SK50212008A3 - Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie - Google Patents
Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie Download PDFInfo
- Publication number
- SK50212008A3 SK50212008A3 SK5021-2008A SK50212008A SK50212008A3 SK 50212008 A3 SK50212008 A3 SK 50212008A3 SK 50212008 A SK50212008 A SK 50212008A SK 50212008 A3 SK50212008 A3 SK 50212008A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- motor vehicle
- road
- line
- optical
- info
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 48
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 206010011469 Crying Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009500 colour coating Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0259—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
- G05D1/0263—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using magnetic strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
- B60W30/0956—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/14—Adaptive cruise control
- B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0244—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
- G05D1/0291—Fleet control
- G05D1/0297—Fleet control by controlling means in a control room
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/22—Platooning, i.e. convoy of communicating vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka bezobslužných motorových vozidiel, ktoré sú riadené počítačom spôsobom autopilota po vyhradených systémových cestných komunikáciách. Vynález spadá do oblasti automobilového priemyslu a dopravy.
Doterajší stav techniky
V súčasnosti pretrvávajúci nárast používania motorových vozidiel vedie ľudstvo k ekologickej katastrofe v dôsledku vypúšťania CO2 do ovzdušia. Sú snahy tento nepriaznivý stav zvrátiť. Boli vyvinuté vodíkové pohony, ktoré sa však v automobilovom priemysle nepresadili v dôsledku niekoľko násobne vyšších nákladov na prevádzku vodíkového pohonu oproti klasickým pohonom na fosílne palivá a nie je vyriešený problém so sieťou vodíkových čerpacích staníc.
Taktiež sú vyvinuté elektropohony do automobilov, ktoré sa však prevádzkujú v minimálnej miere pre hmotnosť batérií a krátky dosah jazdy cca 200 km. Aj hybridné pohony riešia tiež situáciu s emisiami len čiastočne, keďže na pohon vozidla musia používať energiu z fosílnych palív.
S nárastom cestnej prepravy rastie úmerne aj úmrtnosť, zranenia a hmotné škody pri dopravných nehodách v dôsledku zlyhania ľudského faktora.
Preto neustále prebiehajú pokusy zrealizovať automatický dopravný, transportný systém, v ktorom by boli automobily riadené počítačmi bez prítomnosti vodiča. Zvlášť ak tieto systémy by využívali vozidlá len s elektrickým pohonom, malo by to veľký dopad na životné prostredie, klimatické zmeny, bezpečnosť dopravy a iné aspekty dopravného systému. Bolo navrhnutých mnoho vozidiel bez vodiča a systémov vedenia motorových vozidiel. Sú známe napríklad systémy vedenia motorových vozidiel s permanentnými stopami alebo so zabudovaným elektrickým vodičom alebo s odrazom svetla alebo rádiom navádzaný a kontrolovaný systém alebo s flôrescenčným materiálom alebo systém so satelitným GPS navádzaním a podobne. Tieto systémy sú popísané ako stav techniky v patentovom spise US 3935922. Tieto bezpilotné systémy riadenia motorových vozidiel sú však využiteľné len pre špeciálne aplikácie a nie sú vhodné pre bežnú mestskú prevádzku motorových vozidiel.
Zo stavu techniky sú známe aj systémy riadenia motorových vozidiel bez vodiča určené pre bežné cestné komunikácie, ktoré využívajú navádzanie vozidla optickými kamerami a senzormi snímajúcimi cestnú prevádzku a cestnú komunikáciu z nadhľadu, ktoré poskytujú informácie počítaču, ktorý riadi motorové vozidlo. Takéto vozidlá sú finančne nákladné a v súčasnosti sa prevádzkujú len ako experimentálne vozidlá. Z tohto druhu vozidiel je známe „ Boss „ od firmy General motors využívajúce kombináciu radaru, optického senzoru LIDAR, systémov vizualizácie a GPS. Skúšobnou jazdou v mestskom prostredí v roku 2007 toto motorové vozidlo dosiahlo priemernú rýchlosť len 15 km/hod. Je zrejmé že takéto vozidlá sú stále pomalé a nezaručujú znižovanie nehodovosti a produkcie skleníkových plynov.
V patentových spisoch US 200800047778 bol navrhnutý aj navigačný a riadiaci systém vozidiel založený na navigácii s GPS. Komunikácia medzi vozidlom a satelitmi GPS sa uskutočňuje na veľkú vzdialenosť, čo vedie k pomalému reakčnému času vozidla. Preto sa tento typ navigačného systému odporúča pre pozemné poľnohospodárske stroje.
Zo stavu techniky sú známe aj systémy riadenia motorových vozidiel bez vodiča riadených na elektromagnetickom princípe ako je to opisované v patentových spisoch US 4006790, US 4855656, US 4344498, US 5175480, ktoré v princípe umožňujú viesť motorové vozidlo bez vodiča pozdĺž elektrických káblov zabudovaných vo vozovke. Tento spôsob však nezahŕňa všetky aspekty bežného automatického transportného systému ako je dodržiavanie bezpečnej vzdialenosti medzi vozidlami, správne odbočovanie vozidiel na križovatkách, automatické parkovanie, napájanie vozidiel elektrickou energiou pri cestách na dlhé vzdialenosti a podobne.
Zo stavu techniky sú známe aj automobily na elektrický pohon, v ktorých elektrický prúd je do elektromotora dodávaný z batérií. Nedostatkom elektromobilov je ich krátky dosah, ktorý neprekračuje 200 km aj pri veľkom množstve batérií, ktoré majú naviac veľkú hmotnosť. O reálnej potrebe použitia elektromobilov v doprave svedčí projekt „Better Plače“, v ktorom Izraelská vláda schválila prechod dopravného systému v celej krajine na elektromobily. Projekt by sa mal realizovať v roku 2011, kedy budú na trh dodané prvé elektromobiiy tohto typu od firmy Renault - Nissan. Elektromobily by mali byť veľmi ekonomické, so spotrebou len 1,6 litra benzínového ekvivalentu na 100 km. Nevýhodou systému „Better Plače“ sa javí potreba zastavovať na výmenných staniciach, kde musí vozidlo vymeniť vybité batéria za nové. V rámci projektu by sa malo vybudovať v Izraeli 500 000 nabíjacích staníc, čo je náročné na investície.
Známe sú aj konštrukcie hybridných pohonov pre motorové dopravné vozidlá, ale tieto riešia situáciu s emisiami len čiastočne, keďže na pohon dopravného vozidla na väčšie vzdialenosti používajú energiu z fosílnych palív.
Na pohon dopravných vozidiel sa experimentálne používajú aj vodíkové palivové články. Prevádzkovanie týchto dopravných vozidiel je však stále drahé a problematické je v tom, že nie je vybudovaná sieť vodíkových čerpacích staníc.
Pre pretrvávajúce problémy najmä v pomalom reakčnom čase riadenia vozidiel bez vodiča, ktorý je spôsobený buď obrovským objemom informácií prichádzajúcich od optických systémov, radarov a senzorov vo vozidlách typu „ Boss „ alebo veľkými vzdialenosťami medzi vozidlom a satelitmi v prípade riadenia GPS vznikla požiadavka na vytvorenie takého systému, ktorý by zabezpečil použitie dopravných prostriedkov bez vodiča v systematickom riešení dopravy navrhovaným počítačom riadeným systémom s cestami navrhovaného typu. Na cestných komunikáciách by sa tak nastolil poriadok riadený počítačmi pri prevádzke vozidiel bez emisií a bez dopravných nehôd.
Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaný spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách a systémové dopravné zariadenie v predloženom vynáleze.
Podstata vynálezu
Vyššie uvedené nedostatky sú podstatne odstránené spôsobom automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že v tomto spôsobe sa uvažuje len s motorovými vozidlami bez vodiča a ktoré budú po cestných komunikáciách riadené palubným počítačom. Uvažuje sa s motorovými vozidlami s elektricky hnanou pohonnou jednotkou ako tzv. elektromobily. Pod termínom vozidlo pre účely tohto vynálezu je nutné chápať osobné vozidlo typu automatický taxi rôznej veľkosti, autobusy rôznej veľkosti, nákladné vozidlá, motorové dopravné prostriedky rôznych typov veľkostí a špeciálne motorové vozidlá. Palubný počítač koordinuje smerové vedenie motorového vozidla a parametre jazdy a pohonu tohto motorového vozidla v súčinnosti s mobilným dátovým prenosom jednak od stacionárneho centrálneho počítača a/alebo od ostatných lokálne prítomných palubných počítačov iných motorových vozidiel. Smerové vedenie motorového vozidla je odvodené od optického snímania vodiacej línie situovanej na alebo v povrchovej časti cestnej komunikácie optickým snímacím zariadením vodiacej línie umiestneným na motorovom vozidle. Optické snímacie zariadenie s CCD snímačom - kamerou je namontované na spodku prednej časti motorového vozidla pod podlahou presne na pozdĺžnej osi motorového vozidla. Palubný počítač teda v závislosti od snímania vodiacej línie riadi natáčanie kolies motorového vozidla tak, aby motorové vozidlo sledovalo vodiacu líniu umiestnenú na cestnej komunikácií. Akúkoľvek odchýlku nasnímanej vodiacej línie od osi motorového vozidla palubný počítač vyhodnotí a vydá príkaz riadeniu na natočenie kolies tak, aby sa nasnímaná vodiaca línia dostala presne na os motorového vozidla a smernicu pohybu motorového vozidla. Z bezpečnostných dôvodov je motorové vozidlo vybavené aj záložným optickým snímacím zariadením vodiacej línie s CCD snímačom kamerou umiestneným za prvým optickým snímacím zariadením vodiacej línie. V prípade akéhokoľvek zlyhania prvého optického snímacieho zariadenia vodiacej línie, motorové vozidlo začne riadiť druhé záložné optické snímacie zariadenie vodiacej línie.
Palubný počítač koordinuje aj parametre jazdy motorového vozidla, ktoré sú odvodené predovšetkým od optického snímania infolínie situovanej na alebo v povrchovej časti cestnej komunikácie aspoň jedným optickým snímacím zariadením info-línie umiestneným na motorovom vozidle. Info-línia v tomto prípade obsahuje čiarový kód. Tento čiarový kód v každom konkrétnom úseku trasy má v sebe obsiahnuté zakódované informácie o predpísanej rýchlosti motorového vozidla a/alebo o okamžitej jeho polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie. Tieto zakódované informácie sú snímané prvým optickým snímacím zariadením info-línie. Druhé optické snímacie zariadenie infolínie obsahujúce dva CCD snímače - kamery čiarového kódu podáva informácie palubnému počítaču, ktorý smerovo riadi motorové vozidlo len vtedy, ak nie je z akýchkoľvek dôvodov snímaná vodiaca línia alebo v palubnom počítači chýba informácia o polohe vodiacej línie alebo ak bol prvým snímačom - CCD kamerou nesprávne prečítaný čiarový kód. V alternatívnom uskutočnení môže info-líniu reprezentovať aj plošný kód, ktorý obsiahne viac informácií.
Palubný počítač koordinuje parametre jazdy motorového vozidla, ktoré sú odvodené predovšetkým od optického snímania info-línie situovanej na alebo v povrchovej časti cestnej komunikácie aspoň jedným rádiovým snímacím zariadením info-línie umiestneným na motorovom vozidle. Info-líniu v tomto prípade reprezentuje rádiofrekvenčný kód obsiahnutý v rádiofrekvenčnom čipe. Rádiofrekvenčný kód v každom konkrétnom úseku trasy má v sebe obsiahnuté zakódované informácie o predpísanej rýchlosti motorového vozidla a/alebo o okamžitej jeho polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie.
Software palubného počítača podľa informácií z čiarového kódu prispôsobuje rýchlosť motorového vozidla, pomocou riadenia natáča kolesá aby sa motorové vozidlo pohybovalo po vodiacej línii, sleduje pohyb motorového vozidla na mape cesty, zabezpečuje odbočenie motorového vozidla potrebným smerom na križovatke a zastavenie motorového vozidla na križovatke alebo na určenom parkovacom stanovišti. Dĺžka čiarového kódu pozdĺž informačnej línie závisí od predpísanej rýchlosti motorového vozidla v danom úseku cesty. Úsek info-línie, na ktorom je ten istý čiarový kód sa nazýva sekcia info-línie. V úsekoch zrýchľovania alebo spomaľovania motorových vozidiel sa budú dĺžky sekcií čiarových kódov adekvátne zväčšovať alebo zmenšovať.
Pre tento bezobslužný systém riadenia motorových vozidiel je dôležitá aj komunikácia palubného počítača jedného motorového vozidla pomocou telekomunikačného systému napr. GSM s palubnými počítačmi lokálne prítomných v blízkom okruhu ostatných motorových vozidiel na riešenie okamžitých situácií. Každý palubný počítač pozná svoju okamžitú polohu tzv. adresu na mape cesty. Informáciu o svojej polohe neustále odovzdáva motorovým vozidlám idúcim pred ním, za ním alebo v susednom jazdnom pruhu. Na základe informácií o pohybe iných motorových vozidiel v blízkom okolí palubný počítač udržuje pri jazde v danom jazdnom pruhu predpísanú bezpečnú vzdialenosť od pred ním idúceho motorového vozidla. Všetky motorové vozidlá idú v danom jazdnom pruhu tou istou rýchlosťou predpísanou info-iíniou. Každý palubný počítač udržuje bezpečnú vzdialenosť od iných motorových vozidiel aj v prípade zrýchľovania, spomaľovania alebo aj prudkého brzdenia v nebezpečnej situácii. Motorové vozidlo brzdí v súčinnosti s okoloidúcimi motorovými vozidlami tak aby sa stále zachovala bezpečná vzdialenosť medzi nimi. Palubný počítač tiež vypočíta správnu rýchlosť a čas na preradenie motorového vozidla do iného jazdného pruhu tak, aby preradenie bolo bezpečné a nedošlo ku kolízii s iným motorovým vozidlom. Podobne postupuje pri odbočovaní na križovatke, kde využije informáciu z info-línie a sleduje vybranú vodiacu líniu.
Z dôvodu bezpečnosti je motorové vozidlo vybavené predným snímačom tzv. front scanner a bočnými snímačmi tzv. side scanner pre prípad, že by sa v jazdnej dráhe objavila neočakávaná prekážka ako napríklad človek alebo zviera. V takomto prípade motorové vozidlo rýchlo zastaví. Reakčná doba počítača je podstatne kratšia ako u človeka. Motorové vozidlo brzdí v súčinnosti s okoloidúcimi motorovými vozidlami tak, aby sa stále zachovala bezpečná vzdialenosť medzi nimi. V systéme dopravy s motorovými vozidlami riadenými počítačom budú urobené opatrenia, aby sa ľudia alebo zvieratá nevyskytovali v jazdnej dráhe motorových vozidiel.
Palubný počítač je vybavený aj systémom diagnostikovania porúch na motorovom vozidle. V prípade závažnej poruchy odvezie pasažierov na najbližšie parkovacie stanovište, požiada ich aby vystúpili, potom odíde na najbližšie servisné miesto.
V takto vybudovanom systéme prevádzky motorových vozidiel s palubným počítačom je nevyhnutnou súčasťou tohto systému stacionárny centrálny počítač, ktorý má informácie o okamžitej polohe každého motorového vozidla na mape dopravného, transportného systému. Centrálny počítač dáva príkazy všetkým motorovým vozidlám v systéme, udržuje plynulosť premávky a rieši mimoriadne situácie. Príkazy centrálneho počítača sú záväzné pre každý palubný počítač akéhokoľvek motorového vozidla v systéme.
Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách podľa tohto vynálezu zahŕňa v sebe aj znak, kde palubný počítač riadi aj parametre pohonu pre elektricky hnanú aspoň jednu pohonnú jednotku a/alebo akumulátor motorového vozidla. V miestach cestných komunikácií, kde nie je možné umiestniť elektrickú trakciu, z ktorej by bol dodávaný elektrický prúd elektricky hnanej pohonnej jednotky, tak vtedy palubný počítač napája elektricky hnanú pohonnú jednotku z akumulátorov. Tento spôsob prevádzky by bol využitý najmä v mestských prostrediach. Naopak, v miestach cestných komunikácií ktoré obsahujú dlhé úseky bez križovatiek prípadne bez odbočiek, čo je vlastné pre diaľničné úseky alebo pre cestné komunikácie medzi obcami a podobne, tak tam palubný počítač riadi odber prúdu cez aspoň jednu prúdovú zbernicu umiestnenú na motorovom vozidle z aspoň jedného úseku smerovaného k cestnej komunikácii a/alebo k bariére z elektrickej trakcie vedenej na povrchovej vyvýšenej časti cestnej komunikácie, alebo umiestenej v bariére.
Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách podľa tohto vynálezu sa transformoval do systémového dopravného zariadenia, ktorého podstata spočíva v tom, že jedna ucelená časť tohto systému pozostáva z motorového vozidla uspôsobeného pre jazdu po upravenej cestnej komunikácií. Druhá ucelená časť tohto systému pozostáva z cestnej komunikácie uspôsobenej pre jazdu motorového vozidla.
Motorové vozidlo obsahuje aspoň jednu elektricky hnanú pohonnú jednotku, aspoň jedno optické snímacie zariadenie vodiacej línie a aspoň jedno optické a/alebo rádiové snímacie zariadenie info-línie. Každé je opticky a/alebo rádiovo smerované k cestnej komunikácii a aspoň jednu prúdovú zbernicu smerovanú k cestnej komunikácii a/alebo k bariére. Ďalej obsahuje palubný počítač, na vstupe dátovo prepojeného s aspoň jedným optickým snímacím zariadením vodiacej línie a aspoň jedným optickým a/alebo rádiovým snímacím zariadením info-línie a na výstupe dátovo prepojeného s akčnými členmi prúdovej zbernice, riadenia a elektrickej pohonnej jednotky. Palubný počítač je ďalej mobilnými komunikačnými prostriedkami prepojený so stacionárnym centrálnym počítačom, a/alebo s ostatnými lokálne prítomnými palubnými počítačmi iných motorových vozidiel.
Optické snímacie zariadenie vodiacej línie a optické snímacie zariadenie info-línie motorového vozidla obsahuje CCD snímač kameru. Naopak, rádiové snímacie zariadenie info-línie motorového vozidla obsahuje rádiový prijímač s anténou. Z dôvodu, aby bolo snímanie vodiacej línie a info-línie spoľahlivé a funkčné najmä v noci, tak pred optickým snímacím zariadením vodiacej línie a/alebo optickým snímacím zariadením info-línie motorového vozidla je umiestnené svietidlo. Pred optickým snímacím zariadením vodiacej línie a/alebo optickým snímacím zariadením info-línie motorového vozidla môže byť umiestnené aj čistiace zariadenie, ktoré pozostáva z mechanického odhŕňača a/alebo vysávača a/alebo ventilátora.
Cestná komunikácia je v alebo na svojej povrchovej časti opatrená aspoň jednou vodiacou líniou, aspoň jednou info-líniou a aspoň jednou čiastočnou a/alebo úplnou elektrickou trakciou vedenou na vyvýšenej povrchovej časti cestnej komunikácie a/alebo v bariére.
Vodiaca línia pozostáva z pásu, v stredovej časti ktorého je umiestnená pozdĺžna kontrastná čiara.
Info-línia pozostáva z úsekov čiarového alebo plošného kódu parametrov jazdy: predpísanej rýchlosti dopravného zariadenia a/alebo o okamžitej polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie.
Info-línia pozostáva z rádiofrekvenčného čipu s rádiofrekvenčným kódom parametrov jazdy: predpísanej rýchlosti motorového vozidla a/alebo o okamžitej polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie.
Výhody spôsobu automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách a systémové dopravné zariadenie sú zjavné z jeho účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Vzhľadom k tomu, že vážnym problémom súčasnosti je znečisťovanie ovzdušia exhalátmi z motorových vozidiel, ktorý následne spôsobuje skleníkový efekt a vážne klimatické zmeny na Zemi, tak účinky spočívajú v tom, že navrhovaný transportný systém umožní používanie motorových vozidiel poháňaných elektromotormi, čím zníži emisie motorových vozidiel na nulu. Táto skutočnosť bude mať veľké dôsledky, napríklad pomôže riešiť problémy klimatických zmien, problémy s nedostatkom a cenami ropy, vyrieši dopravné problémy ako sú zápchy v mestách a na diaľnicach, problémy s parkovaním atd. Problém súčasných elektromobilov je v ich krátkom dosahu. V navrhovanom dopravnom systéme sa tento problém rieši použitím elektrickej trakcie vedenej na vyvýšenej povrchovej časti cestnej komunikácie a/alebo v bariére. Týmto riešením dosiahneme, že dojazd motorových vozidiel v rámci dopravného, transportného systému bude neobmedzený. Zároveň je však potrebné, aby v systéme s elektrickou trakciou boli motorové vozidlá riadené počítačmi, ktoré riadia motorové vozidlo presnejšie a hlavne bez chýb, ktoré často spôsobujú vodiči.
Ďalším veľmi dôležitým prínosom nového dopravného, transportného systému je podstatné zníženie nehodovosti na cestách, ktoré sú spôsobované predovšetkým chybami a nesprávnou jazdou vodičov. Dôsledky zníženia počtu smrteľných a iných úrazov na cestách sú z hľadiska spoločenského a aj ekonomického veľké a jednoznačne pozitívne.
Navrhovaný transportný systém môže nahradiť všetky súčasné druhy pozemnej dopravy. Napríklad železničná doprava sa stane neefektívnou a nepohodlnou. Pre pasažiera bude zbytočné cestovať na železničnú stanicu, čakať na vlak, ktorý ho dovezie na stanicu iného mesta odkiaľ musí cestovať inou dopravou na vybratú adresu. Diaľničné Taxi zo systému príde v ktorýkoľvek moment pred jeho dom, rýchlo a pohodlne ho odvezie priamo na vybratú adresu v inom meste. Existujúce železničné koridory sa budú dať prerobiť na rýchle transportné tepny systému. Výstavba a prevádzka ciest navrhovaného systému bude neporovnateľne lacnejšia ako výstavba a prevádzka železničných tratí. Navrhovaný systém môže efektívne a cenovo výhodnejšie využívať aj trasy metra alebo električkové trate vo veľkomestách.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách a systémové dopravné zariadenie podľa vynálezu bude bližšie objasnené na konkrétnych realizáciách zobrazených na výkresoch, kde obr. 1 zobrazuje blokovú schému motorového vozidla a celého systému. Obr. 2 zobrazuje cestnú komunikáciu s vodiacou líniou a info-líniou pre jeden jazdný pruh v jednom smere. Obr. 3 zobrazuje cestnú komunikáciu s vodiacou líniou a info-líniou a ktorá je ešte doplnená o elektrickú trakciu vedenú na vyvýšenej povrchovej časti cestnej komunikácie a/alebo vedenú na bariére alebo v bariére tiež pre jeden jazdný pruh v jednom smere.
Príklady uskutočnenia
Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia vynálezu sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia podľa vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich patentových nárokov. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém dimenzovanie takého zariadenia a vhodná voľba jeho materiálov a konštrukčných usporiadaní, preto tieto znaky neboli detailne riešené.
Príklad 1
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel 1_ po cestných komunikáciách 4 pri prevádzke len z batérie 13 a možno ho vysledovať na obr. 1. Je založený na tom, že sa uvažuje len s motorovými vozidlami 1_ bez vodiča a ktoré budú po cestných komunikáciách 4 riadené palubným počítačom 9. Uvažuje sa s motorovými vozidlami 1 s elektricky hnanou pohonnou jednotkou 2 ako tzv. elektromobily. Palubný počítač 9 koordinuje smerové vedenie motorového vozidla 1 a parametre jazdy a pohonu v súčinnosti s mobilným dátovým prenosom jednak od stacionárneho centrálneho počítača 12 a od ostatných lokálne prítomných palubných počítačov 9 iných motorových vozidiel 1_. Smerové vedenie motorového vozidla 1_je odvodené od optického snímania vodiacej línie 6 situovanej na povrchovej časti cestnej komunikácie 4 optickým snímacím zariadením 3.1 vodiacej línie 6 umiestneným na motorovom vozidle 1_. Optické snímacie zariadenie 3.1 s CCD snímačom - kamerou je namontované na spodku prednej časti motorového vozidla 1 pod podlahou presne na pozdĺžnej osi motorového vozidla 1. Palubný počítač 9 teda v závislosti od snímania vodiacej línie 6 pomocou riadenia 10 riadi natáčanie kolies motorového vozidla 1 tak, aby motorové vozidlo 1_ sledovalo vodiacu líniu 6 umiestnenú na cestnej komunikácií 4. Akúkoľvek odchýlku nasnímanej vodiacej línie 6 od osi motorového vozidla 1_ palubný počítač 9 vyhodnotí a vydá príkaz riadeniu 10 na natočenie kolies tak, aby sa nasnímaná vodiaca línia 6 dostala presne na os motorového vozidla 1_ a smernicu pohybu motorového vozidla 1_. Z bezpečnostných dôvodov je motorové vozidlo 1 vybavené aj záložným optickým snímacím zariadením 3.1 vodiacej línie 6 s CCD snímačom - kamerou umiestneným za prvým optickým snímacím zariadením 3.1 vodiacej línie 6. V prípade akéhokoľvek zlyhania prvého optického snímacieho zariadenia 3.1 vodiacej línie 6, motorové vozidlo 1_ začne riadiť druhé záložné optické snímacie zariadenie 3.1 vodiacej línie 6.
Palubný počítač 9 koordinuje aj parametre jazdy motorového vozidla 1, ktoré sú odvodené predovšetkým od optického snímania 3.2 info-línie 7 situovanej na povrchovej časti cestnej komunikácie 4 aspoň jedným optickým snímacím zariadením 3.2 info-línie 7 umiestneným na motorovom vozidle Γ lnfo-1 ínia 7 v tomto prípade obsahuje čiarový kód. Tento čiarový kód v každom konkrétnom úseku trasy má v sebe obsiahnuté zakódované informácie o predpísanej rýchlosti motorového vozidla 1 o okamžitej jeho polohe o polomere zatáčania o rozdelení vodiacej línie 6 na križovatke o bode zastavenia na križovatke a na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie. Tieto zakódované informácie sú snímané prvým optickým snímacím zariadením 3,2 infolínie 7. Druhé optické snímacie zariadenie 3.2 info-línie 7 obsahujúce dva CCD snímače - kamery čiarového kódu podáva informácie palubnému počítaču 9, ktorý smerovo riadi motorové vozidlo 1. len vtedy, ak nie je z akýchkoľvek dôvodov prítomná snímaná vodiaca línia 6 alebo v palubnom počítači 9 chýba informácia o polohe vodiacej línie 6 alebo ak bol prvým snímačom - CCD kamerou nesprávne prečítaný čiarový kód.
Software palubného počítača 9 podľa informácií z čiarového kódu prispôsobuje rýchlosť motorového vozidla 1, natáča kolesá aby sa motorové vozidlo 1_ pohybovalo po vodiacej línii 6, sleduje pohyb motorového vozidla 1 na mape cesty, zabezpečuje odbočenie motorového vozidla 1_ potrebným smerom na križovatke a zastavenie motorového vozidla 1. na križovatke alebo na určenom parkovacom stanovišti. Dĺžka čiarového kódu pozdĺž informačnej línie 7 závisí od predpísanej rýchlosti motorového vozidla 1 v danom úseku cesty. Úsek info-línie 7, na ktorom je ten istý čiarový kód sa nazýva sekcia info-línie 7. V úsekoch zrýchľovania alebo spomaľovania motorových vozidiel sa budú dĺžky sekcií čiarových kódov adekvátne zväčšovať alebo zmenšovať.
Pre tento bezobslužný systém riadenia motorových vozidiel 1_ je dôležitá aj komunikácia palubného počítača 9 jedného motorového vozidla 1_ pomocou telekomunikačného systému 11 s palubnými počítačmi 9 lokálne prítomných v blízkom okruhu ostatných motorových vozidiel 1_ na riešenie okamžitých situácií. Každý palubný počítač 9 pozná svoju okamžitú polohu tzv. adresu na mape cesty. Informáciu o svojej polohe neustále odovzdáva motorovým vozidlám 1 idúcim pred ním, za ním alebo v susednom jazdnom pruhu. Na základe informácií o pohybe iných motorových vozidiel 1 v blízkom okolí palubný počítač 9 udržuje pri jazde v danom jazdnom pruhu predpísanú bezpečnú vzdialenosť od pred ním idúceho motorového vozidla 1_. Všetky motorové vozidlá 1 jazdia v danom jazdnom pruhu tou istou rýchlosťou predpísanou info-líniou 7. Každý palubný počítač 9 udržuje bezpečnú vzdialenosť od iných motorových vozidiel 1 aj v prípade zrýchľovania, spomaľovania alebo aj prudkého brzdenia v nebezpečnej situácii. Motorové vozidlo 1_ brzdí v súčinnosti s okoloidúcimi motorovými vozidlami 1 tak, aby sa stále zachovala bezpečná vzdialenosť medzi nimi. Palubný počítač 9 tiež vypočíta správnu rýchlosť a čas na preradenie motorového vozidla 1 do iného jazdného pruhu tak, aby preradenie bolo bezpečné a nedošlo ku kolízii s iným motorovým vozidlom I. Podobne postupuje pri odbočovaní na križovatke, kde využije informáciu z info-línie 7 a sleduje vybranú vodiacu líniu 6.
Z dôvodu bezpečnosti je motorové vozidlo 1 vybavené predným snímačom tzv. front scanner a bočnými snímačmi tzv. side scanner pre prípad, že by sa v jazdnej dráhe objavila neočakávaná prekážka napríklad človek alebo zviera. V takomto prípade motorové vozidlo 1 rýchlo zastaví. Reakčná doba palubného počítača 9 je podstatne kratšia ako u človeka. Motorové vozidlo 1 brzdí v súčinnosti s okoloidúcimi motorovými vozidlami 1 tak, aby sa stále zachovala bezpečná vzdialenosť medzi nimi.
Palubný počítač 9 je vybavený aj autodiagnostickým systémovým zariadením porúch na motorovom vozidle U V prípade závažnej poruchy odvezie pasažierov na najbližšie parkovacie stanovište, požiada ich aby vystúpili, potom odíde na najbližšie servisné miesto.
V takto vybudovanom systéme prevádzky motorových vozidiel 1 s palubným počítačom 9 je nevyhnutnou súčasťou tohto systému stacionárny centrálny počítač 12, ktorý má informácie o okamžitej polohe každého motorového vozidla 1 na mape dopravného, transportného systému. Centrálny počítač 12 dáva príkazy všetkým motorovým vozidlám 1 v systéme, udržuje plynulosť premávky a rieši mimoriadne situácie. Príkazy centrálneho počítača 12 sú záväzné pre každý palubný počítač 9 akéhokoľvek motorového vozidla 1 v systéme.
V miestach cestných komunikáciách 4, kde nie je možné umiestniť elektrickú trakciu 8, z ktorej by bol dodávaný elektrický prúd elektricky hnanej pohonnej jednotky 2, tak vtedy palubný počítač 9 napája elektricky hnanú pohonnú jednotku 2 z akumulátorov 13. Tento spôsob prevádzky by bol využitý najmä v mestských prostrediach.
Príklad 2
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný druhý spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel 1 po cestných komunikáciách 4 pri prevádzke s napájaním z elektrickej trakcie 8. Preberá znaky spôsobu opísaného v príklade 1 ale je rozšírený o znaky, kde v miestach cestných komunikácií 8, ktoré obsahujú dlhé úseky bez križovatiek prípadne bez odbočiek, čo je vlastné pre diaľničné úseky alebo pre cestné komunikácie 4 medzi obcami a podobne, tak tam palubný počítač 9 riadi odber prúdu cez jednu prúdovú zbernicu 5 umiestnenú na motorovom vozidle 1 z aspoň jedného úseku smerovaného k cestnej komunikácii 4 z elektrickej trakcie 8 vedenej na povrchovej vyvýšenej časti cestnej komunikácie 4.
Alternatívne u tohto spôsobu automatizovaného vedenia motorových vozidiel 1_ po cestných komunikáciách 4 možno palubným počítačom 9 riadiť odber prúdu cez jednu prúdovú zbernicu 5 umiestnenú na motorovom vozidle 1 z aspoň jedného úseku smerovaného k cestnej komunikácii 1 z elektrickej trakcie 8 vedenej v bočnej bariére 14 alebo na nej.
V praxi, pri prevádzke motorových vozidiel 1_ bez vodiča riadených palubným počítačom 9 je možné podľa okamžitých okolností navzájom kombinovať spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel 1 po cestných komunikáciách 9 pri prevádzke z batérie 14 so spôsobom automatizovaného vedenia motorových vozidiel 1. po cestných komunikáciách 4 pri prevádzke s napájaním z elektrickej trakcie 8.
Príklad 3
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný cestný motorový dopravný prostriedok ako jedna časť systémového dopravného zariadenia, ktorý je uspôsobený pre jazdu po cestnej komunikácií 4, ako je to znázornené na obr. 1. Motorový dopravný prostriedok ako motorové vozidlo 1_ obsahuje jednu elektricky hnanú pohonnú jednotku 2, dve optické snímacie zariadenia 3.1 vodiacej línie 6 a dve optické snímacie zariadenia 3.2 info-línie 7. Každé je opticky smerované k cestnej komunikácii 4 a obsahuje aj jednu prúdovú zbernicu 4 smerovanú k cestnej komunikácii 4. Ďalej obsahuje palubný počítač 9, na vstupe dátovo prepojeného s aspoň optickými snímacími zariadeniami 3.1 vodiacej línie 6 a optickými snímacími zariadeniami 3.2 info-línie 7 a na výstupe dátovo prepojeného s akčnými členmi prúdovej zbernice 5, riadenia 10 a elektrickej pohonnej jednotky 2. Palubný počítač 9 je ďalej mobilnými telekomunikačnými prostriedkami 11 prepojený so stacionárnym centrálnym počítačom 12 a s ostatnými lokálne prítomnými palubnými počítačmi 9 iných motorových vozidiel 1. Optické snímacie zariadenia 3.1 vodiacej línie 6 a optické snímacie zariadenia 3.2 info-línie 7 motorového vozidla 1 obsahuje CCD snímač - kameru. Pred optickými snímacími zariadeniami 3.1 vodiacej línie 6 a optickými snímacími zariadeniami 3.2 info-línie 7 motorového vozidla 1 je umiestnené svietidlo. Pred optickými snímacími zariadeniami 3.1 vodiacej línie 6 a optickými snímacími zariadeniami 3.2 info-línie 7 motorového vozidla 1 je umiestnené aj čistiace zariadenie, ktoré pozostáva z mechanického odhŕňača nečistôt a ventilátora.
Pokiaľ by pohonná jednotka 2 motorového vozidla 1 pracovala s iným elektrickým napätím ako je napätie elektrickej trakcie 8 vedenia, tak potom motorové vozidlo 1 by obsahovalo naviac napäťový menič.
Príklad 4
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný alternatívny cestný motorový dopravný prostriedok ako jedna časť systémového prepravného zariadenia, ktorý je uspôsobený pre jazdu po cestnej komunikácií, čím sa rozširuje konkrétna aplikácia z príkladu 3. Motorový dopravný prostriedok ako motorové vozidlo 1_ môže obsahovať aj autodiagnostické systémové zariadenie, ktoré však nie je nevyhnutnosťou v jeho výbave. V inej alternatíve pred optickými snímacími zariadeniami vodiacej línie a optickými snímacími zariadeniami info-línie motorového vozidla je umiestnené aj čistiace zariadenie, ktoré pozostáva z mechanického odhŕňača nečistôt a vysávača. V ďalšej alternatíve motorové vozidlo 1 obsahuje štyri elektricky hnané pohonné jednotky pre každé koleso jednu. V ďalšej alternatíve môžu byť optické snímacie zariadenia info-línie nahradené rádiovými snímacími zariadeniami 3.3 info-línie obsahujúce rádiový prijímač s anténou.
V ďalšej alternatíve motorové vozidlo 1 môže obsahovať dve prúdové zbernice smerované k cestnej komunikácii, pokiaľ to miestna štruktúra cestných komunikácií dovoľuje.
Príklad 5
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaná jedna realizácia cestnej komunikácie 4 ako druhá časť systémového dopravného zariadenia použiteľnej v mestskom prostredí, ktorá je uspôsobená pre jazdu motorových vozidiel 1_ ako je to znázornené na obr.2. Cestná komunikácia 4 je na svojej povrchovej časti opatrená jednou vodiacou líniou 6 a jednou info-líniou 7. Vodiaca línia 6 pozostáva z pásu, v stredovej časti ktorého je umiestnená pozdĺžna kontrastná čiara. Info-línia 7 pozostáva z úsekov čiarového kódu parametrov jazdy: predpísanej rýchlosti dopravného zariadenia o okamžitej polohe o polomere zatáčania o rozdelení vodiacej línie 6 na križovatke o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti a iné potrebné informácie. Vodiaca línia 6 a/alebo info-línia 7 môžu byť vyrobené spôsobom farebného náteru alebo nástreku pomocou predlohy. Taktiež je ich možné zrealizovať vo forme plastových alebo kovových pásov nalepených na cestnej komunikácií alebo iným vhodným spôsobom o ňu uchytených napríklad pomocou kotviacich prvkov. Povrchovo môžu byť upravené tvrdým priesvitným lakovým nástrekom.
Príklad 6
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaná alternatívna realizácia cestnej komunikácie 4 ako druhá časť systémového dopravného zariadenia použiteľnej v mestskom prostredí, ktorá je uspôsobená pre jazdu motorových vozidiel 1_, čím sa rozširuje konkrétna aplikácia z príkladu 5. Cestná komunikácia 4 je na svojej povrchovej časti opatrená info-líniou 7, ktorá pozostáva z úsekov plošného kódu pre už vyššie ozrejmené parametre jazdy. V ďalšej alternatíve je cestná komunikácia 4 na svojej povrchovej časti opatrená info-líniou 7, ktorá pozostáva z rádiofrekvenčného čipu s rádiofrekvenčným kódom pre už vyššie ozrejmené parametre jazdy. V ďalšej alternatíve môže byť cestná komunikácia 4 na svojej povrchovej časti opatrená viacerými vodiacimi líniami 6 a viacerými info-líniami 7.
Pre ozrejmenie uvádzame, že v integrovanom transportnom systéme v meste motorové vozidlá 1 všetkých typov ako sú osobné, autobusy, nákladné vozidlá, špeciálne vozidlá sú riadené palubnými počítačmi 9 a poháňané elektromotormi. Motorové vozidlá 1 sa pohybujú po vodiacich líniách 6, všetky rovnakou rýchlosťou, ktorá je v danom úseku predpísaná info-líniou 7. Osobné motorové vozidlá 1. sú typu Taxi sú pre dvoch, štyroch alebo viacerých pasažierov. Motorové vozidlá 1 parkujú na parkovacích stanovištiach, pričom si dobíjajú batérie 14 z elektrického napájacieho bodu na parkovacom stanovišti z elektrickej trakcie 8 umiestenej pod motorovým vozidlom 1_. Batérie 14 umožňujú jazdu motorového vozidla 1 na maximálne vzdialenosti v rámci mesta 20 až 50 km. Ak pasažier príde k motorovému vozidlu 1, otvoria sa dvere. Pasažieri nastúpia a na ovládači palubného počítača 9 zadajú adresu, na ktorú chcú cestovať. Po vložení kreditnej karty palubný počítač 9 vyčísli cenu za transport. Dvere sa zavrú a keď je cesta voľná Taxi sa pohne z parkovacieho stanovišťa a prejde do zrýchľovacieho pruhu, alebo priamo do jazdného pruhu, v ktorom sa pohybuje predpísanou rýchlosťou a udržuje komunikáciou s okolitými motorovými vozidlami 1 a bezpečnú vzdialenosť medzi nimi. Takto dopraví pasažierov optimálnou trasou podľa elektronickej mapy mesta na predvolenú adresu. Po vystúpení pasažierov je motorové vozidlo 1_ pripravené na odvoz ďalších pasažierov. Tým sú vyriešené problémy s parkovaním. Doprava v meste je plynulá a rýchla o čo sa stará stacionárny centrálny počítač 12, ktorý ju riadi a reguluje. Rýchlosť dopravy v meste je prispôsobená povahe cestnej komunikácie, na vybraných úsekoch však môže dosahovať aj 100 km/h. V prípade, že v danej lokalite práve neparkuje žiadne motorové vozidlo 1 pasažier si ho privolá mobilným telefónom. Pasažieri nepotrebujú vodičské preukazy.
Nákladné motorové vozidlá 1, autobusy a špeciálne vozidlá fungujú na podobnom princípe. Nákladné motorové vozidlo 1 požadovanej veľkosti zo systému príde na objednávku z mobilného telefónu na miesto nakládky. Po naložení objednávateľ zadá palubnému počítaču 9 adresu, na ktorú má byť tovar prevezený. Vloží kreditnú kartu, ktorou transport zaplatí. Palubným počítačom 9 riadené nákladné motorové vozidlo 1 dopraví tovar na určenú adresu, kde ho prijímateľ vyloží. Nákladné motorové vozidlo 1_ je pripravené na ďalší transport. Na miesto, kde je potrebné, ho odošle stacionárny centrálny počítač 12.
Špeciálne vozidlá ako napríklad vozidlá prvej pomoci, policajné, hasičské, servisné a iné vozidlá, ktoré sa niekedy potrebujú dostať aj mimo počítačmi riadeného transportného systému sú vybavené aj manuálnym riadením, ktoré riadi príslušný vodič. Manuálnym riadením sú vybavené aj iné nákladné alebo osobné vozidlá, ktoré potrebujú jazdiť mimo transportného systému, napríklad na stavbách a podobne. Keď sa vozidlo vybavené manuálnym riadením dostane na cestnú komunikáciu 4 transportného systému riadeného počítačmi jeho riadenie preberie palubný počítač 9.
Príklad 7
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaná druhá realizácia cestnej komunikácie 4 ako druhá časť systémového dopravného zariadenia použiteľnej v medzimestskom prostredí, ktorá je uspôsobená pre jazdu motorových vozidiel 1 ako je to znázornené na obr. 3. Podstatná časť cestnej komunikácie 4 je v základe opísaná v príklade 5 a alternatívne aj v príklade 6. Rozširujúcim znakom je, že pozostáva z aspoň jednej čiastočnej alebo úplnej elektrickej trakcie 8 vedenej na vyvýšenej povrchovej časti cestnej komunikácie 4 a/alebo v bariére 14.
Pre ozrejmenie uvádzame, že v tomto integrovanom medzimestskom transportnom systéme sa rieši doprava medzi mestami. Na diaľnice sú namaľované vodiace línie 6 a info-línie 7, po ktorých jazdia osobné alebo nákladné vozidlá. Osobnú dopravu zabezpečujú diaľničné Taxi, schopné jazdiť vysokými rýchlosťami. Pasažier si v meste objedná na svoju adresu diaľničné Taxi. Po nastúpení zadá adresu v cieľovom meste a zaplatí kreditnou kartou. Diaľničné Taxi ho dopraví na uvedenú adresu optimálnou trasou. Na úsekoch diaľnice bez križovatiek je na bariére 14 aj elektrická trakcia 8, vedenie, z ktorého motorové vozidlo 1 cez prúdovú zbernicu 5 ako trolej umiestený na boku motorového vozidla 1 čerpá elektrickú energiu na svoj pohyb a tiež na dobíjanie batérií 14.
Na štvorprúdovej diaľnici je pravý prúd vyhradený pre ťažšie motorové vozidlá 1 ako sú nákladné, autobusy, ktoré sa pohybujú nižšou rýchlosťou. V ľavom jazdnom pruhu sa pohybujú osobné a ľahšie nákladné motorové vozidlá 1_ vysokou rýchlosťou. Všetky motorové vozidlá j. v danom jazdnom pruhu sa pohybujú rovnakou rýchlosťou a dodržujú voči sebe bezpečnú vzdialenosť. V strede diaľnice je obvyklá oddeľujúca bariéra 14. Kvôli zvýšeniu bezpečnosti sú jednotlivé jazdné pruhy oddelené nižšími bariérami 14. ktoré v prípade poruchy riadenia motorového vozidla 1 by ho udržali v jazdnom pruhu pokiaľ nezastaví. Miesta prechodu z pomalšieho jazdného pruhu do rýchleho sú za každou križovatkou. V tomto mieste je medzi pomalým a rýchlym pruhom rozbiehací pruh, v ktorom motorové vozidlo 1 zvýši rýchlosť na rýchlosť rýchleho pruhu, do ktorého sa na konci rozbiehacieho pruhu zaradí. Podobný proces sa udeje pred križovatkou, na ktorej chce motorové vozidlo 1 odbočiť. Najprv sa z rýchleho pruhu preradí do spomaľovacieho pruhu, potom ide v pomalšom pruhu a následne na križovatke odbočí. Na križovatkách a v miestach preraďovania motorových vozidiel 1 medzi jazdnými pruhmi nie je elektrická trakcia 8 ako elektrické vedenie, motorové vozidlo 1_je poháňané akumulátormi 13.
Priemyselná využiteľnosť
Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách a systémové dopravné zariadenie podľa vynálezu nachádza uplatnenie najmä v celoplošných dopravných až nadnárodných systémov ale aj v lokálnych priemyselných systémoch.
W ^D?X - 200
Claims (15)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách, vyznačujúci sa tým, že vedenie motorových vozidiel (1) s elektricky hnanou pohonnou jednotkou (2) po cestných komunikáciách vykonáva len palubný počítač (9), ktorý koordinuje smerové vedenie a parametre jazdy a pohonu motorového vozidla (1) v súčinnosti s mobilným dátovým prenosom jednak od stacionárneho centrálneho počítača (12) a/alebo od ostatných lokálne prítomných palubných počítačov iných motorových vozidiel (1), pričom smerové vedenie motorového vozidla (1) je odvodené od optického snímania vodiacej línie (6) situovanej na alebo v povrchovej časti cestnej komunikácie (4) optickým snímacím zariadením (3.1) vodiacej línie umiestneným na motorovom vozidle (1) a parametre jazdy motorového vozidla (1) sú odvodené od optického a/alebo rádiového snímania infolínie (7) situovanej na alebo v povrchovej časti cestnej komunikácie (4) optickým a/alebo rádiovým snímacím zariadením (3.2, 3.3) info-línie umiestneným na motorovom vozidle (1).
- 2. Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, ž e parametre pohonu pre elektricky hnanú aspoň jednu pohonnú jednotku (2) a/alebo akumulátor (13) motorového vozidla (1) sú odvodené od odberu prúdu cez aspoň jednu prúdovú zbernicu (5) umiestnenú na motorovom vozidle (1) a aspoň na jednom úseku smerovanú k cestnej komunikácii (4) a/alebo k bariére (14) z elektrickej trakcie (8) vedenej na povrchovej vyvýšenej časti cestnej komunikácie (4) a/alebo v bariére (14).
- 3. Systémové dopravné zariadenie, vyznačujúce sa tým, že z jednej časti pozostáva z cestného motorového vozidla (1) uspôsobeného pre jazdu po cestnej komunikácií (4), ktorý obsahuje aspoň jednu elektricky hnanú pohonnú jednotku (2) aspoň jedno optické snímacie zariadenie (3.1) vodiacej línie a aspoň jedno optické a/alebo rádiové snímacie zariadenie (3.2, 3.3) info-línie, ktoré každé je opticky a/alebo rádiovo smerované k cestnej komunikácii (4) a aspoň jednu prúdovú zbernicu (5) smerovanú k cestnej komunikácii (4) a/alebo k bariére (14), ďalej obsahuje palubný počítač (9) na vstupe dátovo prepojený s aspoň jedným optickým snímacím zariadením (3.1) vodiacej línie a aspoň jedným optickým a/alebo rádiovým snímacím zariadením (3.2, 3.3) info-línie a na výstupe dátovo prepojený s akčnými členmi prúdovej zbernice (5), riadenia (10) a elektrickej pohonnej jednotky (2), palubný počítač (9) je ďalej mobilnými telekomunikačnými prostriedkami (11) prepojený so stacionárnym centrálnym počítačom (12), a/alebo s ostatnými lokálne prítomnými palubnými počítačmi motorových vozidiel.
- 4. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že z druhej časti pozostáva z cestnej komunikácie (4) uspôsobenej pre jazdu cestného motorového vozidla (1), pričom cestná komunikácia (4) je v alebo na svojej povrchovej časti opatrená aspoň jednou vodiacou líniou (6), aspoň jednou info-líniou (7) a aspoň jednou čiastočnou a/alebo úplnou elektrickou trakciou (8) vedenou na vyvýšenej povrchovej časti cestnej komunikácie (4) a/alebo v bariére (14).
- 5. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3a 4, vyznačujúce sa tým, že cestná komunikácia (4) uspôsobená pre jazdu cestného motorového vozidla (1) vyúsťuje do parkovacích stanovíšť.
- 6. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3 až 5, vyznačujúce sa tým, že parkovacie stanovištia obsahujú elektrické napájacie body.
- 7. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3a 4, vyznačujúce sa tým, že vodiaca línia (6) pozostáva z pásu, v stredovej časti ktorého je umiestnená pozdĺžna kontrastná čiara.
- 8. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3a 4, vyznačujúce sa tým, že info-línia (7) pozostáva z úsekov čiarového alebo plošného kódu parametrov jazdy: predpísanej rýchlosti motorového vozidla a/alebo o okamžitej polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti.
- 9. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3a 4, vyznačujúce sa tým, že info-línia (7) pozostáva z rádiofrekvenčného čipu s rádiofrekvenčným kódom parametrov jazdy: predpísanej rýchlosti motorového vozidla a/alebo o okamžitej polohe a/alebo o polomere zatáčania a/alebo o rozdelení vodiacej línie na križovatke a/alebo o bode zastavenia na križovatke alebo na parkovacom stanovišti.
- 10. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že optické snímacie zariadenie (3.1) vodiacej línie a optické snímacie zariadenie (3.2) info-línie motorového vozidla (1) obsahuje CCD snímač.
- 11. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že rádiové snímacie zariadenie (3.3) info-línie motorového vozidla (1) obsahuje rádiový prijímač s anténou.
- 12. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3a 10, vyznačujúce sa tým, že pred optickým snímacím zariadením (3.1) vodiacej línie a/alebo optickým snímacím zariadením (3.2) info-línie motorového vozidla (1) je umiestnené svietidlo.
- 13. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3 a 10, vyznačujúce sa tým, že pred optickým snímacím zariadením (3.1) vodiacej línie a/alebo optickým snímacím zariadením (3.2) info-línie motorového vozidla (1) je umiestnené čistiace zariadenie.
- 14. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že čistiace zariadenie pozostáva z mechanického odhŕňača a/alebo vysávača a/alebo ventilátora.
- 15. Systémové dopravné zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že motorové vozidlo (1) obsahuje autodiagnostické systémové zariadenie.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK5021-2008A SK50212008A3 (sk) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie |
HUE08872938A HUE033132T2 (en) | 2008-02-26 | 2008-11-14 | A method for automatically driving vehicles on the road and an automatic transport system |
PCT/IB2008/003136 WO2009106920A2 (en) | 2008-02-26 | 2008-11-14 | Method for automatic guidance of the motor vehicles on roads and automatic transport system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK5021-2008A SK50212008A3 (sk) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK50212008A3 true SK50212008A3 (sk) | 2010-03-08 |
Family
ID=41016516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK5021-2008A SK50212008A3 (sk) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HUE033132T2 (sk) |
SK (1) | SK50212008A3 (sk) |
WO (1) | WO2009106920A2 (sk) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8793036B2 (en) * | 2010-09-22 | 2014-07-29 | The Boeing Company | Trackless transit system with adaptive vehicles |
WO2013154412A1 (es) * | 2012-07-03 | 2013-10-17 | Modutram Mexico, S.A. De C.V. | Sistema y método de control para flotilla de vehículos automatizados |
CN104527461B (zh) * | 2014-12-18 | 2017-04-05 | 尚圣杰 | 一种能够无限远程续航的电动汽车及其有轨化移动充供电系统 |
FR3047219B1 (fr) | 2016-01-29 | 2022-03-11 | Daniel Moulene | Systeme de transport automatique |
US11591020B1 (en) | 2016-09-08 | 2023-02-28 | Janice H. Nickel | Navigation infrastructure for motor vehicles |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0135740A3 (en) * | 1983-08-05 | 1987-09-30 | Ludwig Dr. Eigenmann | System for providing information to the vehicles' driver, including a coding and decoding system |
DE3784678T2 (de) * | 1986-12-12 | 1993-06-17 | Alsthom Gec | Nachrichten- und/oder befehlsuebertragungsvorrichtung mit breitbandigem durchlassband zwischen einem mobil-element und einer ueberwachungsstelle. |
US5148898A (en) * | 1989-07-20 | 1992-09-22 | Musachio Nicholas R | Electrical vehicle transportation system |
US5111401A (en) * | 1990-05-19 | 1992-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Navigational control system for an autonomous vehicle |
US5318143A (en) * | 1992-06-22 | 1994-06-07 | The Texas A & M University System | Method and apparatus for lane sensing for automatic vehicle steering |
US5289778A (en) * | 1992-07-06 | 1994-03-01 | Romine Richard A | Automated electric transportation system |
IL108549A (en) * | 1994-02-03 | 1998-08-16 | Zelinkovsky Reuven | Transport system |
US5708427A (en) * | 1996-04-18 | 1998-01-13 | Bush; E. William | Vehicle in-lane positional indication/control by phase detection of RF signals induced in completely-passive resonant-loop circuits buried along a road lane |
US6249724B1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-06-19 | Mccrary Personal Transport System, Llc | Intelligent public transit system using dual-mode vehicles |
-
2008
- 2008-02-26 SK SK5021-2008A patent/SK50212008A3/sk not_active Application Discontinuation
- 2008-11-14 WO PCT/IB2008/003136 patent/WO2009106920A2/en active Application Filing
- 2008-11-14 HU HUE08872938A patent/HUE033132T2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUE033132T2 (en) | 2017-11-28 |
WO2009106920A3 (en) | 2010-03-25 |
WO2009106920A2 (en) | 2009-09-03 |
WO2009106920A4 (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210382480A1 (en) | Methods for Transitioning Between Autonomous Driving Modes in Large Vehicles | |
EP2284635A1 (en) | Autonomously and independently controlling transport system | |
WO1997002167A1 (fr) | Systeme de trafic/transport | |
CN114604245A (zh) | 带有自动行驶能力的车辆 | |
RU2758921C1 (ru) | Поездная система с самоходным одиночным вагоном | |
SK50212008A3 (sk) | Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciach a systémové dopravné zariadenie | |
CN112947496A (zh) | 一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台及其控制方法 | |
WO2022074406A1 (en) | Systems and methods for traffic management in interactive vehicle transport networks | |
CN110803009A (zh) | 一种可自动驾驶的双向行驶电动卡车 | |
AU2021294428B2 (en) | Narrow width personal transportation system | |
EP2350760B1 (en) | Method for automatic guidance of the motor vehicles on roads and automatic transport system | |
SK50132008U1 (sk) | Spôsob automatizovaného vedenia motorových vozidiel po cestných komunikáciách a systémové dopravné zariadenie | |
CN211843993U (zh) | 一种多用途车辆 | |
CA3109404C (en) | Self-driving single-car train system | |
CN211809002U (zh) | 一种可自动驾驶的双向行驶电动卡车 | |
US11465700B2 (en) | Automated transportation system including vehicle retention | |
SK8122Y1 (sk) | Identifikátor pre i-vozovku, i-vozovka, i-vozidlo automatického transportného systému a spôsob navigácie i-vozidla po i-vozovke | |
CN111231591A (zh) | 一种多用途车辆、使用方法及交通系统 | |
van Binsbergen | 15.1 AUTOMATED AND MANNED TRANSPORT: ASPECTS OF INTEGRATION | |
SK7890Y1 (sk) | Spôsob komunikácie v automatickom transportnom systéme po cestných komunikáciách a systémové dopravné zapojenie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC9A | Refused patent application |