特表 2023-510324 車両交通をチャネル化し、作業ゾーンの安全性を強化するためのデバイスおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-13

(54)【発明の名称】車両交通をチャネル化し、作業ゾーンの安全性を強化するためのデバイスおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20230306BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20230306BHJP

   E01F 9/615 20160101ALI20230306BHJP

   E01F 13/00 20060101ALI20230306BHJP

   E01F 13/02 20060101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 F

G08G1/16 A

E01F9/615

E01F13/00 301

E01F13/02 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022542273

(86)(22)【出願日】2021-01-10

(85)【翻訳文提出日】2022-08-24

(86)【国際出願番号】 US2021012872

(87)【国際公開番号】W WO2021142397

(87)【国際公開日】2021-07-15

(31)【優先権主張番号】62/959,927

(32)【優先日】2020-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】520004410

【氏名又は名称】セレバン、アダム ジョーダン

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＬＥＶＡＮ，Ａｄａｍ Ｊｏｒｄａｎ

(71)【出願人】

【識別番号】517168048

【氏名又は名称】セレバン、ダニエル ジョセフ

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＬＥＶＡＮ，Ｄａｎｉｅｌ Ｊｏｓｅｐｈ

(71)【出願人】

【識別番号】517168037

【氏名又は名称】セレバン、ジェームズ アール．

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＬＥＶＡＮ，Ｊａｍｅｓ Ｒ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】セレバン、アダム ジョーダン

(72)【発明者】

【氏名】セレバン、ダニエル ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】セレバン、ジェームズ アール．

【テーマコード（参考）】

2D064

2D101

5H181

【Ｆターム（参考）】

2D064AA11

2D064AA21

2D064BA05

2D064EB05

2D064GA02

2D101CA01

2D101EA05

2D101FA12

2D101GA26

2D101GA29

5H181AA01

5H181BB04

5H181CC11

5H181CC12

5H181FF04

5H181FF13

5H181FF27

5H181FF32

5H181HH14

5H181HH24

5H181LL01

5H181LL07

5H181LL08

5H181LL09

(57)【要約】

走行の境界または経路を線引きし、車両交通をチャネル化し、高速道路作業ゾーンにおける安全性を強化するために使用可能なデバイスおよび方法。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
車道または車両走行の経路上またはその付近に位置付け可能な複数のノードデバイスであって、各デバイスが、前記複数のノードデバイスにメッシュネットワークとして通信させるように構成された電子回路を備える、複数のノードデバイスと、
遠隔制御センタまたはデータ受信機との有線または無線通信用に構成されたゲートウェイデバイスと、を備え、
前記ゲートウェイデバイスが、前記ノードデバイスからデータを受信し、前記データまたは前記データに基づく情報を前記遠隔に位置する制御センタまたはデータ受信機に送信するようにさらに構成されている、システム。

【請求項2】

前記ゲートウェイデバイスが、ランプまたは他の信号放射体をさらに備え、前記ゲートウェイデバイスとして、および前記メッシュネットワークの前記ノードデバイスのうちの１つとしての両方で機能する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記ノードデバイスが、可視光または赤外線光を放射するランプまたは信号放射体をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記メッシュネットワーク通信が、前記ノードデバイスの前記ランプまたは信号放射体に、予め設定されたパターンまたは順序で可視光または赤外線光の閃光を放射させる、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

各ノードデバイスの前記電子回路が、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサ、および湿度センサを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

セルラーまたは光ファイバ通信のための装置に加えて、前記ゲートウェイデバイスが、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサ、および湿度センサから選択される１つ以上の追加構成要素をさらに含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記ノードデバイスが、以下から選択される事象の発生を検出するように構成され、前記ゲートウェイデバイスが、次に、前記制御センタまたは前記データ受信機に通知するように構成されており、選択される事象が、
ノードデバイスの場所の変化、
ノードデバイスの機能状態の変化、
ノードデバイスの機能不全または機能の停止、および
ノードデバイスの移動または傾斜、である、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

ノードデバイスが、以下から選択される情報を監視するように構成され、前記ゲートウェイデバイスが、次に、前記制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成されており、選択される情報が、
ノードデバイスのオン／オフ状態、
ノードデバイスの電池充電状態、
ノードデバイスの場所における気象、および
ノードデバイスの場所における温度、である、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記ゲートウェイデバイスが、前記ノードデバイスに以下から選択される機能を実行させるための少なくとも１つのタイプの信号またはデータを、遠隔場所から受信し、前記ノードデバイスにインターン送信するように構成されており、選択される機能が、
前記ノードデバイスをオフからオンにする、
前記ノードデバイスをオンからオフにする、および
前記ノードデバイスによって放射される可視信号または他の信号のタイプ、色、順序、プログラム、タイミング、パターン、または他の特性の変化を引き起こす、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記ゲートウェイデバイスが、ソフトウェアまたはファームウェアの更新を遠隔場所から受信し、次に、前記ノードデバイスに送信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記制御センタまたはデータ受信機と組み合わせて、前記ゲートウェイデバイスから送信された前記データを受信する、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

ａ）前記制御センタまたはデータ受信機が、前記ゲートウェイデバイスから受信する前記データの一部またはすべてを、そのようなデータを受信するように装備されている車両に送信する、または
ｂ）前記制御センタまたはデータ受信機が、前記ゲートウェイデバイスから受信する前記データの一部またはすべてを、第２の制御センタまたはデータ受信機に送信し、次に、第２の制御センタまたはデータ受信機が、そのデータの一部またはすべてを、そのようなデータを受信するように装備されている車両に送信する、のいずれかである、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

データが、前記ネットワーク化されたノードデバイスの所定の距離内の車両によってのみ受信または処理される、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

データが、ＧＰＳマップディスプレイを装備した車両に送信され、前記データが、警告、記号、インジケータ、コード、またはマークを前記ＧＰＳマップディスプレイ上に表示させる、請求項１２に記載のシステム。

【請求項15】

前記データが、自動操縦または自律制御システムを装備した車両に送信され、前記データが、前記自動操縦または自律制御システムに、前記車両に速度を低下させ、および／または物体もしくはエリアの周りをナビゲートさせる、請求項１２に記載のシステム。

【請求項16】

前記データが、自動運転者支援システムを装備した車両に送信され、前記データが、前記自動運転者支援システムに、視覚的、聴覚的、または触覚的な通知または警告を前記車両の運転者に発するようにさせる、請求項１２に記載のシステム。

【請求項17】

複数の交通チャネル化／マーキングデバイスのネットワーク化のためのノードデバイスのシステムであって、前記ノードデバイスの各々が、
前記交通チャネル化／マーキングデバイスのうちの１つに取り付けるように構成されたハウジングと、
電池と、
前記ハウジング内に位置付けられた電子回路であって、前記電子回路が、状態または事象を感知するための少なくとも１つのセンサおよび前記デバイスが複数の前記デバイスを備えるメッシュネットワークのノードとして機能することを可能にするように構成された無線周波数通信装置を備える、電子回路と、を備える、システム。

【請求項18】

各デバイスが、そのセンサによって感知された状態または事象の通知を、前記メッシュネットワークの前記ノードデバイスの他のものに通信する、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記少なくとも１つのセンサが、温度センサ、湿度センサ、加速度計、傾斜センサ、および前記電池の状態を監視するためのセンサのうちの少なくとも１つを備える、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

ノードデバイスが、可視光または赤外線光を放射するための少なくとも１つの光放射体をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。

【請求項21】

ノードデバイスが、交通チャネル化／マーキングデバイスにそのノードデバイスを接着するための接着面を有する、請求項１７に記載のシステム。

【請求項22】

前記ノードデバイスのうちの少なくとも１つから信号を受信し、前記信号または前記信号に基づくデータを、セルラー、電話、インターネット、光ファイバ、または他の有線もしくは無線通信によって、遠隔制御センタまたはデータ受信機に送信するように構成されたゲートウェイデバイスをさらに備える、請求項１７に記載のシステム。

【請求項23】

前記ゲートウェイデバイスがまた、電池および前記交通チャネル化／マーキングデバイスのうちの１つに取り付けるように構成されたハウジングを備える、請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記ゲートウェイデバイスがまた、前記ハウジング内に位置付けられた電子回路を備え、前記電子回路が、状態または事象を感知するための少なくとも１つのセンサと、前記ゲートウェイデバイスがゲートウェイデバイスとしてだけでなく、前記メッシュネットワークのノードとしても機能することを可能にするように構成された無線周波数通信装置と、を備える、請求項２３に記載のシステム。

【請求項25】

各ノードデバイスの前記電子回路が、
ＧＰＳアンテナと、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機と、ＭＣＵトランシーバと、加速度計または傾斜センサと、電圧レギュレータと、ＬＥＤドライバおよび少なくとも１つのＬＥＤと、温度センサおよび湿度センサと、を備える、請求項２２に記載のシステム。

【請求項26】

前記ゲートウェイデバイスがまた、ノードデバイスとして機能し、前記ゲートウェイデバイスの前記電子回路が、
制御センタまたはデータ受信機とのセルラー、電話、インターネット、光ファイバまたは他の有線もしくは無線通信と、
ＧＰＳアンテナと、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機と、ＭＣＵトランシーバと、加速度計または傾斜センサと、電圧レギュレータと、ＬＥＤドライバおよび少なくとも１つのＬＥＤと、温度センサおよび湿度センサと、を備える、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

前記ホーシングが、ａ）前記ノードデバイス電子回路、またはｂ）前記ゲートウェイデバイス電子回路のいずれかを互換的に収容するように構成されている、請求項２６に記載のシステム。

【請求項28】

前記少なくとも１つのセンサが、温度または湿度センサを含み、開口部または通気口が、前記ハウジングの外側の温度または湿度の感知を容易にするために前記ハウジング内に形成されている、請求項１７に記載のシステム。

【請求項29】

ソーラコレクタをさらに備え、前記電気回路が、前記電池のソーラ充電のためのソーラハーベスタ構成要素および装置を備える、請求項１７に記載のシステム。

【請求項30】

交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に光を投じるための照明デバイスであって、完全または部分的に半透明である壁を有し、その結果、前記照明デバイスによって前記交通チャネル化／マーキングデバイスの前記内部に投じられた光が、前記完全または部分的に半透明の壁を通過し、前記照明デバイスが、複数の前記照明デバイスをメッシュネットワークのノードとして動作させるために、前記照明デバイスの他のものからデータを送受信するための電子回路をさらに備える、照明デバイス。

【請求項31】

前記ノードデバイスからデータを受信し、前記データまたは前記データに基づく情報を、セルラー、電話、インターネット、光ファイバまたは他の有線もしくは無線通信を介して制御センタまたはデータ受信機に送信するように構成されているゲートウェイデバイスと組み合わせて、請求項３０に記載のメッシュネットワークのノードとして動作するように構成された複数の照明デバイスを備えるシステム。

【請求項32】

前記ゲートウェイデバイスが、前記データまたは情報を制御センタまたはデータ受信機に送信するために追加的に装備された前記照明デバイスのうちの１つを備え、その結果、前記ゲートウェイデバイスがまた、前記ノードデバイスのうちの１つとして機能する、請求項３１に記載のシステム。

【請求項33】

前記照明デバイスが、光の閃光を放射する発光ダイオードを備える、請求項３２に記載のシステム。

【請求項34】

前記メッシュネットワークが、前記照明デバイスに、予め設定されたパターンまたは順序で光の閃光を放射させる、請求項３３に記載のシステム。

【請求項35】

各照明デバイスが、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサおよび湿度センサを備える電子回路を有する、請求項３１に記載のシステム。

【請求項36】

セルラーまたは光ファイバ通信のための前記装置に加えて、前記ゲートウェイデバイスがまた、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサおよび湿度センサを備える電子回路を含む、請求項３９に記載のシステム。

【請求項37】

前記照明デバイスが、以下から選択される事象の発生を検出するように構成され、前記ゲートウェイデバイスが、次に、前記制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成されており、選択された事象が、
照明デバイスの場所の変化、
ノードデバイスの機能状態の変化、
照明デバイスの機能不全または機能の停止、および
照明デバイスの移動または傾斜、である、請求項３１に記載のシステム。

【請求項38】

前記照明デバイスが、以下から選択される情報を監視するように構成され、前記ゲートウェイデバイスが、次に、前記制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成されており、選択される情報が、
照明デバイスのオン／オフ状態、
照明デバイスの電池充電状態、
照明デバイスの場所における気象、および
照明デバイスの場所における温度、である、請求項３１に記載のシステム。

【請求項39】

交通チャネリングまたはマーキングのために使用可能な内部点灯デバイスであって、前記デバイスが、
ベースと、
前記ベースから上方に延在する少なくとも１つの側壁であって、前記少なくとも１つの側壁の内面が、前記デバイス内の内側空間を画定するように構成されている、少なくとも１つの側壁と、
前記少なくとも１つの側壁の前記内面上に光を投じるための少なくとも１つの照明デバイスと、を備え、
前記少なくとも１つの側壁が完全に半透明であるか、または前記少なくとも１つの側壁の前記内面上に投じられた前記光の少なくとも一部が、前記デバイスに接近する人によって見えるように前記少なくとも１つの側壁を通過するように半透明である部分を有し、
前記少なくとも１つの側壁および前記少なくとも１つの照明デバイスが、積み重ねる前に前記少なくとも１つの照明デバイスの除去を必要とすることなく、複数の前記デバイスを互いに上に積み重ねることができるように構成されている、内部点灯デバイス。

【請求項40】

前記少なくとも１つの側壁が、円錐形または円錐台形の側壁を備える、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項41】

前記少なくとも１つの側壁が、前記内側空間が断面において多角形であり、上端において下端よりも狭くなるように先細りになるように構成された複数の側壁を備える、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項42】

前記少なくとも１つの照明デバイスが、前記デバイスの上端に位置付けられ、前記内側空間内で光を下向きに投じる、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項43】

前記少なくとも１つの照明デバイスが、前記デバイスの下端に位置付けられ、前記内側空間内で光を上方に投じる、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項44】

前記少なくとも１つの照明デバイスが、再充電可能な電源を有する、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項45】

前記再充電可能な電源が、前記少なくとも１つの照明デバイスが前記デバイスに取り付けられたままである間に変更されるように構成されている、請求項４４に記載のデバイス。

【請求項46】

前記デバイスが衝撃を受け、前記デバイスが倒されている、前記デバイス、前記デバイスの場所における温度および／または他の気象条件によってマークされたゾーンへの車両の侵入、前記デバイスの場所における風速および／または風向き、前記デバイスを通過する車両の速度、前記デバイスを通過する車両のサイズまたは重量、前記少なくとも１つの照明デバイスに電力を供給し、前記少なくとも１つの照明デバイスを機能させる電源の充電状態、から選択される少なくとも１つの事象、状態、または変数を感知するための少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項47】

前記少なくとも１つのセンサから他のデバイスまたは遠隔地にデータを送信するための少なくとも１つの送信機をさらに備える、請求項４６に記載のデバイス。

【請求項48】

充電デバイスと組み合わせて、請求項４５に記載の複数のデバイスを備えるシステムであって、前記充電デバイスが、前記複数のデバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記複数のデバイスのすべての照明デバイスを同時に変更するために使用可能である、システム。

【請求項49】

隣接して位置付けられた照明デバイスの電極が、前記デバイスが互いに上に積み重ねられているときに互いに接触し、
前記充電デバイスが、変化するエネルギーを前記照明デバイスのすべてに直列に送達するように前記照明デバイスのうちの１つに接続するように構成されている、請求項４８に記載のシステム。

【請求項50】

隣接して位置付けられた照明デバイスの電極が、前記デバイスが互いに上に積み重ねられているときに互いに接触せず、
前記充電デバイスが、変化するエネルギーを前記照明デバイスに並列に送達するように、各照明デバイスに接続するように構成されている、請求項４８に記載のシステム。

【請求項51】

前記照明デバイスが、前記デバイスが互いに上に積み重ねられているときに整列するチャネルを有し、
前記充電デバイスが、前記デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記整列したチャネルを通って挿入可能である細長い充電部材を備え、
前記照明デバイスおよび前記細長い充電部材には、電極が装備されており、その電極は、前記細長い変化する部材が前記チャネルを通って挿入されているときに、前記充電部材の電極が、各照明デバイスの電極に接触するように構成されており、それにより、前記デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、並列で、前記細長い変化する部材から各照明デバイスの前記再充電可能電源に充電エネルギーを送達する、請求項５０に記載のシステム。

【請求項52】

各照明デバイスが、そのチャネルの一方の側に第１の放射体電極を有し、そのチャネルの反対側に第２の放射体電極を有し、
前記細長い充電部材が、細長い絶縁体、前記絶縁体の一方の側に負の充電電極、および前記絶縁体の第２の側に正の充電電極を有し、
前記電極および前記絶縁体が、前記照明デバイスのいずれか１つの前記第１および第２の電極の両方が、前記負の充電電極または前記正の充電電極のいずれかと同時に接触することを防止するように構成されている、請求項５１に記載のシステム。

【請求項53】

前記充電が、前記複数のデバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記複数のデバイスのすべてを同時に変更するために誘導充電を使用する、請求項１０に記載のシステム。

【請求項54】

請求項４８に記載のシステムの使用方法であって、前記方法が、
前記デバイスを互いに上に積み重ねるステップと、
前記充電デバイスを動作位置に位置付けるステップと、
前記充電デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記充電デバイスから各照明デバイスの再充電可能な電源に充電エネルギーを送達するステップと、を含む、方法。

【請求項55】

前記少なくとも１つの照明デバイスが、交通チャネリングまたはマーキングのために使用可能な前記デバイス上またはデバイス内に恒久的に形成または装着される、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項56】

前記少なくとも１つの照明デバイスが、交通チャネリングまたはマーキングのために使用可能な前記デバイスから取り外し可能である、請求項３９に記載のデバイス。

【請求項57】

請求項１に記載のデバイスを使用するため方法であって、前記方法が、
前記複数のノードデバイスを車道または車両走行の経路上またはその付近の場所に位置付けるステップと、
前記ノードデバイスにメッシュネットワークとして通信させる、またはそれを可能にするステップと、
前記ゲートウェイデバイスに、前記ノードデバイスからデータを受信し、前記データまたは前記データに基づく情報を遠隔に位置する制御センタまたはデータ受信機に送信させる、またはそれを可能にするステップと、を含む、方法。

【請求項58】

請求項＿に記載のシステムを使用するための方法であって、前記方法が、
複数の前記ノードデバイスを複数の交通チャネル化／マーキングデバイスに取り付けるステップと、
前記ノードデバイスの前記センサをメッシュネットワークとして動作させる、またはそれを可能にするステップであって、前記ノードデバイスの前記センサが、状態または事象を感知し、感知された状態または事象に関連するデータまたは情報を前記ノードデバイスの他のものに通信する、ステップと、を含む、方法。

【請求項59】

請求項３０に記載の照明デバイスを使用するための方法であって、前記方法が、
前記照明デバイスを交通チャネル化またはマーキングデバイス上に位置付けるステップを含み、その結果、前記照明デバイスが、前記交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に光を投じ、前記交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に投じられた前記光の少なくとも一部が、前記交通チャネル化／マーキングデバイスの完全または部分的に半透明の壁を通過し、前記照明デバイスの前記電子回路が、他の照明デバイスからデータを送受信して、複数の前記照明デバイスをメッシュネットワークのノードとして動作させる、方法。

【請求項60】

請求項３９に記載の交通チャネリングまたはマーキングのために使用可能な複数の内部点灯デバイスを格納するための方法であって、前記方法が、
前記積み重ねの前に前記照明デバイスを取り外すことなく、互いに上に、前記内部点灯デバイスを積み重ねるステップ、を含む、方法。

【請求項61】

前記照明デバイスが、前記内部点灯デバイスが互いに上に積み重ねられるときに整列する再充電可能な電源およびチャネルを有し、前記方法が、
前記内部点灯デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記照明デバイスの前記整列されたチャネル内に細長い充電部材を挿入することと、
前記充電部材を使用して、前記内部点灯デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、前記照明デバイスの前記再充電可能な電源を充電することと、をさらに含む、請求項６０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０２０年１月１１日に出願された、Ｉｎｔｅｒｎａｌｌｙ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌｉｚｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓと題する米国仮特許出願第６２／９５９，９２７号に対する優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

【0002】

本発明は、概して、電子工学、交通工学、および公共安全性の分野に関し、より具体的には、走行の境界または経路を線引きし、車両交通をチャネル化し、高速道路作業ゾーンにおける安全性を強化するために使用可能なデバイスおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

３７ ＣＦＲ １．７１（ｅ）に従って、本特許文書には著作権保護の対象となる資料が含まれており、本特許文書の所有者はいかなるものであってもすべての著作権を留保する。

【0004】

本明細書で使用される場合、「作業ゾーン」という用語は、必ずしも限定されないが、以下のうちの１つ以上が存在する車道または車両走行の経路上またはその近くの任意のエリアまたは場所（複数可）を含むものと解釈されるべきである：作業者、歩行者、駐車中または運転中の車両または機器、進行中または計画中の警察、消防、救急医療、建設、修理または他のオペレーション、完全または部分的な車道閉鎖、危険なアイテムまたは材料、事故または緊急事態の状況、ＤＵＩ、移民または文書チェックポイント、などの警察または法執行活動。

【0005】

様々なタイプの警告もしくは車両チャネル化デバイス（例えば、コーン、視線誘導標、バレル、囲い、フレア、警告灯、標識、電子路側ディスプレイなど）を作業ゾーン内またはその近くに配置して、近づいてくる車両交通に警告し、ならびに／または、そのような作業ゾーンをナビゲートする、および／もしくはそのような作業ゾーンへの侵入を回避する際に近づいてくる車両交通を支援することが一般的な方法である。

【0006】

ＧＰＳナビゲーションシステム、自動運転者警告／支援システム、および自動操縦または自律運転システムを装備した車両の共通性の増加により、作業ゾーン場所および／または他の危険要因に近づいてくる車両に信号伝達または他の方法で通知を提供することによって、作業ゾーンの安全性を促進するための新しいデバイスおよび方法に対する必要性が生じている。混雑したまたは危険なエリアを通る車両、歩行者、自転車、または他の移動する物体を誘導するには、容易に識別できる手がかりが必要である。これらの手がかりは、標識（例えば、道を譲る、停止、制限速度、矢印）または視線誘導標（トラフィックコーン、バレル、垂直パネルなど）の形態であり得る。日中時間中、人の感覚および神経系は、相対的な距離および被写界深度を確立することができる。しかしながら、暗くなった後、被写界深度、距離、および接近速度を正確に確立する一部の人の能力は、低下または損なわれる場合がある。これらの制限は、暗い時間帯に不釣り合いな数の車両事故が発生したことを示す統計と一致する。

【0007】

車両が道路騒音、地表フィードバックからより絶縁され、より高速で制御しやすくなるにつれて、運転者はより容易に注意をそらすようになる。注意は、前方の道路環境よりも内側に集中している。これを老朽化したインフラストラクチャおよび修理の必要性と組み合わせると、作業者、法執行機関、消防隊員、公益事業担当者などは、より大きな危険にさらされている。州の運輸部門が増加する数の悲劇を経験するにつれて、スマートワークゾーンイニシアチブが標準になっている。車両が「よりスマート」になった一方で、多くの車道は技術によって手つかずのままである。本出願では、スマートワークゾーンおよび他の資産監視のコストを低減するためのデバイスおよび方法、ならびに自律車両ナビゲーションの準備について説明する。

【0008】

さらに、新技術の出現および自律車両のアプローチにより、運転者は自動化されたシステムに大きく依存することになる。事前にマッピングされた車道の過渡的な変化を安全にナビゲートするために、自動化されたシステムには、リアルタイムの位置、作業エリアの形状、障害物、および歩行者の場所を指す用語であるグラウンドトゥルース（Ｇｒｏｕｎｄ Ｔｒｕｔｈ）が必要とされる。自律車両に提示されるグラウンドトゥルースに関する情報には、ローカルセンサおよび通信ネットワークが必要となる。電子システムは、ノイズおよび望ましくない入力をフィルタリングすることが可能であるが、人間は、それらによって混乱し得る。例えば、毎時１２０キロメートル（７０ｍｐｈ）で作業ゾーンに入ると、無数の点滅するランプ、作業車両、作業ランプ、視線誘導標、障壁、および人員が直ちに精神的な整理を必要とする混沌としたシーンを提示する可能性がある。「落ち着く」方法でガイダンスを強化するシステムは、今日の運転者および歩行者に安全な代替手段を提供する。

【発明の概要】

【0009】

一態様によれば、本開示は、車道または車両走行の経路上またはその付近に位置付け可能な複数のノードデバイスであって、各デバイスが、前記複数のノードデバイスにメッシュネットワークとして通信させるように構成された電子回路を備える、複数のノードデバイスと、遠隔制御センタまたはデータ受信機との有線または無線通信用に構成されたゲートウェイデバイスと、を備え、前記ゲートウェイデバイスが、前記ノードデバイスからデータを受信し、前記データまたは前記データに基づく情報を遠隔に位置する制御センタまたはデータ受信機に送信するようにさらに構成されている、システムを含む。いくつかの実施形態では、ノードデバイスおよび／またはゲートウェイデバイスはまた、交通チャネリング／マーキングまたは安全デバイス（例えば、コーン、バレル、視線誘導標、チューブ、反射器、ランプ、バリケード、振動ストリップ、フェンス、標識、電子ディスプレイ、ポール、ポスト、柱など）を備え得るか、またはそれらに取り付け／固定され得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスおよび／またはゲートウェイデバイスは、可視光もしくは赤外線光、音、または他の信号を放射するランプまたは他の信号放射体を含み得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスは、加えて、メッシュネットワークのノードデバイスのうちの１つとして機能し得る。ノードデバイスがランプまたは信号放射体を備える実施形態では、メッシュネットワーク通信は、ノードデバイスのランプまたは信号放射体に、予め設定されたパターンまたは順序で光または信号（例えば、可視光もしくは赤外線光の閃光または音）を放射させ得る。いくつかの実施形態では、各ノードデバイスおよび／またはゲートウェイデバイスの電子回路は、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ（例えば、ＧＮＳＳ）受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサおよび湿度センサのうちの１つ以上を備え得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスは、例えば、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスの場所の変更、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスの機能状態の変更、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスの機能不全または機能の停止、ならびにノードおよび／またはゲートウェイデバイスの移動または傾斜などの事象の発生を、検出するように構成され得、ゲートウェイデバイスは、次に、制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスは、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスのオン／オフ状態、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスの電池充電状態、ノードおよび／またはゲートウェイデバイスの場所における気象、ならびにノードおよび／またはゲートウェイデバイスの場所における温度、から選択される情報を、監視するように構成され得、ゲートウェイデバイスは、次に、制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスは、ノードデバイスをオンからオフにする、ノードデバイスをオフからオンにする、およびノードデバイスによって放射される可視信号または他の信号のタイプ、色、順序、プログラム、タイミング、パターン、または他の特性の変化を引き起こす、から選択される機能をノードデバイスに実行させるための少なくとも１つのタイプの信号またはデータを、遠隔場所から受信し、ノードデバイスにインターン送信するように構成されている。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスは、ソフトウェアもしくはファームウェアの更新または他のデータもしくは情報を遠隔場所から受信し、次に、ノードデバイスに送信するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスからデータを受信する制御センタまたはデータ受信機は、ａ）ゲートウェイデバイスから受信するデータの一部またはすべてを、そのようなデータを受信するように装備されている車両に送信する、またはｂ）ゲートウェイデバイスから受信するデータの一部またはすべてを、第２の制御センタまたはデータ受信機に送信し、第２の制御センタまたはデータ受信機は、次に、そのデータの一部またはすべてを、そのようなデータを受信するように装備されている車両に送信する、のいずれかを行い得る。いくつかの実施形態では、ジオフェンスまたは他の方法を採用して、ネットワーク化されたノードデバイスの所定の距離内または定義されたエリアもしくは領域内（例えば、ジオフェンス内）の車両によってのみ前記データを受信または処理させることができる。いくつかの実施形態では、データは、ＧＰＳマップディスプレイを装備した車両に送信され得、データは、警告、記号、インジケータ、コード、またはマークをＧＰＳマップディスプレイ上に表示させ得る。いくつかの実施形態では、データは、自動操縦または自律制御システムを装備した車両に送信され得、データは、自動操縦または自律制御システムに、車両に速度を低下させ、および／または物体もしくはエリアの周りをナビゲートするような操作を実行させ得る。いくつかの実施形態では、データは、自動運転者支援システムを装備した車両に送信され得、データは、自動運転者支援システムに、視覚的、聴覚的、触覚的または他のプロンプト、通知または警告を車両の運転者に発するようにさせ得る。本開示は、前記複数のノードデバイスを車道または車両走行の経路上またはその付近の場所に位置付けするステップと、ノードデバイスにメッシュネットワークとして通信させる、またはそれを可能にするステップと、ゲートウェイデバイスに、前記ノードデバイスからデータを受信し、前記データまたは前記データに基づく情報を遠隔に位置する制御センタまたはデータ受信機に送信させる、またはそれを可能にするステップと、を含む、このデバイスを使用するための方法を含む。

【0010】

別の態様によれば、本開示は、複数の交通チャネル化／マーキングデバイスのネットワーク化のために使用され得るノードデバイスのシステムを含み、前記ノードデバイスの各々は、交通チャネル化／マーキングデバイスに取り付け可能なハウジング（例えば、ボックス、キャニスター、エンクロージャ、フレームなど）、状態または事象を感知するための少なくとも１つのセンサを備える電池および電子回路、ならびにデバイスが複数の前記デバイスを備えるメッシュネットワークのノードとして機能することを可能にするように構成された無線周波数通信装置を備える。いくつかの実施形態では、各ノードデバイスは、そのセンサによって感知された状態または事象の通知を、メッシュネットワークの他のノードデバイスに通信し得る。いくつかの実施形態では、センサは、温度センサ、湿度センサ、加速度計、傾斜センサ、および電池の状態を監視するためのセンサから選択される少なくとも１つのタイプのセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスは、可視光または赤外線光を放射するための少なくとも１つの光放射体をさらに備え得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスは、そのノードデバイスを交通チャネル化／マーキングデバイスに接着するための接着面を有し得る。いくつかの実施形態では、システムは、ノードデバイスのうちの１つ以上から信号を受信し、そのような信号、またはそのような信号に基づくデータを、セルラー、電話、インターネット、光ファイバ、または他の有線または無線通信によって、遠隔制御センタまたはデータ受信機に送信するように構成されたゲートウェイデバイスをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスはまた、電池および前記交通チャネル化／マーキングデバイスのうちの１つに取り付けるように構成されたハウジングを備え得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスはまた、ハウジング内に位置付けられた電子回路を備え得、前記電子回路は、状態または事象を感知するための少なくとも１つのセンサと、ゲートウェイデバイスがゲートウェイデバイスとしてだけでなく、前記メッシュネットワークのノードとしても機能することを可能にするように構成された無線周波数通信装置と、を含む。いくつかの実施形態では、ノードデバイスは、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ（例えばＧＮＳＳ）受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバおよび少なくとも１つのＬＥＤ、温度センサおよび湿度センサのうちの１つ以上を含む電子回路を有し得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスとして追加的に機能するゲートウェイデバイスは、制御センタまたはデータ受信機とのセルラー、電話、インターネット、光ファイバ、または他の有線または無線通信のための装置、ならびに、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ（例えば、ＧＮＳＳ）受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバおよび少なくとも１つのＬＥＤ、温度センサおよび湿度センサのうちの１つ以上を有し得る。いくつかの実施形態では、ハウジングは、ａ）ノードデバイス電子回路、またはｂ）ゲートウェイデバイス電子回路のいずれかを互換的に収容するように構成され得る。ノードデバイスおよびまたはゲートウェイデバイスが、温度または湿度センサを含む実施形態では、ハウジングは、温度または湿度センサによるハウジングの外側の温度または湿度の感知を容易にするように構成された開口部または通気口を含み得る。いくつかの実施形態では、ノードデバイスおよびまたはゲートウェイデバイスは、電池のソーラ充電のためのソーラコレクタおよびソーラハーベスタ構成要素または装置を含み得る。本開示は、複数の前記ノードデバイスを複数の交通チャネル化／マーキングデバイスに取り付けるステップと、ノードデバイスのセンサをメッシュネットワークとして動作させる、またはそれを可能にするステップと、を含む、これらのノードデバイスを使用するための方法を含み、ノードデバイスのセンサは、状態または事象を感知し、感知された状態または事象に関連するデータまたは情報を前記ノードデバイスの他のものに通信する。

【0011】

別の態様によれば、本開示は、完全にまたは部分的に半透明である、交通チャネル化／マーキングデバイス（例えば、コーン、バレル、視線誘導標、チューブ、反射器、バリケード、振動ストリップ、フェンス、標識、電子ディスプレイ、ポール、ポスト、柱など）の内部に光（例えば、可視光または赤外線）を投じるための照明デバイスを含み、その結果、照明デバイスによって交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に投じられた光の少なくとも一部は、交通チャネル化／マーキングデバイスの半透明の壁または他の半透明の部分を通過する。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、前記照明デバイスの他のものからデータを送受信し、それによって複数の前記照明デバイスにメッシュネットワークのノードとして動作させるための電子回路をさらに備え得る。複数のこれらの照明デバイスがメッシュネットワークのノードとして動作しているシステムでは、システムは、照明デバイス（ノード）からデータを受信し、セルラー、電話、インターネット、光ファイバまたは他の有線もしくは無線通信を介して、データまたはデータに基づく情報を制御センタまたはデータ受信機に送信するように構成されたゲートウェイデバイスをさらに備え得る。いくつかの実施形態では、ゲートウェイデバイスはまた、ゲートウェイデバイスがメッシュネットワークのノードとしても機能し得るように、１つまたは前記照明デバイスを含み得る。いくつかの実施形態では、各照明デバイス（ノード）は、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ（例えばＧＮＳＳ）受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサおよび湿度センサのうちの少なくとも１つを備える電子回路を有し得る。いくつかの実施形態では、システムのうち、ノードデバイスとしても機能する任意のゲートウェイデバイスは、セルラーまたは光ファイバ通信のための装置に加えて、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ（例えば、ＧＮＳＳ）受信機、ＭＣＵトランシーバ、加速度計または傾斜センサ、電圧レギュレータ、ＬＥＤドライバ、温度センサおよび湿度センサのうちの少なくとも１つを備える電子回路を有し得る。システムのいくつかの実施形態では、照明デバイス（ノード）は、照明デバイスの場所の変化、ノードデバイスの機能状態の変化、照明デバイスの機能不全または機能の停止、および照明デバイスの移動または傾斜から選択される事象の発生を検出するように構成され得、ゲートウェイデバイスが次に制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成され得る。システムのいくつかの実施形態では、照明デバイス（ノード）は、照明デバイスのオン／オフ状態、照明デバイスの電池充電状態、照明デバイスの場所における気象、照明デバイスの場所における湿度、および照明デバイスの場所における温度から選択される少なくとも１つのステータスまたは状態を、監視するように構成され、ゲートウェイデバイスが次に制御センタまたはデータ受信機に通知するように構成されている。本開示は、この照明デバイスを使用するための方法を含み、方法は、照明デバイスを交通チャネル化／マーキングデバイス上に位置付けるステップを含み、その結果、照明デバイスが、交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に光を投じ、交通チャネル化／マーキングデバイスの内部に投じられた光の少なくとも一部が、交通チャネル化／マーキングデバイスの完全または部分的に半透明の壁を通過し、照明デバイスの電子回路が、他の照明デバイスからデータを送受信して、複数の前記照明デバイスをメッシュネットワークのノードとして動作させる。

【0012】

別の態様によれば、本開示は、交通チャネリングまたはマーキング（例えば、コーン、バレル、視線誘導標、チューブ、反射器、バリケード、振動ストリップ、フェンス、標識、電子ディスプレイ、ポール、ポスト、柱など）のために使用可能な内部点灯デバイスを含み、交通チャネリングまたはマーキングデバイスは、少なくとも１つの側壁の内面がデバイス内の内側空間を画定するように構成されている少なくとも１つの側壁と、前記少なくとも１つの側壁の内面上に光を投じるための少なくとも１つの取り外し可能または永久に固定された照明デバイスと、を備え、前記少なくとも１つの側壁が完全に半透明であるか、または前記少なくとも１つの側壁の内面上に投じられた光の少なくとも一部が、デバイスに接近する人によって見えるように前記少なくとも１つの側壁を通過するように半透明である部分を有し、前記少なくとも１つの側壁および前記少なくとも１つの照明デバイスが、積み重ねる前に前記少なくとも１つの照明デバイスの除去を必要とすることなく、複数の前記デバイスを互いに上に積み重ねることができるように構成されている。いくつかの実施形態では、このデバイスは、円錐形、円錐台形、丸形、階層状である側壁を有し得るか、または前記内側空間が断面において多角形であるように構成された複数の側壁であり得、そのようなデバイスの側壁は、先細り（例えば、上部が狭く、下部が広い）であり、穴が開けられ、通気され、スペーサもしくはスタンドオフ構造を備え得るか、またはそうでなければ、デバイス内に負圧が形成されることによってデバイスがロックされるか、または積み重ねられた位置に保持されることなく、複数のデバイスが互いに上に積み重ねられ、その後積み重ねが解除されることを可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、交通チャネリング／マーキングデバイスの上端に位置付け可能であり、その内側空間内で光を下向きに投じるが、一方他の実施形態では、照明デバイスは、交通チャネル／マーキングデバイスの下端に位置付けられ得、その内側空間内で光を上向きに投じる。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、デバイスが衝撃を受け、デバイスが倒されている、デバイス、デバイスの場所における温度および／または他の気象条件によってマークされたゾーンへの車両の侵入、デバイスの場所における風速および／または風向き、デバイスを通過する車両の速度、デバイスを通過する車両のサイズまたは重量、前記少なくとも１つの照明デバイスに電力を供給し、前記少なくとも１つの照明デバイスを機能させる電源の充電状態、から選択される少なくとも１つの事象、状態、または変数を感知するための少なくとも１つのセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、デバイスを照明するデータを他の照明デバイスまたは制御センタもしくはデータ受信機などの遠隔地に送信するための送信機を含み得る。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、照明デバイスが交通チャネリング／マーキングデバイスに取り付けられたままである間に、再充電することができる再充電可能な電源を有し得、いくつかの実施形態では、取り付けられた照明デバイスを有する交通チャネリング／マーキングデバイスが互いに上に積み重ねられたままである間に、再充電することができる再充電可能な電源を有し得る。いくつかの実施形態は、互いに上に積み重ねられた交通チャネル化／マーキングデバイスに取り付けられている間、多数の照明デバイスの再充電可能な電源を充電するために使用可能である充電デバイスを含み得る。いくつかのそのような実施形態では、隣接して位置付けられた照明デバイスの電極は、デバイスが互いに上に積み重ねられているときに互いに接触し、充電デバイスは、変化するエネルギーを照明デバイスのすべてに直列に送達するように照明デバイスのうちの１つに接続するように構成され得る。他の実施形態では、隣接して位置付けられた照明デバイスの電極は、デバイスが互いに上に積み重ねられているときに互いに接触する必要はなく、充電デバイスは、変化するエネルギーを照明デバイスに並列に送達するように、各照明デバイスに接続するように構成され得る。これに関して、照明デバイスは、デバイスが互いに上に積み重ねられているときに整列するチャネルを有し、充電デバイスは、デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、整列したチャネルを通して挿入可能である細長い充電部材を備え得る。照明デバイスおよび細長い充電部材には、電極が装備されており、その電極は、細長い変化する部材がチャネルを通して挿入されているときに、充電部材の電極が、各照明デバイスの電極に接触するように構成されており、それにより、デバイスが互いに上に積み重ねられている間に、並列で、細長い変化する部材から各照明デバイスの再充電可能な電源に充電エネルギーを送達する。各照明デバイスは、そのチャネルの一方の側に第１の放射体電極を有し、そのチャネルの反対側に第２の放射体電極を有し得、細長い充電部材は、細長い絶縁体、絶縁体の一方の側に負の充電電極、および絶縁体の第２の側に正の充電電極を有し得、その結果、電極および絶縁体は、照明デバイスのいずれか１つの第１および第２の電極の両方が、負の充電電極または正の充電電極のいずれかと同時に接触することを防止するように構成されている。いくつかの実施形態では、積み重ねられた照明デバイスのすべてを同時に変更するために、誘導充電が使用され得る。本開示は、複数のこれらの内部点灯デバイスを格納するための方法であって、積み重ねの前に照明デバイスを取り外すことなく、互いに上に、前記内部点灯デバイスを積み重ねるステップを含む、方法を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、互いに上に積み重ねられたままである間に、内部点灯デバイスの電源を充電するステップをさらに含む。

【0013】

本開示のさらなる態様および詳細は、添付の図および以下の詳細な説明から理解され得るが、これらに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

以下の詳細な説明および実施例は、必ずしもすべてではないが、本発明のいくつかの実施例または実施形態を非網羅的に説明する目的で提供され、いかなる方法においても本発明の範囲を限定するものではない。

【0015】

【図1】本発明の照明デバイスの一実施形態の側面図を示す。

【図1A】図１の照明デバイスの底端面図である。

【図2】本発明の充電デバイスの一実施形態を示す。

【図2A】図２の線Ａ－Ａを通る断面図である。

【図3A】互いに上に積み重ねられた複数のトラフィックコーンを示し、上部２つのコーンが縦断面図で表示されている。

【図3B】各トラフィックコーンに取り付けられた照明デバイスを備えた、互いに上に積み重ねられた複数のトラフィックコーンの部分的破断図である。

【図3C】図３Ｂの積み重ねられたデバイスの縦断面図である。

【図3D】充電デバイスが照明デバイスの整列したチャネルを通して挿入されている、図３Ｂの積み重ねられたデバイスの概略図である。

【図3E】動作可能に挿入された充電デバイスを有する照明デバイスの断面図である。

【図4】示されている照明デバイスに加えて、様々な他のデバイスで代替的に使用可能である、第１の（ノード）タイプの回路基板を組み込んだ図１の照明デバイスの代替的な実施形態の側面断面図である。

【図5】図４の照明デバイスを含む様々なデバイスで使用可能な第２の（ゲートウェイ）タイプの回路基板の図である。

【図6】図４に例が示されている第１の（ノード）タイプの回路基板、または図５に例が示されている第２の（ゲートウェイ）タイプの回路基板のいずれかを組み込み得るハウジングデバイスの側面断面図である。

【図7】安全な高速道路作業ゾーンの１つの非限定的な例および本開示のいくつかのデバイスを使用する方法を示す図である。

【図8】本開示のデバイスで使用可能な無線周波数エンジン構成要素の電気回路図である。

【図9】本開示のデバイスで使用可能な無線周波数エキステンダ構成要素の電気回路図である。

【図10】本開示のデバイスで使用可能な入出力エキスパンダ（Ｉ／Ｏエキスパンダ）用の回路の電気回路図である。

【図11】本開示のデバイスで使用可能な温度センサ、湿度センサおよび加速度計構成要素の電気回路図である。

【図12】本開示のデバイスで使用可能なＧＰＳ ＧＮＳＳシステムの電気回路図である。

【図13】本開示のデバイスで使用可能なソーラハーベスタ構成要素の電気回路図である。

【図14】本開示のデバイスで使用可能なＧＰＳ ＧＮＳＳ、Ｐａｒｔｉｃｌｅモデムおよびシリアルトランスレータ構成要素に関する回路の電気回路図である。

【図15】本開示のデバイスで使用可能なセルラーモデム構成要素の電気回路図である。

【図16】本開示のデバイスで使用可能な触覚スイッチ、インジケータＬＥＤ、および光感知回路のための回路の電気回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下の詳細な説明およびそれが参照する添付の図は、必ずしもすべてではないが、本発明のいくつかの実施例または実施形態を説明することを意図している。記載される実施形態は、あらゆる点において、例示的であるが限定的ではないと見なされるべきである。この詳細な説明の内容および添付の図は、決して本発明の範囲を限定しない。

【0017】

添付の図１～図３Ｅは、積み重ね可能なトラフィックコーンＣを内部照明するために使用可能な照明デバイス１０の一実施形態と、各照明デバイスの再充電可能電池２８を充電するために使用可能な充電デバイス５０と、を含む、本発明のデバイスの特定の非限定的な例を示す。

【0018】

図１および図１Ａに見られるように、照明デバイス１０のこの実施形態は、本体部分１２およびキャップ１４を含む。摩擦係合部材１６が、本体部分１２上に形成されている。これらの摩擦係合部材は、図３Ａ～図３Ｃに示されるタイプのトラフィックコーンＣ内の肩部Ｓまたは段差領域に摩擦係合するように構成されている。このようにして、照明デバイス１０は、トラフィックコーンＣの上端開口部Ｏに挿入され、摩擦係合部材１６がトラフィックコーンＣの肩部Ｓの下に来るまで前進させられ得、それによって、照明デバイス１０を、トラフィックコーンの上部開口部Ｏ内の動作位置に保持し、その結果、照明デバイス１０は、トラフィックコーンの円錐台状側壁の内側空間内に光を下向きに投じ得る。コーンの側壁のすべてまたは一部は半透明であり、それによって、光の一部がコーンの側壁を通過し、付録Ａに含まれる写真に見られるような発光性の輝きをもたらす。

【0019】

光は、照明デバイス１０の下端から放射される。複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２４が、照明デバイス１０の下端上に装着された環状レンズ２０を通して光を投じるように位置付けられている。これは、トラフィックコーンＣの内側空間内で、およびコーンＣの側壁の内面に対して下向きに光を投じる。

【0020】

中空チャネル２２が、照明デバイス１０を通して垂直に延在する。圧縮性電極（例えば、ばね電極）２４が、中空チャネル２２の対向する側に位置付けられている。以下により完全に説明されるように、これらの電極２４は、各照明デバイス１０内の再充電可能電池２８を充電するために使用可能である（図３Ｃ～図３Ｅを参照）。

【0021】

図２および図２Ａは、図３Ｂ～図３Ｃに見られるように、互いに上に積み重ねられたトラフィックコーンＣに取り付けられている間に複数の照明デバイス１０を同時に充電するために使用可能な充電デバイス５０を示す。この充電デバイス５０は、細長い充電部材５２および上部ハブ５６を備える。図２Ａの断面図に見られるように、細長い充電部材６４は、細長い充電部材５２の一方の側面に沿って走る正の充電電極６０と、細長い充電部材５２の反対側に沿って走る負の充電電極６２と、を有する。電気絶縁体６４が、正の充電電極６０と負の充電電極６２との間に位置付けられている。

【0022】

照明デバイス１０は、トラフィックコーンＣ上に動作可能に位置付けられ、その結果、トラフィックコーンＣが互いに上に積み重ねられるときに、照明デバイス１０の中空チャネル２２は、細長い充電部材５２が整列されたチャネル２２を通して下向きに挿入され得るように整列し、それにより、充電デバイス５０の充電電極６０、６２を各照明デバイス１０の電極２４と接触させる。これにより、充電エネルギーが、充電デバイス５０から各照明デバイス１０に、並列で送達されることが可能になる（図３Ｄおよび図３Ｅを参照）。充電デバイス５０の充電電極６０、６２および分離絶縁体６４ならびに照明デバイス１０の対応する電極２４は、照明デバイス１０のいずれか１つ上の電極２４の両方が、負の充電電極６０または正の充電電極６２のいずれかに同時に接触して短絡をもたらすことを防止するような方法でサイズ決定、構成および位置付けられ得る。むしろ、そのようなサイズ決め、構成、および位置付けは、ａ）特定の照明デバイス部材の両方の電極２４が絶縁体６４に接触するか、またはｂ）照明デバイス１０の一方の電極２４が正の充電電極６０に接触し、その照明デバイス１０の他方の電極２４が負の充電電極６２に接触するようなものであり得る。絶縁体６４によって占められる接触可能な表面積は、各充電電極６０、６２の接触可能な表面積よりも実質的に小さくてもよく、それによって、照明デバイス１０のいずれか１つの両方の電極２４が、絶縁体６４のみに接触する可能性は低くなる。任意選択的に、１つ以上の接触インジケータ（例えば、小さいＬＥＤ）が、充電デバイス５０のハブ５６上に装着され得、照明デバイス電極２４のいずれかまたはすべてが、意図されたように、正および負の充電電極６０、６２と充電接触しているかどうかを示すように配線され得る。そのようなインジケータが、照明デバイス１０のいずれかが絶縁体６４と接触しているだけであることを示す場合、ユーザは、次に、そのようなインジケータが、照明デバイス電極２４のすべてが、意図されるように、充電デバイスの正および負の充電電極６０、６２と好適な充電接触を行っていることを示すまで、細長い部材５２をわずかに回転させることができる。

【0023】

任意選択的に、充電システムは、一方のランプから他方への電力の誘導電磁伝送を使用し得る。

【0024】

単一点ランプの使用とは対照的に、本明細書に開示される内部照明デバイス１０は、光が拡散、および／または反射され得るように、コーン、または他の警告もしくは車両チャネル化デバイスの表面を照明することができる。これは、実質的に少ないエネルギーを使用しながら、運転者または歩行者に提示されるより大きな光源を提供する。電池駆動デバイスは、一時的および国土安全保障省のガイダンスシステムの標準であるため、より明るいランプまたはより長い電池寿命をもたらす省エネルギーが常に求められている。本発明は、点光源と同じエネルギーを使用して、はるかに大きなエリアを照明することを目的とする。したがって、照明された物体は、運転者または歩行者にとってより見やすくなる。

【0025】

本開示のデバイスで使用される光源は、ベースの近くに装着されている場合は視線誘導標に上向きに、視線誘導標の上部に装着されている場合は下向きに方向付けられるＬＥＤ、レーザ、または蛍光技術であり得る。光源は、視線誘導標の内側に挿入され得るか、または、外側から、視線誘導標の表面を通すか、視線誘導標の穴を通して挿入されて内側に方向付けられ得る。光源は、視線誘導標の外側にあって、プラスチックを光らせる柔らかい光で物体を「覆う」ように方向付けられ得る。

【0026】

加えて、トラフィックコーンを他のトラフィックコーンの上に積み重ねることができるように、または標準的な配送技術と一致してバレルを積み込むことができるように、適切な幾何形状で設計されたデバイスは、デバイスを展開する作業班による「標準的な操作手順」を可能にする。作業班は、彼らがすることを何も変える必要はない。コーンまたはバレルを収集する際には、視線誘導標の内側または外側に光源がないかのようにそれらを取り扱う。一時的な交通制御視線誘導標のための現在の照明システムでは、オペレータは視線誘導標を回収する前に、デバイスからライトを取り除く必要がある。これは毎晩発生するため、毎日の光源の設置および除去は面倒であり、潜在的に危険になる。これは、視線誘導標が高速道路上に展開され、それによって作業者を高速で移動する車両にさらすと、多くの場合達成される。

【0027】

ランプは、路面に設置されたときに自動的にオンになるように、またはクラウドベースの通信もしくはローカル遠隔制御によって遠隔でオンになるように設計することができる。したがって、例えば、移動するトラックから落とされると、１０００メートル離れた車両の安全装置から、または異なる州または国のデスクトップからボタンを押すだけで、数百のトラフィックコーンをオンにすることができる。内部に点灯した視線誘導標は、順次パターン、逆パターン、定常光パターン、または他の望ましい組み合わせで点灯するようにプログラムすることができる。これらは、１秒に１回、より速い、より遅いなど、多くの異なるパターンまたはレートのうちの１つで点滅することができる。それらは、滑走路着陸システムのように、交通流の方向に、または反対方向に、視線誘導標から視線誘導標にシーケンスすることができる。

【0028】

光を生成することに加えて、システムは、任意の周波数またはプロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、４Ｇ、５Ｇセルラー、Ｗｉ－Ｆｉ）の音波または電波を放射して、自律車両に直接、またはクラウドアップリンクを介して、次いで自律車両にダウンリンクして、作業ゾーンの場所および作業エリアの幾何学形状に関係するグラウンドトゥルースを提供することができる。また、コーン間の点滅を同期および調整するコーン内のセンサは、車両数、速度、温度、衝撃／動き、または他の監視されたパラメータを、クラウドへの単一または複数のセルラー接続を有するローカル（ランプベース）ネットワークシステムを介してクラウドベースのシステムに渡すことができる。

【0029】

加速度計または他の傾斜センサを含むＩｏＴセンサを用いて、内部照明された視線誘導標は、作業ゾーンまたは歩行者エリアへの車両侵入の作業者への警告をもたらす通知として機能することができる。車両が、歩行者が作業、または集まっているセクターに入り、視線誘導標がこのエリアに入るために打たれなければならない場所に位置付けられている場合、加速度計は、衝撃を登録し、無線信号または音声信号もしくは光信号を送信して、車両が保護エリアに入ったことを作業者または歩行者に警告する。センサが、光同期ネットワークデバイスの回路基板上に位置するとき、それは、コーンまたはバレルまたは視線誘導標に恒久的に設置され、「アドオン」を表すものではない。したがって、専用の侵入システムとは異なり、これは常に標準視線誘導標の標準展開の一部である。これは、コストを低減し、この安全システムの展開を容易にする技術における進歩を表す。

【0030】

操作上望ましく、ためらいなく使用されるために、ランプに電力を供給する電池は、再充電可能であり得るが、非再充電可能エネルギー源が使用され得る。トラフィックバレルの上部に組み込まれた、またはトラフィックコーンに巻き付けられたソーラパネル（柔軟なソーラパネルが利用可能）は、ソーラエネルギーの収穫に使用することができる。

【0031】

車道上の大きなワット数で入手できる音響エネルギーは、電池を充電するためにピエゾまたは他の技術を使用して捕捉および収穫することができる。

【0032】

風力エネルギーは、自然に生成されるものと、通り過ぎる車両によって生成されるものとの両方を使用して、小型プロペラ、タービン、またはフラッパーを回転させて、充電用のエネルギーを捕捉することができる。

【0033】

車道上の充電に代わるものは、ランプが恒久的に設置されたトラフィックコーンなどの積み重ね可能な視線誘導標を有し、積み重ねられたコーンからその下の積み重ねられたコーンに電気を伝導することである。例えば、１０個のコーンを積み重ねて、各々が電気接続を行って、その下のコーンを充電することができる。このようにして、壁の主電源または１２～２４ｖ車両システムに差し込まれた充電システムを、最上部のコーンの上に配置することができる。電気充電電力は、恒久的に設置されたランプに組み込まれた電気接点のおかげで各コーンに送達され、その結果、各ランプ電池システムは上または下のものから充電電流を受け取る。図１

【0034】

代替の充電システムは、コーンの上部に恒久的に挿入された各ランプの中央を一時的に通過して下げられる、長い導電性のロッドである「ワンド（ｗａｎｄ）」によるものである。ワンドは、積み重ねられたコーン内部のランプの各々に接触し、上記のように「直列」ではなく「並列」で充電電流をもたらす。このシステムは、１０個のランプが正確な幾何学的方法で互いに接触するために要求される必要なばね接触ならびに正確な間隔および幾何形状を回避する。いずれの充電システムも、視線誘導標のランダムな積み重ねを可能にするように特別に設計されており、つまり、例えば、コーンの配向は、３６０度の任意の位置に積み重ねることができる。代替的に述べると、コーンは、特定のパターンで積み重ねられる、または特定の方法で並べられる必要はない。

【0035】

任意選択的に、照明デバイス１０は、無線周波数または他の通信システムを組み込み得、以下の米国特許のいずれかに記載されている、フロッキングプロトコル、メッシュネットワークまたは任意の他の回路、装置、機能、フォーマット、シーケンス、点滅プログラム、または他の動作を使用して、制御され、互いに通信および／または自己同期するように装備され得る。Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｖｅｈｉｃｕｌａｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍと題された米国特許第８，５６４，４５６号、Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｇｕｉｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍと題された米国特許第８，１５４，４２４号、 Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ ｔｈｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓと題された米国特許第９，２８８，０８８号、Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｇｕｉｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍs ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｓと題された米国特許第９，８４７，０３７号、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ａｎｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｆｌａｓｈｉｎｇ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｆｌａｒｅｓ ｗｉｔｈ Ａｃｔｉｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎと題された米国特許第９，８３５，３１９号、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ａｎｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｆｌａｓｈｉｎｇ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｆｌａｒｅｓ ｗｉｔｈ Ａｃｔｉｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎと題された米国特許第１０，４４３，８２８号、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ ｔｈｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓと題された米国特許第１０，５３６，５１９号、およびＤｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｓ ｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓと題された米国特許第１０，６６０，１８３号、このような各特許の開示全体は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

【0036】

任意選択的に、以下により完全に説明されるように、照明デバイス１０は、例えば、デバイスが衝撃を受けている、デバイスが倒されている、デバイスによってマークされたゾーンへの車両の侵入、デバイスの場所における温度および／または他の気象条件、デバイスの場所における風速および／または風向き、デバイスを通過する車両の速度、デバイスを通過する車両のサイズまたは重量、デバイスに電力を供給する電源（例えば、電池２８）の充電状態、およびデバイスの機能または現在の機能状態、を示すデータなどの、照明デバイス１０、照明デバイス１０が取り付けられている交通チャネル化／マーキングデバイス（例えば、トラフィックコーンＣ）、および／またはそのようなデバイスの近くのエリアに関連するデータを感知および／または送信するためのセンサおよび／または送信装置を組み込み得る。

【0037】

図４は、図４に示されるデバイス１０の要素、ならびに上記に要約された追加の機能の一部またはすべてを実行するための追加の要素を含む、照明デバイス１０ａ上の代替の実施形態を示す。図４の例では、照明デバイス１０ａは、内部空洞１０２内に装着された、ノード回路基板１００（図４の照明デバイス内に示されている）またはゲートウェイ回路基板２００（図５に別個に示されている）のいずれかを含む。回路基板１００または２００のいずれかは、充電デバイス５０が挿入可能である中空チャネル２２と整列する中央開口を含むトロイダル形状または他の構成を有し得る。

【0038】

ノード回路基板１００上に装着された構成要素（図４に示される）は、ＧＰＳアンテナ１０４（ＧＧＢＬＡ．１２５．Ａ、Ｔａｏｇｌａｓ ＵＳＡ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機１０６（ＧＧＢＬＡ．１２５．Ａ、Ｔａｏｇｌａｓ ＵＳＡ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、ＭＣＵトランシーバ１０８（ＣＣ２５３０Ｆ２５６ＲＨＡＲ、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｄａｌｌａｓ，Ｔｅｘａｓ）、加速度計１１０（ＬＩＳ２ＤＨ１２ＴＲ、ＳＴ Ｍｉｃｒｏ、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、電圧レギュレータ１１２（ＵＭ１４６０Ｓ－３３、Ｕｎｉｏｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）、ＬＥＤドライバ１１４（ＢＣＲ４２１、Ｄｉｏｄｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ、Ｐｌａｎｏ，Ｔｅｘａｓ）、温度センサ１１６（ＨＴＳ２２１ＴＲ、ＳＴ Ｍｉｃｒｏ、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）および湿度センサ１１８（（ＨＴＳ２２１ＴＲ、ＳＴ Ｍｉｃｒｏ、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のいずれかまたはすべてを含み得る。気象保護フィルタ１０３ａを備えた通気口１０３が、示されるように、空洞１０２の壁を通して形成されて、任意の温度センサ１１６および／または湿度センサ１１８がデバイス１０ａのエリア内の温度および／または湿度を正確に感知するように、空洞内への周囲空気の循環を可能にし得る。列挙された構成要素は、存在する場合、少なくとも以下の機能を実行し得る。
●ＧＰＳアンテナ１０４およびＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機１０６は、ノードまたはゲートウェイデバイスがＧＰＳによってグラウンドトゥルースデータおよび／または他の情報を送受信することを可能にする。ＧＰＳアンテナ２０２ ＧＰＳ ＧＮＳＳ受信機を使用して受信および／または送信され得る情報のタイプの例としては、デバイスの正確な場所（例えば、経度／緯度）が挙げられ、衛星ベースのＧＰＳ ＧＮＳＳ信号に組み込まれ、低デューティサイクル同期よりも少ない電力を使用して、メッシュネットワーク無線送信／受信タイミングを同期させるために使用され得る正確なタイミング情報であり得る。正確なＧＰＳ ＧＮＳＳタイミング情報がない場合、メッシュネットワーク内のノードは、他のノードと接続してクロックをリセットするために、定期的に、例えば１００ミリ秒ごとに「覚醒」する必要がある。さもなければ、内部ＭＣＵクロックがドリフトする可能性がある。ＧＰＳ ＧＮＳＳで利用可能な外部クロック基準を用いて、再同期に使用されるデューティサイクルをはるかに低くすることができる。例えば、ノードは３０秒ごとに覚醒し得る。それゆえ、ＧＰＳ ＧＮＳＳ回路は、場所情報だけでなく、タイミングおよびメッシュの同期も提供する。
●ＭＣＵトランシーバ１０８は、それが位置付けられているノードまたはゲートウェイデバイスとの間の無線の無線周波数伝送を可能にする。ＭＣＵトランシーバ１０８を使用して受信および／または送信され得る情報のタイプの例としては、上記で言及され、参照により本明細書に明示的に組み込まれる、様々な米国特許および公開された米国特許出願に記載されているようなネットワークデバイスの動作をシーケンシングまたは制御するための情報、ならびにゲートウェイデバイスとの間で個々のネットワーク化されたノードデバイスの状態および／または機能に関する情報を送信するための情報であって、ゲートウェイデバイスは、次に、情報（ＧＰＳ位置、加速度計が感知した重力に対する動きおよび配向、感知した温度、感知した湿度、ＬＥＤの動作モード／パターン／ステータス、ソフトウェアファームウェアの更新、または他の通信）を電話、光ファイバケーブル（利用可能な場合）、インターネット、クラウドベース、セルラー、車両へ直接、または他の手段などを介して１つ以上の遠隔地（例えば、制御センタ）に送信／受信し得る、情報が挙げられ、
●加速度計１１０は、それが位置付けられている任意のデバイスの動きを感知し、動きに関連する情報（デバイスが車両によって衝突されたこと、風によって転倒されたこと、さもなければ意図された位置もしくは場所から移動されたことの通知など）を可能にし、
●電圧レギュレータ１１２は、電圧レギュレーションを提供し、
●ＬＥＤドライバ１１４は、上記の例で説明したＬＥＤ２４、２６および／または３１０などのＬＥＤを駆動および制御し、
●温度センサ１１６は、周囲温度を感知し、
●湿度センサ１１８は、周囲の湿度を感知する。

【0039】

ゲートウェイ回路基板２００（図５）上に装着された構成要素は、ノード回路基板１００（図４）上に示された構成要素のいずれかまたはすべてを含み得、加えて、次の追加構成要素のいずれかまたはすべてを含み得る：セルラーアンテナ２０２（ＦＸＵＢ６３０７０１５０Ｃ、Ｔａｏｇｌａｓ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、セルラーモデム２０４（Ｂ４０２、Ｐａｒｔｉｃｌｅ、Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、およびソーラハーベスタ／充電回路２０６（ＳＶＴ１０４０、ＳＴ Ｍｉｃｒｏ、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、またはＢＱ２５５０５、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｄａｌｌａｓ，Ｔｅｘａｓ）。存在する場合、これらの追加の構成要素は、少なくとも以下の機能を実行し得る：
●セルラーアンテナ２０２およびセルラーモデム２０４は、ゲートウェイ回路基板２００が存在するゲートウェイデバイスとの間のセルラー通信を可能にする。セルラーアンテナ２０２およびセルラーモデム２０４を使用して受信および／または送信され得る情報のタイプの例としては、電話、インターネット、クラウドベースまたは他の手段などを介して１つ以上の遠隔地（例えば、制御センタ）へのセルラーまたは他の通信を介して情報を送信／受信することが挙げられる。
●少なくとも一部のエリアでは、光ファイバ通信ネットワークが、車道の近くで利用可能であり得る（例えば、政府の運輸局または他の当局などのインフラストラクチャプロバイダによって提供される場合がある）。このような光ファイバネットワークへのアクセスは、（例えば、高速道路に沿って位置する接続箱を使用して）得られ得る。作業ゾーンの範囲内にある場合、ゲートウェイ２００回路基板は、セルラーモデムハードウェアコストおよび繰り返される毎月の接続およびサーバ料金を回避するために、光ファイバケーブルシステムに直接接続するように装備され得る。
●ソーラハーベスタ／充電回路２０６は、適切に接続された任意のソーラパネル（例えば、以下に記載される２０８または３０５）から電力を抽出し、そのようなエネルギーを使用して１つ以上の電池（例えば、２８またはＢ）を充電することによって、統合されたエネルギー管理を提供する。

【0040】

ソーラハーベスタ／充電回路２０６を含むゲートウェイ回路基板２００が、図４に示す照明デバイス１０ａに装着されている実施形態では、照明デバイス１０ａは、オプションのソーラパネル２０８およびそのソーラパネル２０８をソーラハーベスタ／充電回路２０６に接続する関連する回路をさらに含み得る。図４に示すようにデバイス１０ａの上部に装着された場合、オプションのソーラパネル２０８は、充電デバイス５０が挿入可能である中空チャネル２２と整列する中央開口を含むトロイダル形状または他の構成を有し得る。

【0041】

図６は、ノード回路基板１００またはゲートウェイ回路基板２００のいずれかがその中に装着され得るハウジングデバイス３００の１つの非限定的な例を示す。次いで、このハウジング３００は、任意の好適なタイプの交通チャネル化デバイス（例えば、コーン、視線誘導標、バレル、囲い、フレア、警告灯、標識、電子路側ディスプレイなど）または任意の他の物体（車両、建設機械、車道デブリなど）に取り付けられ、または位置付けられ得る。示された例では、このハウジング３００は、その中に回路基板１００または２００が装着されている内部空洞３０４を有するエンクロージャを備える。電池接点３０６が提供され、それにより電池がハウジングデバイス３００内に装着されて、デバイスに電力を供給し得る。回路基板１００または２００がソーラハーベスタおよび充電回路２０６を含む実施形態では、ハウジングデバイス３００はまた、ソーラエネルギーを収集および使用してデバイスに電力を供給し、および／または電池Ｂを変更するためのソーラパネル３０５および関連する回路を含み得る。回路基板１００または２００が温度および／または湿度センサ１１６および／または１１８を含む実施形態では、気象保護フィルタおよび／または関連するダクトを含み得る通気口３０８が提供されて、空洞３０４への周囲空気の循環を可能にし、それにより任意の温度センサ１１６および／または湿度センサ１１８ａが、ハウジングデバイス３００のエリア内の温度および／または湿度を正確に感知し得る。

【0042】

また、図６に示すように、ハウジングデバイス３００または上述の照明デバイス１０もしくは１０ａ、または本開示に従って動作可能な任意の他のデバイスは、赤外線または可視光を放射するための、関連するドライバ、ＬＥＤ回路基板またはモジュールを備えた赤外線または可視ＬＥＤ３１０を含み得る。以下でより完全に説明するように、いくつかの実施形態では、そのようなＬＥＤ３１０から放射された赤外線および／または可視光は、電子運転者警告／アシスト、自動操縦もしくは自律制御システムを装備した、近づいてくる車両上のセンサおよび／またはカメラによって直接受信され得、それによって、そのような車両の電子運転者警告／アシスト、自動操縦もしくは自律制御システムが、ＬＥＤ赤外線もしくは可視光を発出するデバイス１０、１０ａ、３００との衝突を回避もしくは防止するための警告もしくは制御アクションを発することを可能にする。一実施形態では、回路基板１００または回路基板２００（ノードまたはゲートウェイ）、もしくはそれらの構成要素は、図７（下記）の３２６などの動作ランプ、または任意の他の作業ゾーンデバイス内に装着および封入され得る。このランプまたは他のデバイスは次に、警告または安全デバイスおよび他のノード３００／１００への通信リンクとして、またはクラウド１（３００／２００）へのゲートウェイとしての両方で作用する。

【0043】

図７は、本開示に記載されるタイプのデバイスのネットワークを備えるスマートハイウエイワークゾーンの１つの非限定的な例を示す。照明デバイス１０ａ（図４）は、トラフィックコーン３０４上に装着されている。示されるように、これらのコーン３０４は、部分的な車線閉鎖のような走行の狭くなったエリアを線引きするために、車道表面上に列で位置付けられている。コーンに装着された照明デバイス１０ａの各々は、ノード回路基板１００を装備している。このスマートワークゾーンネットワークはまた、以下の、車道の一方の側に沿って位置付けられたいくつかの追加のアイテムを含む。
ハウジング３００が取り付けられた複数のダイヤモンド形状のポータブル警告標識３１０であって、各ハウジングには、上述したようなノード回路基板１００が装備されている、複数のダイヤモンド形状のポータブル警告標識３１０、
上述したようなノード回路基板１００を装備した付属ハウジング３００を装着した点滅警告灯３２６を有する、矩形ポストマウント標識（例えば、バリケード）３２０、
上述したようなノード回路基板１００を装備した付属ハウジング３００を用いて、交通を左に移動するように指示する照明された矢印を示すようにプログラムされた一連の電子ディスプレイ３２２、および、
取り付けられたゲートウェイ回路基板２００を装備したハウジング３００を有する、装着された点滅警告灯３２６を有する反射型トラフィックバレル３２４。

【0044】

図７の例では、近づいてくる車両のオペレータは、最低でも、トラフィックコーン３０４またはバレル３２４を通して、および照明された標識３００から、可視光が投じられているのを知覚し得、様々な標識および物体の他の態様を、それらが視野内に入ってくるときに可視化し得る。しかしながら、車両オペレータによるそのような直接的な視線の可視化を超えて、図７に示された様々なデバイスは、ＧＰＳ（ＧＮＳＳ）、赤外線センサ、カメラ、自動操縦および／または自律制御能力を装備した車両Ｖに追加情報を提供し得る。例えば、ＧＰＳナビゲーションシステムまたはインターネットベースのＧＰＳ情報へのアクセスを有する車両または車両乗員は、作業ゾーンの視覚化距離内に来る前に、図７に示される作業ゾーンから情報を受信し得る。作業ゾーンデバイス１００および２００は、無線通信を介して車両Ｖと直接通信してそれらのデータを配信し得、または複数のデバイス１００は、それらのグラウンドトゥルースデータ（場所、温度、湿度、重力に対する配向など）を、エンクロージャ３００内のバレル３２４の上部に装着されたゲートウェイ２００に送信することができる。次いで、ゲートウェイ２００は、すべてのデバイス１００（および２００内のセンサも同様）によって提供されるデータの収集物をクラウド１に送信する。これは、セルラー通信によって、または、上述したように、そのような接続が利用可能である場合、直接光ファイバ接続によって生じ得る。

【0045】

クラウド１におけるこれらのデータの処理および再送信は、リアルタイムで、インターネットおよびクラウド２への送信に続く。クラウド２から、場所、資産タイプ（バレル、バリケード、コンクリートバリア、標識、メッセージボード）などの特定のデータが、オンボード処理のための車両（自律車両）にセルラー接続を介して配信され、車両Ｖのダッシュボードのユーザインターフェース上に表示する。そのような光ファイバ接続の実施形態では、ノード１０ａおよび３００／１００は、ゲートウェイ３００／２００と通信し続けるが、ゲートウェイ３００／２００は、クラウド１に接続するために、セルラー接続ではなく光ファイバネットワークを使用し得る。

【0046】

例えば、示されるように、コーンに装着された照明デバイス１０ａは、互いから情報を送受信し得る。少なくとも単一のノード３００／１００が、バレル３２４上に装着されたゲートウェイデバイス３００／２００の無線周波数伝送範囲内に位置する場合、この単一のノード（または複数のノード３００／１００）は、ネットワーク全体のデータ収集、または制御コマンドを、ゲートウェイ３００／２００との間で伝送するための導管として作用する。１０ａまたは３００／１００デバイスで取得された情報が、３００／２００の範囲内に入るために複数のルート（例えば、経路）が存在し得、ここでこれらのデータは、ゲートウェイデバイス３００／２００に送信される、またはそこから受信される。新しいデータがメッシュネットワークを介してゲートウェイ３００／２００に送信されるとき、または情報の受信の失敗が検出されるとき（例えば、スケジュールされた定期的なヘルスステータスチェック）、ゲートウェイ３００／２００は、そのような情報をセルラー接続または光ファイバケーブルによってクラウド１の第１のデータ受信場所（例えば、システムの所有者によって運営されるデータセンタまたは制御センタ）に送信する。そのような情報は、電池の充電状態、動作状態、加速度計の衝撃状態などのような各ノードデバイスの状態情報を含み得る。次いで、このような情報は、電池の再充電、衝撃を受けたまたは移動したデバイス、または風またはトラック後流によって吹き飛ばされたデバイスの再配置／修理、機能しないデバイスの交換などのような、任意の必要なメンテナンスの問題に対処するために適切なサービス担当者を派遣するために使用され得る。

【0047】

クラウド１はまた、情報の一部またはすべてを、１つ以上の第２のデータ受信機（例えば、警察、政府運輸部門、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｏｔｏｒｓ ＯｎＳＴａｒ（商標）システム、ＨＥＲＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、または他のデータ受信機などのサブスクリプションベースの車載情報システム）に送信し得る。その第２のデータ受信機は、次いで、様々な目的のために受信する情報を利用し得、および／またはそのような情報の一部またはすべてを車両または他の場所に再送信し得る。いくつかの例では、第２のデータ受信機は、情報の一部またはすべてを車両Ｖ内に位置する受信機に送信し得、車両内の装置は、次いで、受信した情報を処理して、それをナビゲーションモニタまたはＧＰＳ対応マップ上に表示させ得、および／または受信した情報に基づいて、車両のオペレータに、可聴、視覚、触覚、もしくは他の警告を発し得る。例えば、車両Ｖ内のナビゲーションモニタまたはＧＰＳマップは、作業ゾーンの場所の表示（例えば、可視線またはマーキング）、ならびに「左車線閉鎖」の表示などのような他の情報を表示し得る。受信している車両に自動操縦、運転者支援システムまたは自律制御が装備されている場合。

【0048】

また、制御信号は、クラウド１を介してバレル３２４上に装着されたゲートウェイデバイス３００／２００に送られ得、バレル３２４は、次いで、そのような制御信号を、無線周波数伝送を介して、ネットワーク内のノードデバイスのすべてに伝送し得る。このようにして、制御センタは、任意の所望の設定変更（例えば、ＬＥＤ点滅周波数、パターン、シーケンスまたは色、加速度計感度、デバイスのオンまたはオフの切り替えの変更）、ソフトウェア／ファームウェアの更新などをノードデバイスのすべてに遠隔伝送し得る。

【0049】

図７の例に示されている、単一ゲートウェイへのメッシュネットワークの多数対１の性質の別の態様は、作業ゾーン資産の制御能力である。その日の作業が完了したら、各種警告ランプは消灯される。運転者は、作業中は速度を落とさなければならないが、人員がいない場合は掲示された速度に戻る場合がある。閉鎖されたレーンに設置された特定のランプを消灯するには、人員は自身を近づいてくる交通の危険にさらさなければならない。多くの場合異なる郡または州にいるメインオフィスの担当者が、デスクトップコンピュータの安全な場所から、作業ゾーンで点滅するランプのすべてを遠隔で制御することができるようになった。例えば、一都市または州のコンピュータ上に開かれたインターネットダッシュボードから送信された「ランプ３２６をオフにする」などの制御コマンドは、別の都市または州の点滅警告ランプを制御することができる。人員が危険にさらされることはなく、作業ゾーンが機能していないとき、または人員がいないときに、不適切に点滅するランプによって運転者が通行中に不必要な遅延を受けることはない。

【0050】

トラフィックコーン３０４が車両Ｖと衝突し、車道に位置を変えた事象では、衝撃は、デバイス１０ａによって感知され、デバイス１０ａを、その活動していない低電力状態からミリ秒以内に覚醒させる。その後、直ちに衝撃警報を送信する。列において次の隣接するトラフィックコーン３０４がその正確な時間に受信モードにない場合、それでもなお、送信された衝撃警報は、バリケード３２０に固定されたランプ３２６上に装着されたデバイス３００／１００などの別のネットワークデバイスによって受信され得る。いずれの場合も、ネットワーク内の任意の他のデバイスから確認応答を受信するまで、衝撃を受けたコーン関連のデバイス３００／１００は衝撃警報を送信し続ける。デバイスは、例えば、１００ミリ秒ごとなど、間隔を置いた時間間隔でリスニングするように設定され得る。次いで、この衝撃警報は、ランプ３２６上に装着されたゲートウェイ３００／２００に警報が配信されるまで、トラフィックコーン、バリケード、バレル、標識などの上にあるかどうかに関係なく、ノードからノード（デバイス３００／１００からデバイス３００／１００）に送信される。次いで、この事象は、ゲートウェイデバイスのゲートウェイ３００／２００からクラウド１に送信され、次いで、クラウド２に警報を再送信する。セルラー接続を装備し、作業ゾーンの方向に向かい、事前に定義された距離内にある車両（Ｖ）（例えば、ジオフェンス、３キロメートルかつ接近中）は、クラウド２から警報を受信する。好適なマップディスプレイ、例えばダッシュボードディスプレイ、上で、マップが変化して、その正確な場所に「車道内の物体」を示す。加えて、車両Ｖ内の車載コンピュータは、車両Ｖによる回避的な操作を可能にするためのデータを提供され得、または是正的な操作は、車両の運転者支援および／もしくは自律制御システムを実施、または促し得る。同時に、警報（例えば、電子テキストメッセージ、電子メール、または可聴警報）が、メンテナンス作業班または請負業者の担当者に送信されて、指定された場所にある変位したコーンまたは「車道内の物体」を知らせ、それによって迅速な是正措置が取られることを可能にし得る。

【0051】

別の例は、自律型または他の自動制御車両Ｖが、作業ゾーンの特定の範囲（例えば、３キロメートル）内に接近するとき、システムによって支援される場合である。トラフィックコーン３０４（またはセンサ３００／１００または１０ａを装備した他の視線誘導標）は、ＧＰＳ ＧＮＳＳ位置データを提供する。位置データのこれらのビットは、メッシュネットワークを介してゲートウェイ３００／２００に絶えず送信され、ゲートウェイ３００／２００は、光ファイバまたはセルラー接続を介して、これらのデータをクラウド１に転送する。次いで、緯度および経度データポイントが、クラウド２に送信され、次いで、クラウド２から作業ゾーン位置の３キロメートル以内の接近車両Ｖに送信される。車両Ｖ内の車載コンピュータは、次いで、これらの物体を接続する仮想ラインを描画し、それによって「硬い」仮想バリアを作成し、車両を仮想ラインにあまりにも密接に交差または侵入しない様態でナビゲートさせ得る。これは、人員がリアルタイムのグラウンドトゥルースデータによって保護される安全な作業ゾーンを提供する。

【0052】

図８から図１６は、本開示に記載されるデバイスを監視および制御するように設計された電子回路の例を示す。

【0053】

図８は、「ＲＦエンジン」と呼ばれる回路を示し、これは、単一のシステムオンチップ（ＳｏＣ）内に、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔのＣＣ２５３０マイクロコントローラ（Ｕ１）および２．４ＧＨｚ無線トランシーバを備える。この回路には、８０５１シリーズのマイクロコントローラが組み込まれている。ＭＣＵは、１０ピンコネクタを使用してＪ１ヘッダを介してプログラムされる。２つの水晶が利用されており、Ｘ１は、無線通信のタイミングを計るための３２メガヘルツの水晶であり、一方、Ｘ２は、３２．７６８キロヘルツで、デバイスが低電力スリープモードのときにウォッチドッグタイムを制御する。

【0054】

図９は、無線周波数レンジエキステンダ（Ｕ２）の設計を示す。図８に記載されているＣＣ２５３０ ＭＣＵは、逆Ｆトレースアンテナを直接駆動することができる。しかしながら、無線レンジを広げるために、ＣＣ２５９２（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）レンジエキステンダを追加すると、ＣＣ２５３０の無線周波数出力信号が増幅される。これは、ＡＮＴ出力上のコンデンサおよびインダクタによって示されているＰｉネットワークを使用し、２．４５ＧＨｚで共振する５０オームインピーダンスでトレース逆－Ｆアンテナを駆動する。

【0055】

図１０は、Ｕ３およびＵ４のための回路を定義する。Ｕ３は、より多くの制御機能を提供するために組み込まれた入出力エキスパンダ（Ｉ／Ｏエキスパンダ）である。ＣＣ２５３０ ＭＣＵ ＳｏＣは、２１の入力および出力の制限された入力および出力を有する。温度感知、ＧＰＳ ＧＮＳＳ、加速度計、セルラー通信などを追加することで、追加のＩ／Ｏが必要になる。このＭＣＰ２３Ｓ１７（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）は、１６の追加の外部制御を提供する。Ｕ４、部品番号２３Ｋ６４０（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）は、データの収集、送信、および保存に必要な追加メモリを提供する。この部品、外部ＲＡＭはまた、ＣＣ２５３０および関連する部品に無線で（ＯＴＡ）アップデートを行うために必要なメモリも提供する。ＳＰＩバスは、部品Ｕ３およびＵ４に通信するために使用される。

【0056】

図１１は、図１１に示されるように、部品Ｕ１７およびＵ５を利用した温度、湿度、および加速度（衝撃）センサのための回路を示す。これらはまた、ＳＰＩ通信バスを介してＭＣＵ Ｕ１に通信する。温度および湿度を感知するＵ１７（ＳＴ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）は、密閉されたエンクロージャの外側の大気への気象保護された通気口を必要とする。加速度計（ＬＩＳ２ＤＨ１２）Ｕ５（ＳＴ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）は、感度を調整するために遠隔で調整することができる。低電力インジケータＬＥＤ、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２は、製造中の検証および試験に使用される。

【0057】

図１２は、Ｕ９、ＧＰＳ ＧＮＳＳシステム（ＬＣ７９ＤＡ －Ｑｕｅｃｔｅｌ）を示し、それは、ＵＡＲＴプロトコルを介して通信する。１．８ボルトの別個の電源レギュレータＵ６（ＳＧＭ２０１９）を必要とする。ＭＣＵは３．３ボルトで動作するため、Ｉ／Ｏにはレベル変換が必要であり、Ｕ７およびＵ８、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＴＸＳ１０４で達成される。

【0058】

図１３は、ソーラパネル（光起電力パネルＳＰ１およびＳＰ２－オプション）からの低電力入力を変換し、リチウムイオンまたはリン酸鉄リチウム電池を充電するソーラハーベスタ、ＢＱ２５５０５ Ｕ１２（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を示す。Ｕ１０およびＵ１１は、電池が放電し、再充電に数時間の日光が必要な場合に負荷を切り離すスイッチである。これにより、負荷引き込み電力なしで、より高速な再充電が可能になる。

【0059】

図１４は、ＵＡＲＴプロトコルを使用してＭＣＵと通信するＧＰＳ ＧＮＳＳおよびＰａｒｔｉｃｌｅモデムを示し、シリアルトランスレータ（Ｕ１３）はＳＰＩをＵＡＲＴに変換する。Ｕ１３、ＳＣ１６ＩＳ７６０ＩＢＳ（ＮＸＰ Ｉｎｃ．）。

【0060】

図１５は、セルラーモデムを示す。このメッシュネットワーク内の通信は多数対１であるが、セルラーを介してクラウドに接続する１つのデバイスは、セルラーモデムを必要とし、それは図１５に示されている。Ｕ１６は、Ｐａｒｔｉｃｌｅモデム用のプラグインヘッダである。Ｕ１４（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＴＰＳ６１０２３）は、Ｐａｒｔｉｃｌｅモデムに４ボルトを供給するためのブースト電圧レギュレータである。このモデムには、切り替え可能な３．３ボルトも必要である（使用していないときに電源をオフにして電力消費を下げるために）。Ｕ１５、Ｕｎｉｏｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ－ＵＭ１４６０）は、Ｐａｒｔｉｃｌｅに３．３ボルトを提供して、モデム上のロジックを制御する。

【0061】

図１６は、触覚スイッチ、インジケータＬＥＤ、および光感知回路（Ｑ３）を説明する。これらの構成要素は、製造および密封されたエンクロージャへの挿入の前に、回路基板の組み立ておよび最終試験の間に使用される。

【0062】

本明細書で使用される場合、「車両」または「車両（複数）」への言及は、陸上車両に限定されず、むしろボートおよび他の船舶も含み、「道路」という用語は、ボートおよび船舶によって走行されるルートまたはエリアを含むと解釈されることを理解されたい。可能な限り、本明細書に記載されるデバイスまたはシステムのいずれかは、桟橋、防波堤、海岸線、ブイ、はしけ、または他の浮揚デバイスに配置され得、ボートもしくは船舶の航行、港湾入港／誘導、および／もしくは橋の接舷、障害物、または恒久的もしくは一時的な危険の回避を支援するために使用され得る。また、可能であれば、信号放射体によって放射された信号は、軍人が使用するものなどの赤外線暗視ゴーグルを使用して可視化され得る。

【0063】

本発明は、本発明の特定の実施例または実施形態を参照して、上に記載されてきたが、本発明の意図される趣旨および範囲から逸脱することなく、これらの記載された実施例および実施形態に対して、様々な追加、削除、変更、および修正を行うことができる。例えば、一実施形態または実施例の任意の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、部品または部分は、別途指定されない限り、またはそのようにすることで、その実施形態または実施例がその意図された使用に不適切になることがない限り、別の実施形態または実施例に組み込まれるか、またはそれらとともに使用され得る。また、方法またはプロセスのステップが特定の順序で説明または列挙されている場合、そのようなステップの順序は、別途指定されない限り、またはそのようにすることで、その方法またはプロセスがその意図された目的に不適切になることがない限り、変更され得る。加えて、本明細書に記載される任意の発明または実施例の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、部品または部分は、別段の記載がない限り、任意選択的に存在し得るか、または任意の他の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、部品もしくは部分の不在下または実質的な不在下で利用され得る。すべての合理的な追加、削除、修正、および変更は、記載された実施例および実施形態の等価物と見なされ、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれるべきである。

【図1】

【図1A】

【図2】

【図2A】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【国際調査報告】