专利名称：轻型无人驾驶式电动车辆及立体带电车道的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车辆及其专用车道，属于交通运输系统技术领域。
背景技术：
汽车自十九世纪末发明以来得到了迅猛发展，为我们社会经济发展作出巨大 贡献的同时也带来了三大世界难题-交通安全、尾气污染以及石油资源的紧缺， 给我们日常生活带来方便的同时也造成了许多不必要的资源浪费，具体表现在以
下几点
1、 土地资源的浪费。随着汽车数量的不断增多必需不断地建设公路，拓宽 道路面积以供汽车通行，而现时建设的汽车道路基本上都是平铺在地面上的，很 少向空中发展，这就造成了极大的土地资源浪费。当然现在也有向地下发展的， 比如地铁，但由于其造价高昂，因此难以得到普及化的推广应用，暂时只能在少 数经济比划发达的现代化大都市建设使用。
2、 人力资源的浪费。汽车的行驶基本上都是靠人力操作去完成的，每辆汽 车至少必需配备一名以上的司机才能保证汽车的正常行驶，这就造成了大量的人 力资源浪费。虽然可以利用现代的高科技手段实现无人驾驶，但由于汽车行驶过 程中的路况复杂、情况多变，所以普通汽车实现无人驾驶的效果和实际意义都不 大。
3、 石油资源的浪费。汽车把一个人从甲地送到乙地的同时必须先把自己从 甲地移动到乙地， 一个人的体重才几十公斤，但一台汽车的重量少则几百公斤， 多则几千甚至几万公斤，其移动时消耗的汽油量是单纯移动一个人所需汽油量的 十倍、百倍甚至千倍，试想这造成了多大的石油资源浪费。为了减少浪费，人们 采取了多人共乘一辆车的办法，即公交客运，但这样做又带来了新的问题--公众 时间的浪费。
4、 时间资源的浪费。由于客运车站的车辆都是按规定的时间、线路和班次 发车的，所以乘客想要坐车就必需在车站等待一段时间，也许是几分钟、或者几 十分钟、甚至几小时，人们的宝贵时间就这样在车站的侯车室中白白浪费掉了。 特别是城市公交车，人们在侯车亭好不容易等来了一班车，坐上去之后车却开得 比步行还慢，而且由于过红绿灯路口或者进站上落客等原因，车辆总是开开停停， 碰上堵车的话就更不用说了，即便是赶着去抢险救命的消防车和救护车也无可奈 何，只能望车兴叹了。为此人们不知白白浪费了多少宝贵的时间资源。
5、 车辆资源的浪费。 一辆汽车只有达到它的额定载客量才能实现它的最大 利用价值，而这种最基本的要求在现实生活中却很难达成:长途客运班车一般在 春运期间或者节假日多人外出时才能满载运营，平时载客率一般都比较低，有的 甚至是空载行驶；城市公交车只有在上下班高峰时段多人乘坐，平时也比较少人 乘坐；在城市街道上兜圈等客的出租车大部分时间也是在空载运营；那些可以乘 坐五六个人的小轿车一般都是只得一两个人驾乘，而且多数时间也是留在车库或 停车场闲置……等等。这些现象都造成了大量的车辆资源浪费。尽管汽车在使用当中存在着许多这样或那样的问题,但由于汽车在社会经济 发展及人们日常生活当中占据着极其重要的地位,所以人们不得不继续使用它并 想方设法去克服这些问题。比如为了加强交通安全、防止交通事故而制订各种各
样的交通法规;为了治理尾气污染而提高汽车尾气排放标准、减少废气排放量或
者使用无尾气污染的绿色环保清洁能源；为了避免石油资源短缺而使用天然气、
电力等新能源来代替;为了节省土地资源而建设高架路桥、地下道路等供汽车通 行;为了节省汽油而减轻汽车自身重量、降低汽车能耗……等等.其中许多可以替 代普通汽车的发明如地铁、轻轨、电动汽车等确实给人们带来了方便，但它们尚 不能完全解决汽车所带来的种种问题,而且由于地铁、轻轨的造价过高以及电动 汽车的电池储电量低、续行时间过短等瓶颈技术问题制约了其发展，导致它们无 法全面取代普通汽车而成为新一代的主要交通运输工具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的节能、环保、高效的交通运输工具，以解 决普通汽车在使用过程中带来的交通安全、尾气污染及石油资源紧缺等所有问题, 为社会经济发展作出更大的贡献。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下
一种轻型无人驾驶式电动车辆，它由一个电动机、两个车轮、 一个车壳、一 个车架、两个集电器以及四个固定轮、四个活动轮组成,利用电力驱动，行驶在专 用的立体带电车道上,该车道两侧铺设有接触导线，可以连续不间断地为车辆提 供行驶时所需的电能.该车辆的电动机功率是根据车辆的大小及载重量设定的， 每条带电车道上的电压也是衡定的,所以每辆车在同一条车道上将会以同样的速 度行驶,不会因速度过快或过慢而影响前后车的正常行驶.车辆的启动及停止由 车站控制，车上不设制动装置，车辆从车站开出驶上车道后只能按预定线路匀速 向前行驶，中途不会停车，到达终点站后才能进站停车.车辆的进站、出站、转向 换道行驶等则通过设在车道两旁的辅助轨道及车上的智能控制器来实现。
由于该车辆使用无尾气污染的绿色环保清洁能源—电力作驱动，并且在与普
通汽车、行人隔开的专用车道上单向匀速行驶，不会发生超车、追尾碰撞等现象， 更不会与其它汽车或行人产生接触,所以它一举解决了普通汽车所带来的三大世
界难题-交通安全、尾气污染以及石油资源紧缺，同时它还具备以下特点
1、 节省土地面积。由于该车辆所使用的立体车道截面较小,而且可以垂直分 层架设于空中,所以它占用的土地面积极小，能够节省大量的土地资源。
2、 节省人力资源。由于该车辆可以自动行驶在车道上，车辆的启动及停止 由车站控制，所以它不需人工驾驶,不用配备司机，能够节省大量的人力资源。
3、 节省电力资源。由于该车辆结构简单,体积较小,重量轻,一台供一人乘坐 的车辆仅几十公斤重,所以它的能耗极低，能够节省大量的电力资源。
4、 节省时间资源。由于该车辆体积小，重量轻，能耗低，不需多人共乘一台 车来减少能耗,客运车辆一般只供单人乘坐，乘客去到车站后可以马上发车,不用 在车站等车、侯车，而且由于每辆车都在车道上一直保持匀速前进状态，不会发生 堵车等浪费乘客时间的现象,所以它能够节省大量的时间资源。5、节省车辆资源。由于该车辆可以在各个车站之间循环往复使用，从甲地的 车站载客到乙地车站后可继续在该车站载客去其它车站，所以不会发生空载行驶 或闲置现象，能够节省大量的车辆资源。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。
图1是轻型无人驾驶式电动车辆及立体带电车道的侧面示意图。
图2是轻型无人驾驶式电动车辆及立体带电车道的截面示意图。
图3是车辆在行驶过程中自动脱离车道的工作原理图。
图4是车辆向上脱离车道进入车站的工作原理图。
图5是车辆驶出车站向下进入车道的工作原理图。
图6是车辆在行驶过程中向左或向右转向换道行驶的工作原理图。
具体实施例方式
如图1及图2所示，轻型无人驾驶式电动车辆由车壳l、车轮2、电动机3、
固定轮4、车架5、转轴6以及集电器7、活动轮8等构成，车架5的两边向下延
伸并贴于车道9两侧利固定轮4和活动轮8导向以及保持车辆平衡，集电器7用
于从接触导线10上收集电能提供给车辆上的电动机3驱动车辆前进。立体带电
车道9的路面与车轮2接触，用于车辆的承载及运行，侧面与固定轮4和活动轮
8接触，用于车辆的导向以及保持平衡。车道的两侧设有接触导线IO及防护条
11，接触导线10与车道之间用绝缘材料隔开，防护条11的作用是防止车辆在高
速运行时非正常脱离车道。为减小车辆的体积及重量,客运车辆的车壳一般为单
人厢式结构,只供一人乘坐，电动机功率根据预定运行速度来设置。货运车辆的 电动机功率及车壳则根据实际载重量设定，但必须使其可以保持与客运车辆一样
的预定运行速度。
每两条对向的车道构成一组双向车道，车道两端设有车站，多组车道及车站 构成了一个完整的交通运输网络。其中每条车道的两侧的接触导线io上的电压 都是固定的，所以每辆车在车道上将会以同样的速度行驶,不会因速度过快或过 慢而影响前后车的正常行驶。车辆的启动及停止由车站控制,车上不设制动装置， 所以车辆进入车道后只能按预定线路匀速向前行驶，中途不会停车，到达终点站 后才能进站停车。车辆的进站、出站、转向换道行驶等则通过设在车道两旁的辅 助轨道及车上的智能控制器来实现。
如图3及图4所示，辅助轨道12设在立体带电车道9的两旁，两轨之间的 距离略大于车辆的宽度而与活动轮8张开时的宽度相同。当车辆行驶到设有进站 辅助轨道的地方并且需要进站时，车上的智能控制器便控制活动轮8通过车架5 上的转轴6向两边水平张开，其张开时刚好与设在立体带电车道9两旁的辅助轨 道12接触，此时固定轮4仍然起着保持车辆平衡的作用，而集电器7与车道上 的接触导线10分离，车辆失去动力并依靠行驶时的惯性作用沿辅助轨道12向上 快速脱离车道9并进入位于车道上方的车站P内。而车辆进入车道的工作原理则刚好与此相反，如图5所示，车辆从车站P 开出后沿辅助轨道12向下滑行至辅助轨道端并顺利进入车道，活动轮8离开辅 助轨道12后自动闭合，集电器与车道上的接触导线相接触，随即车辆获得动力 开始正常行驶。
当车辆需要左右转向换道行驶时，仍然通过此方法来实现。如图6所示，车 辆在纵向车道从B端驶向A端过程中需要右转换到横向车道往D端时，车上的智 能控制器控制活动轮8张开，车辆驶上辅助轨道并顺利实现右转向换道行驶。相 应地，车辆也可以通过辅助轨道实现左转向换道行驶。
这样，无人驾驶就可以真正地实现了，乘客在车站购票后，获得一张智能车 票，里面存有乘客的乘车点、目的地、最佳行驶路线等信息。乘客持票上车并将 车票放到车上的智能控制器里，车站发车之后智能控制器便根据车票上的信息自 动按线路行驶，比如在哪里转向换道，在哪个车站进站停靠等，最终将乘客安全 地送到目的地。
以上只是一种优选的实施方法，本发明可以通过但并不限于此方法实施。
权利要求
1.一种轻型无人驾驶式电动车辆及立体带电车道，其特征在于车辆由车壳1、车轮2、电动机3、固定轮4、车架5、转轴6以及集电器7、活动轮8等构成，车架5的两边向下延伸并平衡贴近于车道9两侧利固定轮4和活动轮8导向以及保持车辆平衡，集电器7用于从接触导线10上收集电能提供给车辆上的电动机3驱动车辆前进。车道9的两侧设有接触导线10及防护条11，其路面与车轮2接触，用于车辆的承载及运行，侧面与固定轮4和活动轮8接触，用于车辆的导向以及保持平衡。接触导线10与车道之间用绝缘材料隔开，防护条11的作用是防止车辆在高速运行时非正常脱离车道。
2. 如权利1所述的电动车辆，其特征在于车架5的两边向下延伸并平衡贴近于车 道9两侧使固定轮4和活动轮8与车道9的侧面相接触。
3. 如权利2所述的电动车辆,其特征在于车架5两侧设有集电器7分别与位于车 道9两侧的接触导线10相接触。
4. 如权利3所述的电动车辆，其特征在于车架5两侧固定轮4的下方设有转轴 6，使活动轮8可以通过转轴6向两边水平张开，其水平张开时的宽度略大于 车辆的宽度。
5. 如权利4所述的电动车辆，其特征在于活动轮8的张开及闭合由车辆上的智能 控制器控制。
6. 如权利l所述的车道，其特征在于路面与车轮2接触，用于车辆的承载及运 行，侧面与固定轮4和活动轮8接触，用于车辆的导向以及保持平衡。
7. 如权利6所述的车道，其特征在于车道两侧设有接触导线10及防护条11，接 触导线10与车道之间用绝缘材料隔开，防护条11的作用是防止车辆在高速 运行时非正常脱离车道。。
8. 如权利7所述的车道，其特征在于车道进站、出站及左右转向路段的两侧设 有辅助轨道12。
9. 如权利8所述的辅助轨道，其特征在于两轨之间的距离略大于车辆的宽度而 与活动轮8向两边水平张开时的宽度相同。
10. 如权利1-9所述的电动车辆及车道，其特征在于车辆可以方便地通过活动轮 8和辅助轨道12实现快速安全地向上脱离车道、向下进入车道以及向左向右 转向换道行驶等功能。
全文摘要
本发明为轻型无人驾驶式电动车辆及立体带电车道，属于交通运输系统技术领域。车辆利用电力驱动，行驶在专用的立体带电车道上，车辆通过预先设定的运行速度、行驶路线以及由车站控制车辆的进站制动、出站启动等实现无人驾驶功能，并通过设在车道两旁的辅助轨道安全快速地脱离、进入车道以及左右转向换道行驶功能。本发明的目的在于提供一种新型的节能、环保、高效的交通运输工具，解决普通汽车在使用过程中带来的交通安全、尾气污染及石油资源紧缺等问题，为社会经济发展作出更大的贡献。
文档编号B60L9/00GK101549692SQ20081002716
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者欧淼森 申请人:欧淼森