JP2019521909A

JP2019521909A - 車両牽引力強化

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Publication number: JP2019521909A
Application number: JP2019504706A
Authority: JP
Inventors: ブランデル、マイク
Original assignee: コヴェントリーユニバーシティー
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: WO2018020220A1; GB201613121D0; US11084325B2; EP3490810B1; GB201616543D0; US20190168541A1; ES2958626T3; CN109982860A; EP3490810C0; EP3490810A1; JP6913739B2

Abstract

複数の車輪（１０６ａ、１０６ｂ）を含む車両（１００）と、車輪付き車両上の装置とを開示する。車両または装置は、車両の１つまたは複数の車輪が路面（１０４）との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムを含む。車両または装置は、前記信号の発生時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源をさらに含む。少なくとも１つの気体出口（１１２）が、前記気体供給源に接続され、車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成される。【選択図】図１

Description

本開示は、濡れた状態または他の滑りやすい状態で移動する車両の牽引力を改善する装置および方法に関する。

車両タイヤに改善された路面または乾いた路面を提供する機会は、将来の車両安全性を改善する重要な機会を提供する。牽引力、制動、およびコーナリングを制御する、タイヤ接地面内で生成される力は、世界のほとんどの地域で主に雨中または雨後の地表水の形態である路面汚染によって大きく損なわれる。

欧州では、かなりの数の事故が、気象関連であり、ＥＵ目標をサポートするために、たとえば、２０５０年までに０に近い死亡数に移る（欧州委員会、Ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔ，２０１１年）。濡れた、雪のある、または氷のある表面の結果として低下した牽引力を伴う悪い気象条件は、欧州での交通事故に対する主要な要因であった。極端な気象条件は、ドイツ国でのすべての交通事故のうちの３９％の原因である。スウェーデン国の道路上では、事故の２５％が濡れた道路、１６％が氷／雪のある道路で発生する（Ｄｉｔｚｅ，Ｍ．他、２０１０，ＡＳｕｒｖｅｙｏｎＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＶｅｈｉｃｌｅＳａｆｅｔｙＳｙｓｔｅｍｓｆｏｒＡｄｖｅｒｓｅＷｅａｔｈｅｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＦＩＳＩＴＡ，Ｂｕｄａｐｅｓｔ，２０１０年）。問題は、欧州だけに限られるのではない。米国では、毎年、気象関連の衝突で平均して６２５０人が死に、４８００００人超が負傷する（出典：Ｔｅｎ−ｙｅａｒａｖｅｒａｇｅｓｆｒｏｍ２００２ｔｏ２０１２ａｎａｌｙｚｅｄｂｙＢｏｏｚＡｌｌｅｎＨａｍｉｌｔｏｎ，ｂａｓｅｄｏｎＮＨＴＳＡｄａｔａｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｓ．ｆｈｗａ．ｄｏｔ．ｇｏｖ／ｗｅａｔｈｅｒ／ｑ１＿ｒｏａｄｉｍｐａｃｔ．ｈｔｍ）。

事故および死亡数を減らすという野心は、次の重要な引用「Ｔｈｅｒｅｉｓａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｂｏｄｙｏｆｅｖｉｄｅｎｃｅｔｈａｔｅｘｔｒｅｍｅｄａｉｌｙｒａｉｎｆａｌｌｒａｔｅｓａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅｉｎｔｅｎｓｅ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｒａｔｅｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｗｈａｔｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｆｒｏｍｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｐｈｙｓｉｃｓ．（極端な毎日の降水率がきわめて強くなりつつあることと、増加率が基礎物理から期待されるものと一致することとの証拠が増加しつつある。）」、「Ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｅｖｉｄｅｎｃｅｔｏｃｏｕｎｔｅｒｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｅｍｉｓｅｔｈａｔａｗａｒｍｅｒｗｏｒｌｄｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｍｏｒｅｉｎｔｅｎｓｅｄａｉｌｙａｎｄｈｏｕｒｌｙｈｅａｖｙｒａｉｎｅｖｅｎｔｓ．（温暖化した世界がより激しい毎日および毎時の豪雨事象につながるという基本的前提に反論する証拠はない。）」（Ｓｌｉｎｇｏ，Ｊ．他、２０１４年。ＴｈｅＲｅｃｅｎｔＳｔｏｒｍｓａｎｄＦｌｏｏｄｓｉｎｔｈｅＵＫ．ＭｅｔＯｆｆｉｃｅａｎｄＣｅｎｔｒｅｆｏｒＥｃｏｌｏｇｙ＆ＨｙｄｒｏｌｏｇｙＲｅｐｏｒｔ２０１４年２月、２７ｐｐ．）を含む最近の英国気象庁レポートによって証明されるように、地球温暖化が豪雨のより日常的な発生につながることの証拠によるさらなる挑戦を受ける。

これらの気象パターンは、降雨の短い非常に激しい期間を含む可能性があるが、視程が損なわれ、静止地表水が路面上で素早く蓄積する可能性があるので、特に危険である。悪天候での事故は、主に、タイヤと路面との間の摩擦の劇的な低下に起因して生じる。時にはハイドロプレーニングと呼ばれるアクアプレーニングは、地表水の層がタイヤと路面との間に蓄積し、グリップの完全な消失につながる時に発生する。アクアプレーニングは、極端に危険であり、２〜３ｍｍというわずかな溜り水で５０ｍｐｈ（８０ｋｍ／ｈ）の速度で発生する可能性がある。水煙およびしぶきと組み合わされた豪雨での視程の低下、雪中での視程の低下、または強風での運転の状態さえもが、運転作業にストレスを追加し、制御不能に寄与する可能性がある。路面摩擦が低下している時の事故に共通する要因は、完全な制御不能がどれほど素早く発生するのかである。これは、最も熟練した運転者にさえも、そのような短い時間に制御を回復することの問題を提示する。道路が乾いており、タイヤがよい状態であるというよい状態において、タイヤ接地面と路面との間の摩擦係数は、約１．０である。道路が濡れている時に、タイヤ状態によっては、これが約０．５に低下し、実質的にグリップの５０％消失になる可能性がある。摩擦係数のこの減少は、濡れた道路での制動距離の増加によって実証される。英国道路交通法規集によれば、制動距離は、濡れた道路で約２倍になる。現代のタイヤのトレッド設計は、非常に高度であり、地表水をタイヤ接地面から移動するのを助けるが、アクアプレーニングにつながる深刻な状態は、それでも発生する。

現代のタイヤに関して、グリップと燃料効率との間に妥協が存在する。我々の車両を推進するのに使用される燃料は、空気抵抗、パワートレーンでの機械損失、および車両質量の加速などの寄生損失に打ち勝つのに消費される。第４の寄生損失は、タイヤ転がり抵抗の形で存在し、このタイヤ転がり抵抗は、運転中に車両によって使用される全燃料の約２０％すなわち５タンクのうちの１タンクを占める。これらの損失は、タイヤの機械的設計および材料設計と、タイヤが接地面積に転がり込み、それを通って出る時のタイヤ構造の変形の継続をもたらす路面へのかなりの接触面積をタイヤが提示することの動作上の必要とに起因して発生する。燃料効率を高めるためのタイヤの設計は、特に濡れている時に発生するものなどの低摩擦表面で、グリップを提供する必要によって制限される。

ＥＰ２０８１３１、ＥＰ０５１２２６４、ＷＯ２０１１／１０２７７５、ＵＳ４０６３６０６、ＤＥ１０２０１００５３３０８、ＤＥ１００１１８９０６のすべてが、ノズルが路面の近くに配置される、タイヤの前に空気の単一のジェットを放出するように構成されたノズル・ベースのシステムを説明するものである。

ＵＳ３５４４３７０は、路面に気体を供給するためのデフレクタおよびノズルの組み合わされた使用を説明するものである。

本開示は、濡れた路面の影響を減らす機会を提供し、タイヤ設計のいくつかの制約を除去し、タイヤ転がり抵抗のさらなる低下を追求する機会を提供することのできる、タイヤの外部のシステムを提供することを目指すものである。

第１の態様から見た時に、本発明は、車両であって、複数の車輪と、車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムと、前記信号の発生時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口とを含む車両を提供する。

代替の態様から見た時に、本発明は、車輪付き車両上の装置であって、車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムと、前記信号の発生時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口とを含む装置を提供する。

別の態様から見た時に、本発明は、車輪付き車両の装置であって、車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムを含み、前記信号を受け取る時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口とを含む装置を提供する。

したがって、当業者は、本発明によれば、気体供給源が、地表水および他の破片を道路から移動し、かつ／または持ち上げることのできる気体のバーストを供給できることを理解するだろう。タイヤの前に乾いた路面を提供する機会は、車両安全性に対する重大な改善を提供する。タイヤ接地面に生成される力は、牽引力、制動、およびコーナリングを制御する。これらの力は、主として雨後の地表水の形である路面汚染によって大幅に損なわれる。深刻な気象条件では、現代のタイヤの高度なトレッド設計にもかかわらず、アクアプレーニングが発生する可能性がある。タイヤの前の乾いた路面は、アクアプレーニングの可能性を制限する。さらに、道路との摩擦接触が低下する時には、制動距離が悪影響を受ける。タイヤの前に乾いた路面を提供することは、制動距離を減らし、したがって、安全性を高める。これは、非常制動の場合に特に重要である。したがって、気体のバーストは、たとえばアンチロック・ブレーキが使用される時に展開され得る。このシステムは、雪、水雪、泥などでの制御不能を回避するのを助けることもできる。

気体供給源は、複数の異なる形をとることができる。たとえば、気体供給源は、高圧ガス容器、化学反応からの気体、または高速気体を供給することのできる任意の他の手段を含むことができる。

１組の実施形態では、気体供給源は、花火爆発からの排気ガスを含む。花火爆発は、超高速の高温気体をもたらす。これは、短い持続時間の間に発生するが、本出願人は、これが、車両制御の安全な回復を支援するのに十分である可能性があることを了解した。花火爆発を、素早く起動することもできる。花火は、たとえばエアバッグの点火または歩行者に優しいボンネットの展開を制御するために、車両内で既に安全に使用されている。オプションで、気体供給源は、使い捨てであり、使用後に簡単に交換され得る。

いくつかの実施形態では、車両は、直接に駆動される車輪のすべての前の路面から水および／または破片を取り除くために気体のバーストまたは前記バーストを導くように構成された１つまたは複数のさらなる気体出口を含む。追加の気体出口は、任意の非駆動車輪の前の路面から水および／または破片を取り除くために気体のバーストまたは前記バーストを導くように構成され得る。たとえば、モータ・サイクルに関して、前輪および後輪に関して気体出口を設けることができる。三輪車両に関して、気体供給源を、前または後の２つの横に間隔をとられた車輪の前にまたは３つすべての車輪に関して設けることができる。より多数の車輪を有する車両に関して、気体出口を、必要と思われるとおりに、少なくとも、操舵に使用されるすべての車輪の前に設けることができ、すべてのまたは選択された他の車輪に関して設けることができる。

好ましくは、気体出口または出口のそれぞれは、路面に非常に隣接して、たとえば５ｃｍ未満、たとえば２ｃｍ未満、たとえば１ｃｍ未満だけ間隔をとられて配置され、地表水および／または破片のより有効な除去を可能にする。

いくつかの実施形態では、車両は、さらなる気体供給源を含む。これは、単純に気体のバーストを強化するのに使用され得るが、好ましくは、上で説明した気体のバーストより長い期間にわたって水または他の路面汚染物を除去することを可能にする。これは、気体のバーストの緊急展開を要求しない状況で彼タイヤと道路との間の摩擦の改善を提供することができる。

さらなる気体供給源を、複数の方法のうちのいずれか、たとえば、圧縮空気シリンダ、冷却ファンまたは圧縮器から抽出された空気によって供給することができる。しかし、１組の実施形態では、さらなる気体供給源は、環境大気を吸い込むように構成された通風孔を含む。たとえば、ブレーキの空冷のために一部の車両に現在設けられている通風孔から空気を流用することができる。しかし、好ましくは、１つまたは複数の専用の通風孔が設けられる。

追加の気体供給源が空気を供給することが構想されているが、この気体は、窒素などの別の気体または別の気体と混合された空気とすることができる。

上で述べたように、気体出口ができる限り路面に近いことが有益である。その一方で、たとえば表面が平坦でない場合に、気体出口が路面を打つのを回避することが重要である。したがって、１組の実施形態では、気体出口または各気体出口は、路面に向かっておよび路面から離れて移動可能になるようにマウンティング上に構成される。これは、必要な時または必要である可能性が高い時に限って気体出口を展開することを可能にする。マウンティングを、たとえば制御システムによって制御することができる。車両が複数の気体供給源を有する場合には、気体供給源は、一斉に移動することができ、あるいは、個別に移動することができる。

出口を、小型モータ、ばね、懸架構成要素、気圧アクチュエータ、または液圧アクチュエータを使用して、その格納された位置から展開することができる。車体への出口デバイスの取付けは、車体が車両懸架装置上で跳ね、ピッチングする時に、道路衝突をもたらすはずなので、路面の上の出口の高さの制御を維持するために、出口を、車輪ナックルに取り付けることができる。ロード・セルを展開機構に含めて、地表水、雪、または水雪などの道路状態に応じて最適の高さ制御を提供することもできる。

気体出口がその格納された位置にある時に、気体出口は、通常、路面との衝突から保護され、車両の空気抵抗に寄与しない。天候が悪くはなく、気体出口が格納された位置にあるが、摩擦および制御の消失が突然に検出される状況では、気体出口および気体供給源を、有利にできる限り素早く格納された位置から緊急動作位置に展開することができる。１組の実施形態では、気体供給源、たとえば花火排気ガスが、気体出口をその格納された位置からその動作位置に展開するために、すなわち、任意のマウンティングまたは移動システムを無効にし、機構を動作させて気体出口を道路に近い動作位置に素早く移動する推力を最初の点火で供給するために、十分なエネルギを供給することができる。

いくつかの実施形態では、気体出口は、ノズルを含む。それに加えてまたはその代わりに、気体出口は、気体を加速するように構成された弁を含む。気体を加速するように構成された弁は、たとえば、ラバール・ノズルなどの中細ノズルとすることができる。ラバール・ノズルは、流れの熱エネルギを運動エネルギに変換することによって、熱い加圧された気体を軸（推力）方向で高速に加速することができる。気体の速度の増加は、システムの応答時間を改善し、気体の運動量を増加させる。大運動量の気体は、より大きい体積の水を移すことができるので、より広い面積の道路をきれいにすることができる。

いくつかの実施形態では、制御システムは、車載カメラ、レーザ、タイヤベースのセンサ、または雨センサを含む。これらのセンサのうちの多数が、既に車両内に存在する。たとえば、雨センサは、ウインドシールド・ワイパ・システムの動作に情報を与え、トラクション・コントロール・システムは、車輪センサからの情報を利用する。

そのような制御システムを、車両間（Ｖ２Ｖ）通信システムおよびビークルツーインフラストラクチャ（Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、Ｖ２Ｉ）通信システムからのデータによって情報を与えられることもできる。現代の車両の制御システムの例は、車線維持およびアダプティブ・クルーズ・コントロールなどの先進運転支援システムである。緊急制動支援（ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＢｒａｋｉｎｇＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）および路外逸脱防止（ＲｏａｄＤｅｐａｒｔｕｒｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）を提供する次世代システムなどの予防安全システム（ａｃｔｉｖｅｓａｆｅｔｙｓｙｓｔｅｍ）を使用することもできる。これらのシステムは、データを収集するために、Ｖ２ＶまたはＶ２Ｉなど、車両の外部の他の情報プロトコルをますます使用する。これは、たとえば、田舎道で前方数百メートルを移動している車両が、本明細書で説明される種類のシステムの動作に情報を与えるはずの、たとえば水たまりになった地表水に関する情報を提供できることを意味する。将来のＶ２Ｉシステムは、たとえば凹凸に関する道路プロファイリング情報（ｒｏａｄｐｒｏｆｉｌｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をも含むことができる。これらのシステムは、アクティブ・サスペンション・システムおよび磁性流体ダンパに関する情報を提供するのに使用され得るが、この情報を使用して、本発明によるシステムの動作に情報を与えることもできる。したがって、システムの動作に情報を与えるために取り込まれるデータを、既存世代および次世代の車両安全性システムを支持するために既に設置されているセンサから入手することができることが意図されている。

１組の実施形態では、車両は、前記車輪の付近の前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタをさらに含む。そのような実施形態の組では、デフレクタは、単一の横に向けられた表面を含む。デフレクタは、走行条件を全般的に改善するために、タイヤの前で、タイヤに達する水および／または他の破片の量を減らすのに十分に道路に近くに展開され得る。上で気体出口に関して説明したように、デフレクタは、たとえば５ｃｍ未満、たとえば２ｃｍ未満、たとえば１ｃｍ未満だけ間隔をとられ得る。

デフレクタは、その位置および過酷な環境への露出に適切な、耐久性のある材料から有利に作られる。たとえば、泥除けの製造で使用されるものに似たゴム様材料を使用することができる。経時的に過剰な摩耗が発生する場合に、ほとんどの摩耗が発生するデフレクタの下側セクションを、安価な交換可能なサービス品目として設計することができる。

別の態様から見た時に、本発明は、複数の車輪と、気体供給源と、前記気体供給源に接続され、車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体を導くように構成された少なくとも１つの気体出口と、前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタであって、前記気体出口は前記デフレクタに取り付けられまたはこれと一体化される、デフレクタとを含む車両を提供する。

別の態様から見た時に、本発明は、気体供給源と、前記気体供給源に接続され、車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体を導くように構成された少なくとも１つの気体出口と、前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタであって、前記気体出口は前記デフレクタに取り付けられまたはこれと一体化される、デフレクタとを含む、車輪付き車両上の装置を提供する。

オプションで、本発明の第１の態様に関して説明したように、気体供給源は、気体のバーストを供給するように構成される。

オプションで、本発明の前述の態様のいずれかによれば、気体出口はデフレクタに取り付けられまたはこれと一体化される。

１組の実施形態では、路面に対するデフレクタの位置を制御することができる。たとえば、悪天候ではない状態で、デフレクタを路面から離れて格納することができる。したがって、デフレクタを、路面に向かってと路面から離れてとの両方で移動可能とすることができる。気体出口に関して上で説明したように、デフレクタを、小型モータ、ばね、液圧アクチュエータ、または機械式アクチュエータを介して車両に取り付けることができる。ロード・セルを展開機構に含めて、路面状態に応じて最適の高さ制御を提供することもできる。

１組の実施形態では、デフレクタは、実質的に垂直の軸の回りで回転可能である。次に、デフレクタを、水および／または破片をある方向に移動する角度でセットすることができる。したがって、たとえば、車両に２つの横に間隔をとられた車輪がある場合に、デフレクタは、車両の両側または車両の片側に水をそらせることができる。便利なことに、前述の制御システムなど、デバイスのコンピュータ・ベースの制御は、最適の性能を提供するために、平面図内でのデフレクタの角度をセットするのにセンサからの情報を使用する。

悪天候および交通混雑の間に、大多数の車両が、説明される種類のデフレクタを装着され、このデフレクタのすべてが展開される場合に、車両は、水雪または水雪を道路から効果的に「掃除する」ことができる。この形で、全体的な道路状態を改善することができ、すべての道路使用者は、より少ない水煙に晒され、よりよい視程を有することができる。

上で説明したシステムは、主に地表水の除去を目指すが、このシステムを、軟雪、水雪、砂、または濡れた葉もしくは泥などの他の摩擦を損なう材料に対処するように簡単に設計することができる。

本明細書で説明される構成は、自動車、バス、トラック、およびモータ・サイクルを含むすべての道路車両に関して使用することができるが、非道路車両、たとえば農業機械、航空機、および列車上で使用することもできる。

１つまたは複数の非限定的な例を、これから、添付図面を参照して説明する。

本発明の実施形態による車両を示す図である。図１の実施形態の、車輪の前に位置している気体供給源、気体出口、およびデフレクタを含む部分を示す図である。図２の気体供給源およびデフレクタの断面を示す図である。車輪に対する図２および図３の構成要素の移動を示す図である。道路の側への水および／または破片の移動をもたらす、それぞれ、もう１つの実施形態の正面図を示す図である。道路の側への水および／または破片の移動をもたらす、それぞれ、もう１つの実施形態の上面図を示す図である。

図１は、路面１０４に沿って矢印１０２の方向に移動する、本発明を実施する車両１００の側面図を示す。この図は、前輪１０６ａのうちの１つと後輪１０６ｂのうちの１つとを示す。車輪（１０６ａ、１０６ｂ）は、それぞれの接地面１０８にわたって路面１０４に接触する。各車輪（１０６ａ、１０６ｂ）の前で車両シャーシに取り付けられるのが、気体供給源１１０、この場合には花火気体シリンダと、本明細書で下でより詳細に説明される気体出口１１２とである。花火気体シリンダ（気体供給源１１０）は、使い捨て、取り外し可能、かつ交換可能である。

この車両は、概略的に車載カメラ１１４によって表される、通常の車両監視システムの一部を形成する複数のセンサをも有する。そのようなシステムは、通常、温度センサ、車輪監視センサ、その他など、多数のセンサを含む可能性がある。

追加の気体供給源が、車両が進行している時に環境大気を吸い込むように設計された、車体内の通風孔１１６によって提供される。

デフレクタ１１８が、各車輪（１０６ａ、１０６ｂ）の前に位置している。図１は、路面上の水の層および／または破片（地表水１２０）をも概略的に示す。

図２は、車輪１０６の前に位置している花火気体シリンダ（気体供給源１１０）をより詳細に示す。花火気体シリンダ（気体供給源１１０）は、デフレクタ１１８に接続され、このデフレクタ１１８は、図３に示されているように、上端から入る気体を気体出口１１２を形成する下端の複数のノズルに分配するプレナムとして働く内部チャンバを画定する。プレナムは、ラバール・ノズル形状を提供するために中細のまたはくびれたプロファイルを有する。

内部チャンバには、上で述べた通風孔１１６（図１参照）と通じているチャネル１２４（導管）も接続される。気体出口１１２を形成するノズルは、気体出口１１２の背後で車輪１０６の前に乾いた区域１２２を提供するために、車輪１０６の前の路面から水および／または破片を取り除くために、シリンダ（気体供給源１１０）からの気体を導く。

これらの図に示されたシステムは、四輪乗用車上で提供される。この実施形態では、車輪（１０６ａ、１０６ｂ）（そのうちの２つだけを図示）ごとに１つの、４つの気体シリンダ（気体供給源１１０）およびデフレクタ１１８が提供される。

デフレクタ１１８は、タイヤに達する水または他の破片の量を減らすために、道路に十分に近く、たとえば約５ｍｍである。このデフレクタは、走行条件を全般的に改善し、固定され得、またはこの実施形態のように、運転条件が悪化する時であるが、緊急介入の必要が生じる前に、格納された位置から図示の動作位置へ展開され得る。

デフレクタを、その位置に適切な、強靱で弾力性のあるゴム系材料から構成することができる。デフレクタは、耐摩耗性の交換可能な衝撃ストリップを含むこともできる。

デフレクタは、タイヤ自体より低い空気抵抗係数を実現することができ、したがって、車両への全体的な抵抗力を減らし、燃料経済性を支援することができる。

図４は、デフレクタ１１８の選択的な展開を示す。具体的には、図４は、格納された位置３００および展開された動作位置３０２のデフレクタ１１８を示す。格納された位置３００と展開された動作位置３０２との両方で、デフレクタ１１８および花火キャニスタ（気体供給源１１０）は、車輪１０６の前方に位置している。

制御システムから適当な信号を受け取った時に、気体出口１１２が路面に近くなるようにデフレクタ１１８を展開することができる。前に述べたように、約５ｍｍのクリアランスが構想されている。

使用中に、情報が、センサ（車載カメラ１１４）から車両制御システムに供給されて、デフレクタ１１８および気体供給源１１０の動作を制御する。センサ（車載カメラ１１４）は、前方の道路をスキャンして、接近する道路状態を記述するクリティカル動作情報を提供することができる。情報を、たとえば１つまたは複数の車輪が路面のグリップを失ったかどうかを判定することができる、車輪回転センサから入手することもできる。その後、この情報は、下でさらに説明するように、システムの動作を制御する車載コンピュータ・システムに供給される。

良好な走行条件では、デフレクタ１１８は、格納された位置３００にあるが、気象条件が劣化する場合には、デフレクタ１１８を動作位置３０２に展開することができる。展開された時に、デフレクタ１１８は、タイヤに達する水および／または他の破片の量を減らすのに十分に道路に近い。チャネル１２４を介して通風孔１１６からデフレクタ１１８に入る空気は、相対的に少ない運動量を有するにもかかわらず、タイヤの前の道路から地表水を持ち上げ、移動することのできる定常流を提供することができる。追加の空気が、従来の通風孔、電気モータ（電気自動車またはハイブリッド電気自動車に装着された場合）、その他を含む複数の供給源から来ることができる。

車両が道路との摩擦接触を失ったか、そうなることの差し迫った危険がある緊急事態の場合に、信号が、車両制御システムによって生成され、花火シリンダ（気体供給源１１０）に送られる。これを受け取る際に、シリンダ（気体供給源１１０）は、ラバール・ノズルを形成するためにくびれたセクションを有するデフレクタ１１８のノズル内部チャンバを介して高温気体の素早いバーストを起動し、放出する。このノズルは、気体出口１１２に向けて高温気体を加速するように設計されている。その後、高温気体は、道路から地表水１２０を持ち上げ、かつまたは移動し、タイヤがそれに沿って移動する道路の乾いた区域１２２をもたらすことができる。理想的には、デフレクタ１１８は、上で述べた信号がトリガされる時に、既にその動作位置にある。しかし、そうでない場合に、展開機構が、シリンダ（気体供給源１１０）からの爆発気体の力の下での強制的な展開を可能にするように構成される。

もう１つの実施形態を、これから図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。これは、デフレクタを調整できることを除いて、前の実施形態に非常に類似する。

図５Ａは、路面１０４上のもう１つの実施形態の車両４００の正面図を示す。２つの前輪（４０６ａ、４０６ｃ）も示されている。矢印４１０は、路面から取り除かれる水および／または破片が移動する方向を示す。矢印４１０は、車両４００の横に向かって向けられている。

図５Ｂは、車両４００の上面図を示し、前輪（４０６ａ、４０６ｃ）をも示す。各車輪（４０６ａ、４０６ｃ）の前に、デフレクタ４０２およびデフレクタ・マウンティング４０４がある。この実施形態では、路肩４０８に向かう矢印４１０の方向で路面から水および／または破片を取り除くために、デフレクタ４０２をマウンティング４０４の回りで回転することができる。制御システムは、車両上のセンサからの情報を使用して、最も最適の性能をもたらすためにデフレクタ・マウンティング４０４の回りのデフレクタ４０２の回転の角度をセットすることができる。

デフレクタ４０２を調整し、回転して、地表水および／または破片を、実施する国で運転に使用される道路の側に応じて車両の左または右に押すことができる。デフレクタは、水および／または破片を片側にそらせるために単一の傾けられた表面を有することができる。国から国へと移動する車両に関して、非対称デフレクタを、運転の変化に合わせて調整することができる。

悪天候および交通混雑の間に、大多数の車両がそのようなデフレクタ４０２を装着される場合に、車両は、水および／または破片を道路から効果的に「掃除する」ことができる。この形で、全体的な道路状態を、より少ない水煙に晒され、よりよい視程を有することになるすべての道路使用者に関して改善することができる。

このシステムの開発および最適化を、高度なコンピュータ・シミュレーション、風洞研究、および地上試験の使用を介して達成することができる。これらの方法は、デフレクタの形状と最適位置とを最適化して、所望の「掃除」効果を提供することができる。

上で説明した構成の多数の変形および修正を、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内で行うことができる。

Claims

車両であって、
複数の車輪と、
前記車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムと、
前記信号の発生時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、
前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口と
を含む車両。
車輪付き車両上の装置であって、
前記車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムと、
前記信号の発生時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、
前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口と
を含む装置。
前記気体供給源は、花火爆発からの排気ガスを含む請求項１に記載の車両または請求項２に記載の装置。
直接に駆動される前記車輪のすべての前の前記路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された１つまたは複数のさらなる気体出口を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記気体出口は、前記路面に向かっておよび前記路面から離れて移動可能になるようにマウンティング上に構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記マウンティングは、前記制御システムによって制御される、請求項５に記載の車両または装置。
前記気体供給源は、使い捨てで交換可能である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記気体出口または前記車輪の前の前記路面から水および／または破片を取り除くために前記気体を導くように構成されたさらなる気体出口に気体を供給するように構成されたさらなる気体供給源を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記さらなる気体供給源は、前記車両上に構成された空気取入口を含む、請求項８に記載の車両または装置。
前記気体出口は、ノズルを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記気体出口は、気体を加速するように構成された弁を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記気体出口は、ラバール・ノズルを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記制御システムは、車載カメラ、レーザ、タイヤベースのセンサ、または雨センサを含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記制御システムは、車両間（Ｖ２Ｖ）通信システムおよびビークルツーインフラストラクチャ（Ｖ２Ｉ）通信システムからのデータによって情報を与えられる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタをさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の車両または装置。
前記気体出口は、前記デフレクタに取り付けられ、またはこれと一体化される、請求項１５に記載の車両または装置。
前記デフレクタは、前記路面に向かっておよびこれから離れて自動的に移動可能である、請求項１５または１６に記載の車両または装置。
車両であって、
複数の車輪と、
気体供給源と、
前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために気体を導くように構成された少なくとも１つの気体出口と、
前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタであって、前記気体出口は前記デフレクタに取り付けられまたはこれと一体化される、デフレクタと
を含む車両。
車輪付き車両上の装置であって、
気体供給源と、
前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体を導くように構成された少なくとも１つの気体出口と、
前記路面から水および／または破片をそらせるように構成されたデフレクタであって、前記気体出口は前記デフレクタに取り付けられまたはこれと一体化される、デフレクタと
を含む、車輪付き車両上の装置。
前記気体供給源は、前記気体のバーストを供給するように構成される、請求項１８に記載の車両または請求項１９に記載の装置。
前記デフレクタは、実質的に垂直の軸の回りで回転可能である、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の車両または装置。
車輪付き車両の装置であって、
前記車両の１つまたは複数の車輪が路面との摩擦接触を失ったか失う危険性があることを判定する場合に信号を発生するように構成された制御システムを含み、
前記装置は、前記信号を受け取る時に気体のバーストを供給するように構成された気体供給源と、前記気体供給源に接続され、前記車輪のうちの少なくとも１つの前の路面から水および／または破片を取り除くために前記気体のバーストを導くように構成された少なくとも１つの気体出口と
を含む装置。