其中：

所述接收器被配置以从外部来源接收主信号；且

所述局部控制器被配置以选择性从属于所述接收器或从属于通信适配器以控制所述车辆系统中的至少一个。

20.一种运输系统，其特征在于，包括：

选择性地相互耦合的多个独立车辆；其中所述多个独立车辆中的至少两个各包括：

底盘，所述底盘具有多个车轮，且具有第一端和第二端；

能量存储系统、推进系统、制动系统和操控系统的至少一个车辆系统；

耦合件，所述耦合件安置于所述底盘的所述第一端或所述第二端中；

配合耦合件，所述配合耦合件安置于所述底盘的与用于所述耦合件的末端相对的末端中；

用于所述至少两个独立车辆之间的通信的构件；且其中：

所述车轮中的至少一个包括耦合到所述底盘的操控机构；且

一独立车辆的耦合件与另一独立车辆的配合耦合件可选择性地接合；以及

所述独立车辆中的所述至少两个中的每一个进一步包括：

主动悬架，所述主动悬架被配置以接收指令；且

所述至少两个独立车辆中的每一个的所述主动悬架被配置为当独立车辆静止或移动时，在至少两个维度上匹配所述两个独立车辆中的每一个的位置。

21.一种运输系统，其特征在于，包括：

选择性地相互耦合的多个独立车辆；其中所述多个独立车辆中的至少两个各包括：

底盘，所述底盘具有多个车轮，且具有第一端和第二端；

能量存储系统、推进系统、制动系统和操控系统的至少一个车辆系统；

耦合件，所述耦合件安置于所述底盘的所述第一端或所述第二端中；

配合耦合件，所述配合耦合件安置于所述底盘的与用于所述耦合件的末端相对的末端中；

用于所述至少两个独立车辆之间的通信的构件；且其中：

所述车轮中的至少一个包括耦合到所述底盘的操控机构；且

一独立车辆的耦合件与另一独立车辆的配合耦合件可选择性地接合；以及

选择性地相互耦合的所述多个独立车辆中的至少一个包括：

刚性耦合到现有多个刚性耦合的个别车辆的附属独立车辆；且其中：

所述附属独立车辆为对在所述现有多个刚性耦合的个别车辆中的所述独立车辆中的至少一个中的乘客或货物的服务功能；且

所述附属独立车辆与所述现有多个耦合的个别车辆选择性地接合和脱离。

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