СИСТЕМА ЗЕРКАЛ ПЕРЕДНЕГО ВИДА Российский патент 1995 года по МПК B60R1/10 

Изобретение относится к оптическим наблюдательным устройствам автомобилей, в частности - к зеркалам переднего вида, и может быть применено для восприятия зрительной информации водителем о состоянии зон, непросматриваемых с места водителя автомобиля.

Известны наружные плоские и сферические зеркала переднего вида, установленные перед лобовым стеклом на автомобиле и предназначенные для восприятия зрительной информации водителем о ситуации вне его поля зрения перед совершением маневра. Эти зеркала устанавливаются в передней части автомобиля со стороны, противоположной месту водителя.

Недостатком таких зеркал является то, что водитель получает измененное изображение, в котором произведена перестановка правого и левого положений. Это приводит к нарушению пространственной ориентации водителя и затруднению правильного восприятия информации. Кроме того, эти зеркала ограничивают область наблюдения зоной далеко расположенных объектов. В то же время перед передним бампером автомобиля образуется непросматриваемая зона, о состоянии которой водитель не может получить информацию с помощью указанных зеркал. Для грузовых автомобилей с высокорасположенной кабиной это является одной из актуальнейших проблем, поскольку в указанной непросматриваемой зоне могут находиться играющие дети или люди малого роста, а водитель, трогаясь с места после остановки или длительной стоянки, лишен возможности их увидеть и может совершить наезд. Также эта проблема является актуальной для транспортно-технологических средств, которым приходится выполнять работы, связанные с необходимостью водителя следить за положением орудий, расположенных в зоне переднего бампера, или требующие строгого следования по определенной колее, состояние которой невозможно проконтролировать с места водителя.

О серьезности этих проблем свидетельствуют попытки решения их с помощью установки на грузовых автомобилях зарубежного производства телекамер, направленных в эту непросматриваемую зону, о чем известно из сообщений периодической печати. Однако такое решение представляется неоправданно сложным.

Известна также система зеркал переднего вида, содержащая первое зеркало, смонтированное со стороны автомобиля, противоположной месту расположения водителя, и обращенное отражающей поверхностью на передний вид, второе зеркало, смонтированное в кабине между лобовым стеклом и рулевым колесом под углами к первому зеркалу и к водителю для отражения изображения от первого зеркала в поле зрения водителя. В известной системе первое зеркало установлено на капоте легкового автомобиля.

Недостатком такого расположения является наличие тупых углов между прямым и отраженным информационными лучами у обоих зеркал, что резко снижает качество снимаемой информации. Кроме того, эта система также не позволяет проконтролировать непросматриваемую с места водителя зону перед передним бампером.

Техническая задача, решаемая изобретением, направлена на повышение качества изображения и на расширение области использования устройства для контроля непросматриваемой зоны перед передним бампером грузовых автомобилей с высокорасположенной кабиной. Достигаемый при этом технический эффект заключается в повышении безопасности пользования автомобилем при маневрировании в стесненных условиях или страгивании его с места после длительной стоянки или остановки.

Дополнительный технический эффект заключается также в расширении области применения на транспортных средствах, выполняющих различные транспортно-технологические функции.

Указанный технический эффект достигается тем, что у системы зеркал переднего вида, содержащей первое зеркало, смонтированное со стороны автомобиля, противоположной месту расположения водителя и обращенное отражающей поверхностью на передний вид, второе зеркало, смонтированное в кабине между наклонным стеклом и рулевым колесом под углами к первому зеркалу и к водителю для отражения изображения от первого зеркала в поле зрения водителя, первое зеркало закреплено впереди верхнего края лобового стекла и направлено отражающей поверхностью вниз, а второе зеркало расположено в центральной части кабины у нижнего края лобового стекла и направлено отражающей поверхностью под тупым углом вверх от вертикальной плоскости, проходящей через его переднюю кромку.

Кроме того, отношение одноименных размеров отражающих поверхностей первого и второго зеркал и расстояний от зеркал до водителя находится в следующей зависимости:
B₁ : B₂ < (L₁ + L₂) : L₂, где В₁, В₂ - одноименные размеры отражающих поверхностей первого и второго зеркал соответственно;
L₁, L₂ - расстояния от первого зеркала до второго и от второго зеркала до водителя соответственно.

При этом принятое расположение зеркал исключает появление тупых углов между прямым и отраженным информационными лучами, обеспечивает высококачественную передачу изображения водителю, который может контролировать зону, расположенную непосредственно перед передним бампером.

Принятая зависимость размеров зеркал и расстояний, определяющих их положение, обеспечивает полное отражение восприятия информации водителем.

На фиг. 1 изображена система зеркал переднего вида на грузовом автомобиле с высокорасположенной кабиной, вид сбоку; на фиг. 2 - система зеркал переднего вида на грузовом автомобиле, вид сверху.

Система зеркал переднего вида содержит первое зеркало 1, закрепленное с помощью кронштейна 2, например, на крыше 3 кабины 4 автомобиля у верхнего края лобового стекла 5. Зеркало 1 смонтировано на кронштейне 2 с возможностью регулировки углового положения (например, с помощью сферического шарнира, являющегося стандартным оборудованием зеркал заднего вида) и установлено таким образом, что оно направлено отражающей поверхностью вниз. Зеркало 1 установлено со стороны автомобиля, противоположной месту расположения водителя 6 и рулевого колеса 7 (фиг.2).

Второе зеркало 8 расположено в центральной части кабины у нижнего края лобового стекла 5 (например, на щитке приборов) и направлено отражающей поверхностью под тупым углом А вверх от вертикальной плоскости, проходящей через его переднюю кромку. Зеркало 8 также может быть закреплено на кронштейне 9 с возможностью регулировки его углового положения.

Перед автомобилем, управляемым водителем 6, условно изображен объект 10, расположенный перед передним бампером 11. Направление информационных лучей от наблюдаемого объекта 10, закрытого от водителя 6, условно изображено стрелками, идущими к первому зеркалу 1, от него - к второму зеркалу 8 и к глазам водителя 6. Расположение стрелок показывает, что благодаря двойному пpеломлению в зеркалах 1 и 8 водитель 6 получает прямое изображение (без перестановок левой и правой сторон).

При этом одноименные размеры зеркал 1 и 8 по длине, а также расстояния между ними и между вторым зеркалом 8 и водителем находятся в следующей зависимости:
B₁ : B₂ < (L₁ + L₂) : L₂, где В₁, В₂ - одноименные размеры отражающих поверхностей первого и второго зеркал соответственно;
L₁, L₂ - расстояния от первого зеркала до второго и от второго зеркала до водителя соответственно.

Система зеркал переднего вида работает следующим образом.

Первое зеркало 1 регулируют по установке так, чтобы оно отражало участок дороги, расположенный перед передним бампером 11 автомобиля, а изображение попадало на второе зеркало 8, которое поворачивают так, чтобы оно отражало это изображение, окончательно воспринимаемое водителем 6. Регулировка обоих зеркал может потребоваться для обеспечения удобства водителям разного роста или для исключения ослепления водителя светом фар в темное время суток аналогично тому, как это делается у стандартных зеркал заднего вида (см., например, ОСТ 37.001.209-78 Зеркала заднего вида легковых автомобилей и автобусов особо малого класса).

Зеркало 1, находящееся с противоположной от водителя стороны автомобиля, формирует изображение участка дороги, закрытого от водителя. Зеркало 8 считывает это изображение и подает его водителю в его активное поле зрения.

Принятое соотношение размеров зеркал и расстояний их установки обеспечивает полное восприятие информации водителем. При этом предельное значение (равенство) в соотношении необходимо только для случая плоских зеркал. Если же зеркало 1 выполнено сферическим, то отношение В₁ : В₂ может быть значительно меньше, чем (L₁ + +L₂) : L₂.

Установка зеркала 1 снаружи кабины перед лобовым стеклом не только не портит аэродинамику автомобиля, но может даже привести к существенному снижению коэффициента аэродинамического сопротивления благодаря принятому углу расположения зеркала и образования между ним и крышей кабины щели, формирующей поток обтекания крыши. Эффект здесь получается тот же, что и при установке в данном месте специальных козырьков над лобовым стеклом и кабиной грузовых автомобилей, практикуемой зарубежными фирмами и приводящей к улучшению аэродинамических характеристик автомобиля. Теоретическое объяснение этому факту может быть приведено по книге Бедржицкий Е.Л., Дубов Б.С. и Радциг А.Н. Теория и практика аэродинамического эксперимента. М.: Издательство МАИ, 1990, где на с. 25 и 26 и рис.1.8 показано, что у тел неудобообтекаемой формы, к которым можно отнести кабину автомобиля, увеличение степени турбулентности потока приводит к падению аэродинамического сопротивления. Для наглядности демонстрируется обтекание шара, перед которым на малом расстоянии устанавливается кольцо, образующее щель и резко снижающее аэродинамическое сопротивление шара.

Забрызгивание зеркала 1 грязью из под колес автомобилей и атмосферными осадками при принятой установке зеркала практически устраняется благодаря его высокому расположению и ориентации отражающей поверхностью вниз. При этом принятое расположение зеркал исключает появление тупых углов между прямым и отраженным информационными лучами и повышает за счет этого КПД отражения, обеспечивая высококачественную передачу изображения водителю.

Дополнительный технический эффект заключается также в расширении области применения на транспортных средствах, выполняющих различные транспортно-технологические функции.

Использование: изобретение относится к автомобилестроению, в частности к оптическим системам наблюдения за зоной, непросматриваемой с места водителя. Сущность изобретения: система зеркал переднего вида содержит первое зеркало 1, закрепленное на крыше 3 кабины 4 у верхнего края лобового стекла 5 со стороны, противоположной рулевому колесу 7, направленное отражающей поверхностью вниз. Второе зеркало 8 расположено в центральной части кабины у нижнего края лобового стекла 5 и направлено отражающей поверхностью под тупым углом А вверх от вертикальной плоскости, проходящей через его переднюю кромку. Такое расположение зеркал позволяет получить четкую неискаженную картину с информацией о состоянии зоны, расположенной непосредственно перед передним бампером 11 автомобиля с высокорасположенной кабиной, и исключить возможность наезда на пешеходов малого роста или детей при трогании грузового автомобиля после длительной стоянки или остановки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СИСТЕМА ЗЕРКАЛ ПЕРЕДНЕГО ВИДА, содержащая первое зеркало, смонтированное со стороны автомобиля, противоположной месту расположения водителя и обращенное отражающей поверхностью на передний вид, второе зеркало, смонтированное в зоне лобового стекла автомобиля и места расположения рулевой колонки под углом к первому зеркалу и к водителю для отражения изображения от первого зеркала в поле зрения водителя, отличающаяся тем, что первое зеркало закреплено впереди верхнего края лобового стекла снаружи кабины и направлено отражающей поверхностью вниз, а второе зеркало расположено в центральной части кабины у нижнего края лобового стекла с внутренней стороны кабины и направлено отражающей поверхностью под тупым углом вверх от вертикальной плоскости, проходящей через его переднюю кромку. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что отношение одноименных размеров отражающих поверхностей первого и второго зеркал и расстояний от зеркал до водителя находится в зависимости
B₁ : B₂ < (L₁+L₂)₂,
где B₁ и B₂ - одноименные размеры отражающих поверхностей первого и второго зеркал соответственно;
L₁ и L₂ - расстояния от первого зеркала до второго и от второго зеркала до водителя соответственно.