JP2023514250A - 隊列走行機能を備えた安全な高度自動運転モード - Google Patents

Abstract

高度に自動化された運転モードで車両の 1 セットの側輪に対応し、車線の側に専用の「U」字型の側溝を有する車両および方法の自動車交通システムと、- 前記車線の舗装と実質的に平行な走行路、- 実質的に長手方向に連続する 2 つの側面は、走行経路の両側とその上に配置され、一方は車両の地上フット プリントに対して外側にあり、他方は内側にあり、前記側面は前記走行経路に実質的に垂直であり、前記内側車両の現在の最低地上高に収まる側面- 前記内側面の上端に位置する走行経路に実質的に平行な補助走行面、前記内側表面および前記補助走行面は、連続レールによって担持され、前記システムは、持続速度での車両の横方向移動中に、前記内側側面および前記補助走行面を横切る手段を備える、請求項１に記載のシステム。【選択図】図８

Description

本発明は、バイモーダル、好ましくは電動の交通システムに関し、一方のモードは従来通り運転者によって制御され、他方のモードは高度に自動化されており、
- 高速疑似レベル 4 (当局と自動車メーカーによって一般的に定義された SAE 規格による) 高度に自動化された運転モード (瞬時の覚醒なし)たとえば、高度に自動化された運転システムの故障の可能性。
- 非常に低電圧で中電力の電気自動車またはハイブリッド車用の動的電源;
- 車線のフットプリントを増やすことなく交通容量を増やす「隊列走行」機能、車輪と舗装の摩擦係数とは無関係に緊急ブレーキシステムによってリスク軽減が提供され、説明されているようにブレーキ制御システムが故障した場合に緊急慣性が作動する出願人の刊行物WO 94126573において。

自律型交通車両の配備は、事故の場合の法的責任が運転者から製造者（およびその供給者）に移るという事実により、現在法的な問題に直面している。実際、現在、ほとんどの交通事故は人為的なものであり、通常はドライバーが責任を問われています。

現在のすべての自動運転車の概念は、「自動」信頼性のセンサーおよび電子制御システムを含む「非接触」技術に基づいており、したがって故障（コンピュータのバグ、停電など）の影響を受けないわけではないため、ほとんどの自動車メーカーレベル 3 (SAE) の運転補助装置に制限し、車両の制御を取り戻すためにドライバーの側で一定の警戒を必要とし、軌道制御システムの故障による自律モードでの事故の場合に製造業者の責任を軽減します。

しかしながら、高速道路およびレベル３（ＳＡＥ）自動運転における事故の最初の原因の１つが運転中の居眠りであることに疑いの余地はない。高速道路や高速道路などの別々の車線を一定の速度で走行することに固有の単調さを軽減する方向には進みません。

交通量および移動速度の現在の状態では、目印の欠如または「非接触型」案内システムの予期せぬ故障などの視覚的合図の喪失は、それがほんの数十分の一秒であっても、起こり得る。暴走や衝突につながります。

航空産業は非常に高いレベルの信頼性を備えた電気システムを開発してきたが、これらのシステムは自動車には高価であり、何よりも定期的なメンテナンスと調和することが困難な高レベルの品質を備えた定期的なメンテナンスプログラムを必要とする。今日の車の運転手より。実際、世界には数十万機の航空機しかありませんが、今日、路上には 5,000 倍以上の 10 億台以上の車/トラックが走っています。

したがって、「即時の警戒なしに」すべての本格的な自動運転車プロジェクトが、今日、事故の影響を最小限に抑えるために非常に低速（例えば、交通渋滞の場合）に制限されているか、またはオペレーターに属する共有車両に向けられていることは驚くべきことではありません。高いコストをカバーし、厳格なメンテナンスを保証できる唯一のものです。さらに、従来の自動車の電気推進は、大気汚染と騒音の分野で大幅な改善をもたらすにもかかわらず、車載エネルギー貯蔵の重量の問題に直面しています。

実際、重量７００グラムのガソリン１リットルに相当するエネルギーを蓄えるには、１００ｋｇの鉛蓄電池が必要である。リチウムイオン技術は、過去 20 年間でバッテリーの質量容量を 40 Wh/kg から 300 Wh/kg 以上に倍増させましたが、自律性は依然として制限されており、先進国の自動車の電化の障害となっています。 .

一方、これらの電池の製造およびリサイクルは、２１世紀の今後数十年間に設定された生態学的目標を満たさない実質的な環境への影響を表す。

電磁誘導に基づいて運転中に非接触で車両を再充電する可能性について多くの研究が行われてきたが、送信機と受信機との間の距離のために効率が低下し、インフラストラクチャのコストは依然として法外なものである。広範囲に展開。

さらに、長距離の移動は、ますます２つの車道、高速道路、または別個の車道を有する高速道路で行われるようになっている。

本発明の目的は、中央分離帯の側に、一組の側輪の１つに専用の走行経路を提供することであり、２つの側面を有する「Ｕ」字形のガターのおかげで、機械的な案内を提供する。表面: 1 つはより一般化されたコンクリートのジャージーの壁の底に配置され、もう 1 つは専用の走行路に隣接する車線に固定された連続レールの側面に配置されています。

この専用の走行経路は、ジャージー壁と既存の車線を侵害しない車線路肩と呼ばれる高速交通車線を区切る固いエッジマーキングとの間のデッドスペースを有利に利用し、高度に自動化された安全な走行を可能にする。高度に自動化された交通モードの漸進的な展開への経済的に実行可能な移行を可能にするために、既存の交通と横方向にずらして車線を共有する装備車両の交通。

ＷＯ９４／２６５７３として公開された彼の出願ＰＣＴ／ＦＲ９３１００４８６において、出願人は、「側溝」内を転動する一組の側輪を有するこのような誘導交通の安全上の利点を既に実証した。しかし、説明されている装置は、サイドホイールのセットの横方向の出入りを可能にするために「ガター」の1つの側壁の中断、または「O-Bahn」システムのように正面からの出入りのいずれかを必要としました。オーストラリアのアデレードの一部のバスは、80 年代にイギリスのバーミンガムで実験された「Tracline 65」プロジェクトの原理を複製しています。それにもかかわらず、一方の側壁の中断は、ステアリング制御システムの故障の場合、または側壁が欠落しているゾーンでの緊急ブレーキの場合に、安全上の問題を引き起こします。

維持された速度（現在の高速道路である場合もある）で、一連の側輪によってその内側表面を横方向に横切る手段を提供することによって、専用の「側溝」走行経路に出入りするための新しい解決策を提供する。ほとんどの国で最高速度）。有利なことに、側車輪のセットの１つの側車輪のスタブに配置された引き込み式ローラーは、側車輪が垂直にあるときに車線舗装の延長に耐えることによって、側車輪の負荷を一時的に軽減することを可能にする。安定した速度でサイドホイールのセットをスムーズに着陸させ、離陸させることを目的としたガターの。

この装置の主な機能は、「側溝」内に一組の側輪を備えた装備車両が走行するために、故障による緊急モードの場合にその軌道を制御するための緊急機械的横方向ガイダンスの存在にある。高度に自動化されたモードでの主要なステアリング制御システムの。したがって、本発明による高度に自動化された交通モードにより、車両は共有インフラストラクチャの任意の地点で横方向に出入りすることができ、これは高速である。 「O-Bahn」システムの場合のように、特定の入口ゲートを通ってシステムに入るために必要な金額よりも多くなります。

本発明のこれらの本質的な手段のおかげで、専用走行経路上に、いつでも出入りできる特定の出入口ゾーンがもはや存在しない。有利なことに、この排他的な専用走行路は、分割された道路のジャージー壁によって直接境界付けられ、走行路に隣接する側面はジャージー壁の下部であり、ジャージー壁と境界を画定するエッジマーキングとの間に位置する路肩を有利に使用する。 LANE。

このように、専用走行路が別個の車道の左車線（右ハンドル車の場合）に設置されるときでさえ、この左車線はそのすべての特性を保持するので、このように変更されたインフラストラクチャーは、既存のドライバー制御車両にも使用できるため、システムの導入が非常に容易になり、多かれ少なかれ本発明に従って装備された車両の数を多かれ少なかれ急速に増加させる自由がすべて残され、多額の初期投資は必要ありません。

有利なことに、側車輪には高さ調節可能なサスペンションを装備することができ、その高さはローラーの動きと同期して変化し、車体の横揺れを最小限に抑えることができる。側輪の他のセットのサスペンションの高さは、本発明による専用走行路に出入りする際の車体ロールを排除するために調整することができ、それによって運転手と乗客にとって透明になる。

前輪の前に配置された１つまたは複数のセンサによって、「ガター」に隣接する側面に対する車両の横方向の距離を連続的に測定することによって、車両のステアリングのサーボ制御が前輪を維持することができる。専用の走行経路の中央に車輪を配置することで、マーキングの視覚的な検出を必要としない高度に自動化された運転の簡素化されたモードを提供します。この距離の測定値は、有利には前輪の前に配置され、走行経路に接する側面に対する車両の横方向の位置を測定するいくつかのセンサーによって連続的に取得できますが、この距離検出システムの故障は常に発生します。可能であり、この場合、タイヤのサイドウォール、またはパンクしたタイヤの場合はリムのエッジと「ガター」の側面との間の接触により、緊急停止まで車両の軌道を維持できます。 .その後、車両は静止状態で前輪を回すことで側溝から出て、専用の走行経路を解放することができます。これは、非装備車が使用する「ガター」から手動で出る手順です。 ガターにサイドホイールのセットができてしまいます。障害を最小限に抑えるために、規制機関によって誘導および緊急ブレーキ装置の強制的な定期的な制御が実施されることは、当業者には明らかです。

本発明の目的は、車線に沿って配置された動的な超低電圧電源を備えた電動モビリティを提供することであり、そこから各車両に５０Ｖ ＡＣ未満および１２０Ｖ ＤＣ未満の電圧を供給することができる。安全基準に適合するため。 EV のバッテリー パックの標準電圧である 400V よりも低いが、120V DC の非常に低い安全電圧でも、バッテリー パックの各 100V ブロックを連続的に切り替えることによって連続的に充電することができます。バッテリーは電圧で構成されています。わずか数ボルトの要素。

好ましい実施形態では、ジャージー壁は、極低電圧源の１つに接続された「第３のレール」を両側の第１の横方向案内面の上に備え、車両は横方向の滑り接触を有する。走行中の車両の電気供給。もう一方の極は連続レールに接続され、ブラシまたはその他の既知の接触装置によってピックアップされます。

実際、全体的なエネルギー効率に関して有利な方法で（すなわち、自動車を推進するためのエネルギーだけでなく、原材料を採掘し、それらを自動車およびバッテリー製造で変換するためのエネルギーも考慮に入れる）、本発明は、車載バッテリーパックの容量を実質的に制限し、したがって重量を制限することを可能にし、したがって、その製造において発生するＣＯ ２ の量を減少させる。さらに、スライド/ローリング接点によって直接収集された 120 V DC の非常に低い電圧により、単巻変圧器モードでバッテリー パックを経由せずにモーターに直接供給することができます。後者は、一時的な追加エネルギーの供給または過剰分を回収するためだけに使用されます。高度に自動化された交通モードでの道路のプロファイルによって課せられる上昇/下降および速度の変化によるエネルギー。

最後に、本発明は、緊急車両を搭載した隊列内の車両の距離を縮めるこのようなシステムの危険性を軽減しながら、いくつかの車両の「隊列走行」を可能にすることによって、現在の交通渋滞を軽減することを目的とする。ブレーキ装置。

１９９０年代のＰＡＴＨ（高度な交通と高速道路のパートナー）プログラム試験中に、車両が１ｍの間隔で運転された場合、空力抗力の２０％の増加が計算されたが、この構成は、システム 制御、特に緊急ブレーキの場合の「小隊」の車両間の衝突のリスク。

この問題を軽減するために、本発明によれば、数ｇまでの減速を可能にする非常ブレーキキャリパが、車両の後部、好ましくは後輪の後ろに取り付けられて、それがオンに係合および解放されることを可能にする。本発明による高度に自動化されたモードの入口および出口の間の連続レール。この装置は、制動距離を大幅に短縮することにより、トラック上に存在するとらえどころのないまたは恒久的な障害物を管理するための反応時間を最大化することを有利に可能にし、したがって、制動距離は、法律で要求される 2 秒ルールと同程度またはそれ未満である可能性があります。高速道路や高速道路での車間距離に。その結果、本発明による緊急ブレーキ装置は、障害物の性質の分析に割り当てられる時間を増加させ、また、雨天または凍結天候におけるブレーキ性能の低下を回避する。

有利なことに、このブレーキシステムは、車両のフロントバンパに配置されたテレスコピックエンドストップと関連付けられ、重い牽引トレーラーのように慣性によって動作し、緊急モードで緊急ブレーキキャリパーを機械的に作動させることにより、オンボード制御システムの故障または完全な「ブラックアウト」。本発明は、今日のように車道に追加の車線を必ずしも必要とせずに交通の流れを増加させることを有利に可能にし、したがって経済的および環境上の実質的な利点を表す。

したがって、ピーク交通量が毎時４，０００台を超える場合、２車線の高速道路を３車線に広げる代わりに、本発明は、一定の速度で毎時６，０００台以上に流れを増加させることを可能にする。両方向に 3 番目の車線を作成するのに必要なコストのほんの一部です。

以下を提供する連続レール：
- 一方では、アスファルト道路のように垂直方向の急激な変化のない、抽出ローラーへのまっすぐなサポートにより、専用の「U」字型ガターからのホイールの高速出入りを可能にし、
- 一方、緊急モードで車両をその軌道に維持するための内側横方向ガイダンス、
クランプと摩擦によって、「隊列」走行中の車両グループの制動力がそれに適用される数十トンを伝達できるように、互いに接続されたセクションで有利に構成されます。

高度に自動化された安全な運転を可能にすることにより、緊急モードでの機械的接触車両ステアリングシステムのおかげで、専門家だけでなく個人の運転手も、車を維持する必要なくロードトリップを行うことができる。 絶え間ない警戒は、専門家のためにビジネスタスクを実行したり、プライベートな移動の場合は余暇活動を実行したりすることで、生産的な時間を増やします。

自動車用の交通システムは、車線の側に、高度に自動化された運転モードで車両の側輪一組と、構成:
- 車線の舗装面と実質的に平行な走行路、
- 走行路の両側と上にある 2 つの側面、車両のフットプリントに対して外側と内側に 1 つずつ、
側面は走行経路に対して実質的に垂直であり、内側側面は現在の車両の最低地上高を維持し、走行経路の側面は実質的に長手方向に連続しており、システムは横方向の変位によって車両を横切る手段を備えている。一定の速度でサイド ホイールのセットによって内側の表面。

内側表面を横方向に横切るための手段の一部は、車線を内側表面の上端に接続する、進行方向に対して垂直に一般に緩やかに傾斜するランプであってもよい。

内側面を横切る手段の一部は、専用の「Ｕ」字型樋の走行路を車線よりも低い高さに配置することによって得ることができる。

内側面を横方向に横断するための手段の一部は、
- 車線を内側表面の上端に接続する、進行方向に垂直な一般的になだらかな傾斜路の、および、
-・専用Ｕ字側溝の走行路を舗装より低い位置に配置する配置。

内側面の上端は、走行経路に実質的に平行な補助走行面を含み、一組の側輪の前輪は、巡航速度で運転している間、一時的に補助走行面で支持することによって前輪の負荷を軽減し、補助支持手段は、車両の地上高を維持する高い位置と、その下の接触点である低い位置との間の変位によって格納可能である。とほぼ同じ高さです。 舗装上の前輪の接触点。補助支持手段は、一組の側輪の前輪スタブにヒンジ結合された支持アームに取り付けられた少なくとも１つのローラを含み、内側面および補助走行面は連続レールによって担持される。

連続レールは、補助走行面と実質的に平行でその下方に突き出た第３の面を有し、第３の面および補助走行面は、車両構造に接続された緊急ブレーキキャリパーによって挟み込まれ、摩擦によって制動力を生成する。車輪と舗装の間の摩擦係数に関係なく、緊急時に 1 g を超える高い値に達する可能性がある連続レール。

側輪のセットには、可変高さのサスペンションとサスペンションの高さを装備することができます。
- 緩やかな傾斜路の横方向の上昇中に減少し、これにより、一連の側輪が補助走行面上を移動して専用の「U」字型ガターの垂直位置に配置されると、補助支持手段が下降します。
- 車輪を走行路に着地させるために増加し、同時に支持手段が後退する。
専用の「U」字型ガターへの横方向の進入中の車両のボディ ロールの制限またはキャンセルさえももたらします。専用の「U」字型ガターからのサイド ホイールのセットの抽出中に逆のシーケンスが使用されます。形の樋。

側輪のセットの前方では、センサが、側輪のセットと走行路の外側面との間の横方向距離を測定し、車両のステアリング装置を制御して、側輪のセットを走行路のほぼ中心に維持する。運転中のパス。

電源の１つの極によって電力を供給される「第３のレール」は、導電性の連続レールによって提供される電源への戻り極を備えた、走行経路の外面の上に配置され、そこから引っ込んでいる。既知の手段は、 「第３レール」及び連続レールとの摺動・転がり接触により、走行中に電気的接続を確立するために車両に設けられる。

以下の間の緊急ブレーキ中に発生するヨートルク：
- 実質的に車両の縦軸上に位置する、車両の重心に作用する慣性力、および
- 連続レールに縦方向に作用するオフセット制動力、
によって形成される横方向の力によって生成されるトルクによってバランスが取れています。
- 走行経路の外側に位置し、非常ブレーキキャリパーの前に配置された「第 3 レール」への引き込み式滑り/転がり接触の接触力、および
- 連続レール上のブレーキ キャリパーに係合するキャリパーの底部での横方向の接触力。

従来の運転者制御モードから高度に自動化された走行モードへ、横方向の変位によって一定の速度で出入りする方法であって、車線の端に位置するＵ字型の側溝専用の走行路を含み、入口の「垂直着陸」と出口の「垂直離陸」によって自動車の側輪のセットを受け取ります。側輪のセットには格納式ローラーが装備されており、車両の内面に垂直に格納式で固定されています。車軸スタブ、ローラーの下部は、下げられた位置にあり、実質的にホイールと舗装の接触のレベルにあり、次のステップを含みます。
入る：
1. 車両のハンドル操作による専用走行路への横方向の接近、
2. 格納式ローラーを下げて、ローラーを連続レールの補助走行面に接触させることにより、側輪セットが専用レールの垂直にあるときに、側輪セットによって支えられる車両の重量を一時的に支える。ランニングパス、
3. ローラーを引っ込めて、一連のサイド ホイールを専用の U 字型ガターに垂直に着陸させます。
そして終了するには：
1. 連続レールの補助走行面で支持することにより、一連の側輪を専用の走行経路から持ち上げるローラーを下げる。
2. ステアリング ホイールに作用して、一連のサイド ホイールを車線舗装に向かって横方向に移動させます。
3. サイド ホイール アセンブリが空いている車線に来るまで横方向の移動を続けます。その後、ローラーを上方に引っ込めて車両の最低地上高を復元し、通常の車線での走行を再開します。

この方法は、少なくとも一組のサイドホイールに高さ調節可能なサスペンションが装備されている場合に完了する。
- ステップ 3 に含まれる「進入」: サイド ホイール セットのサスペンションの高さは、ローラーの格納と同時に増加します。
- 「退出」にはフェーズ 1 が含まれます: サイド ホイール アセンブリのサスペンションの高さは、ローラーの下降と同時に減少します。

本発明の他の特徴および利点は、その実施例についての以下の説明から明らかになるであろう。以下の添付図面を参照する。
車線の一部を従来の交通と共有する、本発明による高度に自動化されたモードで循環する３台の車両の２つの小隊を示す、２車線の分割された高速道路上の交通（右側）の軸対称ビューを表す。
図２は、高度に自動化されたモードで反対方向に走行する２台の車の正面図を表し、左側の車輪アセンブリは、本発明によるそれぞれのＵ字型ガターに係合している。
- 図 3 は、図 2 の高度に自動化されたモードでの循環を可能にする U 字型ガターの詳細を表しており、車両の左側の車輪のみがスケッチされています。
図４は、本発明による高度に自動化されたモードでの循環に必要な装置を備えた電気自動車の軸対称図を示し、補助ローラーを示す拡大図を示す。
図５、７および９は、一組の側車輪が内側面を横断し、本発明による「ガター」に着陸することによる、従来の運転モードから高度に自動化されたモードの運転モードへの一連の遷移を軸対称図で表す。
- 図 6、8、および 10 は、図 5、7、および 9 の拡大図で、従来の運転モードから高度に自動化されたモードへの移行中に一時的に車両の重量を引き継ぐことを可能にするローラーを示すために車両を透明にしています。
図１１、１２および１３は、高度に自動化された運転モードに出入りするときの車体ロールを最小化／キャンセルするための、本発明による車両の横方向変位を伴う高さ調節可能なサスペンションの調整を示す正面図である。
- 図14および15は、連続レール上の非常ブレーキキャリパーの解放および係合、ならびにレールの断面組立を軸対称図で表す。
- 図 16 と 17 は、緊急ブレーキ時に車両にかかるヨー トルクの相殺を平面図と軸対称図で示しています。
- 図１８および１９は、本発明による高度に自動化された交通モードによる車線の削減を有利に使用する高架または地下タイプの専用インフラストラクチャの正面図を表す。

図１は、既知の「ジャージー」タイプのコンクリートガードレール１によって分離された車線「ｂ」および「ｃ」を含む「右側」通行を伴う２車線の道路または高速道路「ａ」を示す。外側から内側へ
- ハードショルダー l0b、可変幅の 10c。
- 1lb と 1lc の車線を備えた「低速」車線 (図示されていない) 2 車線の高速道路 "a" への出入りが可能で、車線は通常 3.5 m 幅で、2 本のマーキング ラインで区切られており、通常は白色で右側の実線です。 2b、2c、左 3b、3c が破損。
- 車線 12b と 12e を持つ「高速」または追い越し車線。これも通常は幅 3.5 m で、右側の 3b、3c が破線、左側の 4b、4c が実線の 2 つのマーキング ラインで区切られている
- 幅約 1m の中央肩 13b および 13e。これは、都市または郊外の環境では 0.5m に減らすことができ、コンクリートのジャージー壁 1 から連続エッジ マーキング ライン 4b、4e を分離します。

軽車両Ｄおよび大型車両Ｅは、通常の方法で車線１１および１２を走行し、車線のほぼ中央に車両を維持するドライバーの制御下にある。

軽車両Ｆ１からＦ６は、「小隊」で高度に自動化されたモード、疑似４／５モード（ＳＡＥ）で、運転者に特別な警戒を要求することなく、４ｂまたは４ｃの実線マーキングラインにまたがって循環する。

高速道路「ａ」の中央部分の断面を示す。中央には、Jersey 壁タイプ 1 のコンクリート ガードレールと、ショルダー 13b および 13c に配置された排水スロットによって供給される排出パイプ 18 を含むプレキャスト コンクリート製の既知の「キュネット」タイプの 2 つの排水口 17b および 17c があります。排水管１７ｂおよび１７ｃは、コンクリートガードレール１の基礎の両側に埋設されている。車両Ｆ２およびＦ４は、「Ｕ」字形の「側溝」２１ｂ、２１ｃに係合する側車輪のセットを有し、
・排水路１７ｂまたは１７ｃ上にある、舗装１２と実質的に平行で、好ましくは舗装１２の下にある走行経路２２。
-車両Ｆに関して外側にある「Ｕ」の上部枝であり、実質的に垂直な側面２３によって形成され、この側面２３は有利にはジャージー壁タイプのコンクリートガードレール１の足部となり得る。この側面２３は、この絶縁支持体２５は、中電圧のケーブル２６を有利に覆うことができ、垂直導電体に非常に低い電圧を供給する変電所に供給することができる。表面 24。
- 3 つの連続面を提供するボルト 28 によってドレイン 17 上の積層プロファイル 29 のシューによって固定された、車両 F に対して内側の連続レール 27
コーニス30の下部連続面、
連続側面３１と
上部補助走行面３２、
その３つの表面はすべて、「Ｕ」字型ガター２１上のオーバーハング表面である。

連続レール２７上では、実質的に連続レール２７の高さであり、ランプセグメントで形成された低い傾斜ランプ３４がレール２９取り付けシューに取り付けられることが好ましい。

結果として、実質的に垂直な側面２３および３１は、サイドエッジとして機能し、緊急モードにおいて、サイドホイールタイヤサイドウォール３５および３６の間の接触によってサイドホイールをトラック上に保持するか、またはリムエッジである。この緊急モードは、タイプ 2/3 部分自動運転モードを備えた車両にすでに存在するステアリング制御 (図示されていません) が故障した場合にのみ発生します。有利なことに、この操舵制御は単純化され、光学的認識を必要とせず、例えば高度に自動化された運転で車両の前輪 35 を走行経路 22 の中心に保つために、超音波センサー 33 による単純な横距離テレメトリーで走行することができます。本発明によるモード。

図４は、本発明による高度に自動化された交通モードに必要な装置を含む小型電気自動車Ｆを示す。これは「右ハンドル」の車両であり、本発明に特有の以下の装置を含む左横車輪１６のセットを含む：
・有利にはマルチセンサであり、好ましくは右前輪３５の前方に位置する横距離測定装置３３。
- 左側本体の底部に位置する格納式電気接点シュー 37。
- ２つの組立体８からなるガターの内側面を横方向に横断するための手段。各組立体は、上昇可能なローラ３８、３９を備え、その支持アーム１４は、スタブ軸に取り付けられた、好ましくは電動のシリンダ１５によって作動される。左の 2 つの車輪 35 と 36 のうちの 9 つと
・左後輪３６の後ろに位置するブレーキキャリパー４０。

図５～６、７～８、および９～１０は、運転者の責任の下での従来の運転から、本発明による高度に自動化された交通モードへの切り替えのシーケンスを示す。逆のシーケンスは、本発明による高度に自動化された交通モードから、運転者の責任の下での従来の運転への関与を解除することを可能にする。

図５および６において、車両Ｆは、右側３ｂが破線で左側４ｂが実線である２つの標示線によって境界が定められた従来の車線１２ｂを走行している。距離センサー アセンブリ 33 は、車両 F とコンクリート ガードレール 1 の間の距離を測定します。ローラー 38 および 39 は、引き込み式の電気接点シュー 37 と同様に上昇し、非常ブレーキ キャリパー 40 は上昇し、ホイール 36 の後ろに配置されます。ガードレール レール 1 までの距離が特定の値に等しく、速度が十分であることを、システムが、たとえばジオロケーション システムによって、本発明による専用の道路機器の存在を検出した場合、運転モードはドライバーが開始できます。

図７および図８において、走行モードの変更を行った車両Ｆは、巡航速度で走行しながら自律的に左にシフトし、左車輪３５および３６は、同時に標示線４ｈを横切り、ランプ３４を登る。ローラ３８および３９は、シリンダ１５によって作動される支持アーム１４の回転によって下降し、車輪３５および３６が走行経路２２の垂直にあるとき、ローラ３８および３９は上部補助走行面と接触することによって下降する。連続レール２７の３２が車輪３５、３６の荷重を一時的に支持する。ローラー３８、３９が後退すると、車輪３５、３６は走行路２２に着地する。

図９および１０において、車両Ｆは、左側の本体の底部に位置する電気接点シュー３７と係合しており、導電面２４と摺動／転がり接触するようになっている。鋼の接触面によるジュール効果による損失を最小限に抑える、ブラシまたはスライディング/ローリング シュー 56 (ジャック 53 の後ろ) が鋼の連続レール 27 と接触して、電流の戻りを確立し、動的電力供給を確立します。これにより、車両あたり 25 ～ 30kW のオーダーが達成されます。同時に、ブレーキキャリパ４０が傾斜し、連続レール２７に係合する。連続レール２７上に載っているキャリパのローラ４１は、キャリパ４０のブレーキシュー４２を３つの連続面３０、３１および３４の近くに保持する。彼らに連絡せずに32。

ブレーキキャリパー４０がスチール製の連続レール２７を直接挟むことによるタイヤ／路面摩擦条件とは無関係に、１ｇを超える高い緊急ブレーキ能力により、 車両 F1、F2、F3 および F4、F5、F6 は、図 1 に示すように、車両間の距離が 1 m 未満の小隊に有利にグループ化することができます。
これにより、２つ以上の車両を隊列に配置することにより、車線１２ｂおよび１２ｃの流れを実質的に増加させることができる。実際に、3 ～ 4 台の車両の隊列では、車両/時間の最大スループットは、装備された 1 車線の場合、約 1,700 台/時間から約 6,000 台/時間に 250% 増加します。例えば超音波によって近接距離を測定するための既知の装置は、車両間の「隊列内」距離を減少させ、空力抵抗を大幅に増加させる。

このようにグループ化された車両は、それにもかかわらず、「Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）」、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）」または同様のタイプの車両間の通信によって、いつでも隊列を離れることができる。実際、車両が右側の分岐を取らなければならない場合、いずれにしても従来の交通モードの再開を必要とする単純な出口ではなく、別々の車線の交差点の手前で、高度に自動化された交通モードを終了し、右側の分岐を通過するまで、高度に自動化されたトラフィック モードに再び入ることはできません。隊列を離れたい車両は前後の車両に通知し、自動的に減速または加速して、車両間に必要な 2 秒の車間距離を再確立します。例えば、約１２０ｋｍ／ｈの速度の場合、本発明による隊列走行モードおよび高度に自動化された交通モードを終了するために、この規制距離を再確立するのに約１０秒かかる。交通の大部分が本発明による高度に自動化された交通モードにある場合、エッジ マーキング ラインが十分に検出可能である場合、レベル 3 の自動運転も装備された車両は、車輪 35 を外す操作を実行することができます。ジャンクションの手前のガター 21 から 36、次に車線変更してジャンクションの右側の分岐を補助付きの従来モードで取り、その後、運転者の介入なしに右の分岐のガター 21 に再び入るが、彼の監督下。これらのジャンクション ゾーンに配置された参照ビーコンは、基本的な自律システムがレベル 3 であるため、視界が悪い場合 (夜、雨、霧など) にインフラストラクチャに関連して車両を正確に特定するのに役立ちます。

図１１、１２、および１３は、サスペンションの高さが可変の車両の場合に、運転者の責任の下での従来の運転モードから本発明による高度に自動化されたモードへの切り替えのシーケンスを示しており、したがって有利には、または、このシーケンス中の垂直方向の動きやボディ ロールをキャンセルすることもできます。

図１１は、従来の軌道１２ｃ上を走行する「高さ可変サスペンション」を備えた車両Ｆ５を正面図で示している。横距離測定装置３３は、ローラ３８が上昇した状態で、コンクリートガードレール１から車両Ｆ５までの距離を測定する。測定された距離が特定の値を持ち、速度が高度に自動化された交通モードに適合するのに十分な場合、ドライバーは運転モードの変更を開始できます。

図１２および図１３は、車両Ｆ５が巡航速度で走行中に側溝２１に乗り上げて左にシフトし、左前輪３５が稜線４ｂを越え、ランプ３４に乗り上げたときに、右側５１のサスペンションが次第に上昇し、左側５２のサスペンションが下降してロールを打ち消し、同時にローラー３８、３９が下降し、左側の車輪３５、３６が走行路２２に対して垂直になると、左車輪５２のサスペンションの高さが高くなり、車輪３５と車輪３６（車輪３５に隠れている）が走行路２２に緩やかに着地する。車輪３５および３６からの負荷は後退し、車輪３５および３６は車両Ｆ５の横方向の重量のみを支持する。

図１４は、開いたほぞ穴／ほぞタイプの連続レール２７を形成するレール部分のための有利な接続システムを示している。したがって、レール部分の進行方向の前端は、開いたホゾ穴 29b の形をしており、後端は開いたほぞ 29a の形をしており、接続は、たとえば 3 つのブレーキ付き BTR によって行うことができます。ネジ。有利なことに、ほぞ２９ａの端部およびほぞ穴２９ｂは、横平面内の表面の高さが完全に不連続になるのを避けるために、垂直方向に傾斜している。このシステムは、レール部分２９の長さの公差を有利に許容し、それらの保守または交換を容易にする。

図１４および１５は、本発明による非常ブレーキシステムを示しており、これにより、軽車両が短い車間距離で隊列を組んで走行することが可能になる。このシステムは、高度に自動化された操作での衝突のリスクを軽減するのに特に適しています。この場合、ステアリングと速度はドライバーの制御から外れており、警戒を維持する必要はありません。確かに、車線の前方レーダー スキャンまたは移動経路上にある車両または障害物の検出を可能にするその他の方法のおかげで、制御システムは車両の速度を調整しますが、固定障害物または停止が突然発生した場合したがって、気象条件に関係なく、本発明による単独車両または隊列車両の強力な緊急減速能力は、 通常は 1 未満、多くの場合 0.5 である車輪/舗装の摩擦係数によって制限される、車両の従来のブレーキ手段。

図１４では、車両Ｆの車輪３６がトラック２２に着陸したばかりであり、ブレーキキャリパ４０は、車輪３６の後ろの軸４８および４９上で斜めに傾斜した従来の運転位置にある。左リアサスペンションアーム 47 と一体のサポート 45 には、ティルトキャリパー 40 の穴 44 に対応するピン 46 があります。

図１５において、ブレーキキャリパー４０は、その垂直位置の自由を可能にする軸４８および４９を中心とする回転によって連続レール２７上に係合され、キャリパーのローラー４１は、ブレーキパッド４２をキャリパーの３つの面に装備した状態に保つ。連続レール２７の表面３０、３１および３２のすぐ近くにある。垂直作動ピストン（またはピストン）５３は、キャリパ４０の上部に配置されることが好ましい。ブラケット４５のピン４６が係合される。キャリパー 40 の傾斜軸 48 および 49 に対する偏心による横軸上での後車軸に対するキャリパーの回転を防止するための穴 44 内。

図１６および１７は、連続レール２７に加えられる車両のブレーキ力５７と慣性力との間の横方向の距離に起因してヨーイングトルクを生成する高出力緊急ブレーキ中に問題となる力を示す。力５０は、実質的に車両の長手方向の対称平面内にある。このトルクは、次の間のトルクによって有利に相殺されます。
・ブレーキライニング４２が配置されているキャリパー４０の底部と連続レール２７の表面３１との間の接触に加えられる力５４は、キャリパーが連続レール２７から外れる可能性を回避し、
- 本発明による、高度に自動化された動作モードで横方向に自由に延びる電気接点シュー３７の圧力によって加えられる力５５は、導電面２４にわずかな集電圧力のみを加えるために、ブロックされる。緊急ブレーキ キャリパーが作動したときの後退。

図１８は、本発明による高度に自動化された交通モードで移動する軽車両の軽量による低コストの陸橋６１の例を示し、市街地、歩行者、道路、ハイウェイ、鉄道、川の横断を可能にする。など ....

図１９は、車両の正確な横方向の位置決めにより、本発明による高度に自動化された交通モードで移動する軽車両の専用現場交通に必要なトンネル６２の小さい寸法を示す。本発明によるシステムは、プロジェクト「Tracline 65」、「O Bahn」、そして最近ではElon Muskの「退屈な会社",

上述の本発明の装置は、従来モードで循環する車両と共存する道路インフラ上で、本発明による高度に自動化された交通モードの横方向の出入りを可能にし、進入によって生じる問題を解決するのに特に有利である。図 18 および 19 に示すように、軽自動車専用の専用道路の出口。

説明および図面は「右側」通行を示しているが、当業者には、このシステムが「左側」通行にも有効であることは明らかであろう。また、高度に自動化された運転モードは、電気自動車やハイブリッド推進に限定されるものではなく、道路の電化が経済的に実行不可能な地域では、ICE車両が高度に自動化された運転と隊列走行の利点を活用できると考えられます。

本発明による拡張されたロードモビリティの実質的な利点は、従来の運転から本発明による高度に自動化された運転への移行が、多額の投資なしに既存のインフラストラクチャで達成できることである。

車両フリートのかなりの割合が、高度に自動化された運転モードで走行するように装備される場合、本発明による誘導車線のフットプリントの幅が小さいため、図に示すようにインフラストラクチャの寸法を縮小することができる。図 18 と 19 に示されているように、実際のインフラ工事を必要とせずに、エッジ マーキング ラインの位置をわずかにずらすか、車線幅を限定的に縮小することにより、別の 2 車線または 2 車線の高速道路に追加の車線を作成することができます。 .

本発明による増加した道路移動性の別の実質的な利点は、「１００％電気」車両のバッテリーのサイズの縮小であり、再充電間の距離をより短くカバーするのに必要な容量に自身を制限することができる可能性がある。これはバッテリーの重量を 3 ～ 5 分の 1 に分割したものであり、重量、コスト、ICE 設計の車両を強化する必要性、およびバッテリーのサイズが環境に与える影響に影響を与えます。最後の世代は、従来のドライビング エレクトロ モビリティに今日まで課しています。

本発明による装置は、各方向の単一車線道路、他の形態の側溝およびレール、または他の車両構造、および 上記の例は特定の説明に過ぎず、本発明の適用分野を限定するものではない。

Claims (12)

1. 高度に自動化された運転モードで車両の 1 組の側輪を収容する専用の「U」字型の側溝を車線の側に有する車両の自動車交通システムであって、
   - 前記車線の舗装と実質的に平行な走行路と、
   - 前記走行経路の両側およびその上方に位置し、一方が車両のフットプリントに対して外側で他方が内側に位置し、前記側面が前記走行経路に対して実質的に垂直であり、前記内側側面が現在の地盤内に適合する、２つの側面車両のクリアランス、
   - 前記内側面の前記上端に位置する前記走行経路に実質的に平行な補助走行面と、
   前記内側面および前記補助走行面は、連続レールによって担持され、
   前記システムは、前記車両の横移動中に前記内側面と前記補助走行面とを横切る手段を備え、前記一組の側輪の前輪のアクスルスタブに固定された補助支持体を備え、前記補助走行面に荷重を加えることによって前記前輪の荷重を一時的に引き継ぐために速度を維持し、前記手段は低い位置の間の垂直変位によって格納可能であり、その下部接触点は前記前輪の接触点と実質的に同じ高さにある前輪は舗装されており、車両の最低地上高を維持する高い位置にあります。
2. 前記補助走行面が、一般に通行方向に対して垂直になだらかに傾斜する傾斜路によって前記車線の前記舗装に結合する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記専用Ｕ字型側溝の前記走行路は、前記車線の前記舗装よりも低い標高に位置する、請求項１に記載のシステム。
4. 請求項 1 に記載のシステムにおいて、前記内側面と前記補助走行面との前記横交差手段は、
   - 交通の方向に対して垂直になだらかに傾斜し、前記舗装車線を前記補助走行面に接続する傾斜路、および
   - 前記専用の「U」字型側溝の前記走行路は、前記舗装道路の車線よりも低い高さに位置しています。
5. 前記補助支持手段が、前記一組の側輪の前輪の車軸スタブに関節結合された支持アームに取り付けられた少なくとも１つのローラを備える、請求項１に記載のシステム。
6. 前記連続レールはコーニスに、実質的に平行で前記補助走行面の下にある第 3 面を有し、前記第 3 面と前記補助走行面は、車両に接続された非常ブレーキキャリパーによって挟み込み可能であることを特徴とする請求項 1 に記載のシステム。車輪と道路舗装との間の摩擦係数とは無関係に、緊急事態において１ｇ（９．８１ｍ／ｓ ２ ）よりも高い値に達することができる、前記連続レールに摩擦制動力を適用するための車両構造。
7. 少なくとも 1 つの前記一組のサイド ホイールに可変高さのサスペンションが装備され、前記サスペンションの高さが可変である、請求項 1 に記載のシステム
   - 前記補助支持手段は、一組の側輪が補助走行面上を移動して専用の「U」字型ガターの垂直に位置するとき、より低い位置にある。
   - ホイールを前記走行経路に着陸させるために増加し、前記支持手段は同時に後退し、
   その結果、専用の「U」字型ガターでの横方向の進入中の車両のボディ ロールが制限またはキャンセルされ、速度が維持され、専用の「U」字型ガターを離れるために車輪が引き抜かれている間、逆のシーケンスが使用されます。 '形の樋。
8. 請求項１に記載のシステムであって、好ましくは前記サイドホイールのセットの前に、前記側面の少なくとも１つから前記セットの横方向の距離を測定するセンサーを含み、前記横方向の距離が車両を操縦して維持する、システム。 、運転中、前記一組の側車輪の前記側車輪（３５、３６）は、一般に、前記専用の「Ｕ」字型ガターの中心にある。
9. 電源の一方の極に接続された「第 3 のレール」が、前記専用の「U」字型樋の外側の側面に配置され、他方の極に接続されている、請求項 1 に記載のシステム。前記電源は、前記導電性連続レールによって提供され、車両は、前記「第３のレール」および前記連続レールを備えた引き込み式のスライド／ローリング収集シューによって運転中に電気接続を確立するための既知の手段を備えている。
10. 請求項 6 に記載のシステム。
    - 実質的に車両の縦軸上に位置する、車両の重心に作用する慣性力、および
    - 前記連続レール上のオフセット制動力、
    によって形成される横方向の力によって生成されるトルクによってバランスが取れています。
    - 前記専用の「U」字型ガターの外側に位置する前記「第 3 レール」で、格納式にロックされた格納式スライド/ローリング収集シューに加えられる接触力、
    - 前記連続レールに係合するキャリパーのクロッチに加えられる接触力。
11. 車線上で車両を循環させる従来の運転者制御モードから高度に自動化された運転モードへ、一定の速度で横方向の変位によって出入りする方法開いた車線の端には、進入する「垂直着陸」と退出する「垂直離陸」によって、車両の側輪のセットを受け入れることができます。車軸スタブの内面に垂直に引き込み可能な方法で、前記ローラーの下部は、下げられた位置で、実質的に車輪と舗装の接触のレベルにあり、ステップを含み、
    入る：
    1. 車両のハンドルを操作して、専用の「U」字型ガターに横方向に接近し、
    ２．側車輪のセットが専用の「Ｕ」字の垂直にあるとき、側車輪のセットによって支持される車両の重量を、連続レールの補助走行面にかかることによって一時的に支持するために、前記引き込み式ローラーを下降させるステップ。形の溝、
    3. 前記ローラーを持ち上げて、前記専用の「U」字型ガターに前記一組のサイド ホイールを垂直に着陸させ、
    そして終了するには：
    １．前記連続レールの前記補助走行面に当接する前記ローラを下降させて、前記専用の「Ｕ」字型ガターから前記一組の側輪を垂直に持ち上げ、
    2. 車両のステアリングホイールに作用して、前記側輪のセットが開いている車線に向かって横方向に移動し、
    3. サイド ホイール アセンブリが車線上に来るまで横方向の移動を続けます。次に、ローラーを上方に引っ込めて、車両の最低地上高を回復し、車線での通常の運転を再開します。
12. 少なくとも前記一組のサイドホイールが高さ調節可能なサスペンションを装備し、
    - 「入る」には、ステップ 3 が含まれます。サイド ホイールのセットのサスペンションの高さは、ローラーの後退と同時に増加します。
    ・ 「出る」は、ステップ１の間を含む：前記一組のサイドホイールのサスペンションの高さは、前記ローラーの下降と同時に減少する。

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