ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК B60K37/06 B62D1/04 

Предлагаемая группа изобретений относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно - к конструкциям систем управления транспортными средствами.

Известны различные конструкции пультов управления транспортными средствами. При этом современные транспортные средства (автомобили, троллейбусы, трактора, катера, мотоциклы и даже мопеды) часто комплектуются бортовыми компьютерами для выхода в Интернет, для подготовки и передачи электронных документов ("офис на колесах"), а также спутниковыми навигаторами, телевизорами, аудиоустройствами, мобильными телефонами, электронными системами наблюдения и охраны и т.п. Для управления вышеупомянутыми электронными устройствами обычно используются общепризнанные во всем мире стандартные клавиатурные панели (кнопочные или сенсорные клавиатуры).

Известен, например, пульт управления транспортным средством (ТС) по а.с. СССР № 1065256, B60K 37/06, B62D 1/04, 1982, содержащий связанную с корпусом ТС рулевую колонку, в которой размещен рулевой вал с установленным на нем рулевым колесом и панель с приборами, размещенными на рулевой колонке перед спицами.

Такое расположение приборов вынуждает водителя постоянно переносить внимание с дорожной ситуации на рулевое колесо, что может привести к созданию аварийной ситуации.

Известен также пульт управления транспортным средством по заявке РСТ № WO 2012/078344, B62D 1/04, опубл. 14.06.2012, содержащий рулевое колесо, внутри которого расположены различные устройства и приборы. Конструкция такого пульта довольно сложная, трудоемкая в изготовлении и при монтаже/демонтаже, а также имеет высокую себестоимость. Кроме этого, предложенная авторами пульта концентрация приборов и органов управления системами транспортного средства на рулевом колесе неизбежно ведет к отвлечению внимания водителя от обстановки на дороге и к созданию аварийной ситуации.

Известен также пульт управления транспортным средством фирмы Тойота (Япония) по патенту США № 4578592, H01H 9/00, опубл. 25.03.86, в котором внутри рулевого колеса расположены многие приборы, сигнализирующие о состоянии систем управления автомобилем, монитор бортового компьютера, навигатора, клавиатура управления компьютером и т.д.

Такая концентрация приборов и органов управления системами автомобиля на рулевом колесе (так же, как и в предыдущем известном решении по заявке РСТ № WO 2012/078344) неизбежно ведет к отвлечению внимания водителя от обстановки на дороге и к созданию аварийной ситуации.

Известна также конструкция пульта по патенту РФ № 2160674, B60K 37/06, B60R 16/02, опубл. 20.12.2000.

Данный пульт содержит рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, и блок управления бортовыми электронными устройствами (БЭУ), включающими бортовой компьютер, индикаторно-управляющую панель с приборами и управляющими элементами, размещенными перед рулевым колесом. Кроме этого имеется съемная панель управления с микрокомпьютером, графическим минидисплеем, клавиатурой, элементами индикации и управляющими элементами.

Данный пульт, хотя и позволяет обеспечить контроль и управление функциональными процессами в транспортном средстве, однако, из-за слишком сложной конструкции пульта (имеющего, например, комплект схемных электронных блоков с большим количеством групп электрических контактов, которые в процессе эксплуатации при снятии/установке указанных блоков будут неизбежно окисляться, загрязняться и/или деформироваться) снижается надежность работы как пульта, так и ТС в целом.

Кроме этого, расположение приборов и индикаторов состояния ТС на рулевом колесе вынуждает водителя переносить внимание с дорожной ситуации на рулевое колесо. При этом происходит аккомодация (перенастройка глаз на резкость для различения предметов, находящихся на различном расстоянии от водителя), требующая определенного времени. Причем у людей относительно старшего возраста аккомодация происходит медленнее, чем у более молодых. Такая задержка во времени при больших скоростях ТС может отвлечь водителя от дорожной ситуации и привести к аварии.

Известны также различные конструкции пультов управления транспортными средствами, в которых частично устранены указанные недостатки тем, что клавиатуры стационарно размещены внутри рулевых колес в плоскостях, параллельных плоскостям, опирающимся на их спицы (см., например, патенты №№: DE 202007011064, KR 20040053523, US 4638131, WO 9952761, JPH 09297629, CN 1080604, US 2007000346).

Такие пульты, хотя и более безопасны в эксплуатации, но из-за постоянного нахождения клавиатуры внутри рулевого колеса на его спицах для водителя создается помеха в управлении из-за нарушения привычного алгоритма движений рук водителя в процессе движения транспортного средства, особенно на больших скоростях ТС.

Наиболее близким известным техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является конструкция пульта управления транспортным средством (ТС) по патенту KR 20040053523, B62D 1/04, 2004 фирмы HYUNDAI MOBIS СО LTD, содержащего рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, и блок управления бортовыми электронными устройствами (БЭУ), включающими бортовой компьютер, приборы, элементы индикации, управляющие элементы, снабженный клавиатурой, выполненной в виде трансформируемой (складной/раскладной) панели, включающей три секции: неподвижно закрепленную на спицах рулевого колеса центральную и шарнирно связанные с ней две поворотные - левую и правую с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая группа изобретений, является расширение функциональных возможностей средств контроля и управления транспортного средства путем снижения аварийности за счет снижения утомляемости водителя и повышения надежности работы пульта управления транспортным средством.

Данная задача решается в первую очередь за счет технического результата, заключающегося в повышении производительности труда водителя путем повышения удобства управления бортовой электроникой, путем обеспечения возможности более рационального размещения подушек безопасности, кнопок звукового сигнала и других приспособлений, а также за счет исключения загрязнения и выхода из строя клавиатуры БЭУ.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пульте управления транспортным средством (ТС), содержащим рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, и блок управления бортовыми электронными устройствами (БЭУ), включающими бортовой компьютер, приборы, элементы индикации, управляющие элементы, снабженный клавиатурой, выполненной в виде трансформируемой (складной/раскладной) панели, включающей, по меньшей мере, две секции, выполненные с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса, в первом варианте исполнения пульта клавиатура выполнена в виде трансформируемой 2-секционной панели из 2-х шарнирно соединенных между собой левой и правой секций с возможностью сложения в виде книги и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса и рулевого вала в плоскости, параллельной вертикальной продольной (спереди-назад) плоскости симметрии рулевого колеса и рулевого вала;

во втором варианте исполнения пульта клавиатура выполнена в виде трансформируемой 2-секционной панели с секциями (верхней и нижней), выполненными в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников по длинной стороне верхней и нижней секций с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры, с возможностью сложения и размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса, так и рулевого вала параллельно наклонной или вертикальной, например, поперечной (например, слева-направо) плоскости симметрии, проходящей через рулевое колесо и рулевой вал.

Введение в конструкцию пульта управления ТС новых элементов, а также особое расположение и выполнение уже имеющихся элементов позволяет существенно облегчить водителю ТС управление транспортным средством и повысить безопасность движения.

Предлагаемые изобретения пояснены иллюстрациями, на которых изображено следующее:

- на Фиг. 1 показана фотография упрощенного (базового) варианта исполнения клавиатуры блока управления бортовыми электронными устройствами (БЭУ) в виде единой панели, размещенной внутри рулевого колеса параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса в его передней части (аналогично известному решению по полезной модели DE 202007011064);

- на Фиг. 2 изображена схема одного из вариантов установки клавиатуры блока управления БЭУ на поворотной оси, размещенной в полости рулевого вала соосно ему (аналогично известному решению по патенту США US 2007000346 для полицейской машины);

- на Фиг. 3 изображен общий вид пульта управления транспортным средством с показом рекомендуемого оптимального взаимного расположения монитора (экрана) и клавиатуры блока управления БЭУ;

- на Фиг. 4 показан вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 3-х секционной панели в полностью разложенном состоянии (аналогично известному решению по патенту KR 20040053523);

- на Фиг. 5 показана 3-секционная клавиатура блока управления БЭУ в процессе складывания;

- на Фиг. 6 показана 3-секционная клавиатура блока управления БЭУ в полностью сложенном состоянии (аналогично известному решению по патенту KR 20040053523);

- на Фиг. 7 показан первый («книжный») вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 2-х секционной панели в полностью разложенном состоянии;

- на Фиг. 8 показана 2-секционная клавиатура блока управления БЭУ "книжного" типа в начале процесса складывания;

- на Фиг. 9 показана 2-секционная клавиатура блока управления БЭУ "книжного" типа на завершающей стадии процесса складывания и в начале размещения внутри рулевого колеса и рулевого вала;

- на Фиг. 10 показана 2-секционная клавиатура блока управления БЭУ "книжного" типа в полностью сложенном состоянии после размещения внутри рулевого колеса и рулевого вала;

- на Фиг. 11 показан один из промежуточных вариантов исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 2-секционной панели с секциями, выполненными в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников (с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры) в полностью разложенном состоянии с нижней секцией, закрепленной на спицах рулевого колеса;

- на Фиг. 12 показан промежуточный вариант исполнения клавиатуры (см. Фиг. 11) с двумя секциями блока управления БЭУ в процессе складывания;

- на Фиг. 13 показан промежуточный вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в полностью сложенном состоянии с размещением клавиатуры параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса;

- на Фиг. 14 показан второй вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 2-секционной панели с секциями в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников (с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры), выполненных поворотными (т.е. имеющими возможность перемещения друг относительно друга в процессе складывания клавиатуры) для обеспечения возможности размещения сложенной клавиатуры внутри рулевого колеса со спицами, образующими коническую фигуру;

- на Фиг. 15 показан второй вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 2-секционной панели с секциями в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников, выполненных поворотными, в процессе складывания клавиатуры;

- на Фиг. 16 показан второй вариант исполнения клавиатуры блока управления БЭУ в виде 2-секционной панели с секциями в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников, выполненных поворотными, после завершения складывания клавиатуры и ее размещения внутри рулевого колеса;

- на Фиг. 17 изображено сечение по А-А (Фиг. 16) для показа размещения сложенной клавиатуры блока управления БЭУ внутри рулевого колеса параллельно вертикальной поперечной плоскости симметрии рулевого колеса и рулевого вала.

Предлагаемый пульт управления транспортным средством содержит:

рулевое колесо 1 (см. Фиг. 1, 2), размещенное на рулевом валу 2, закрепленном на корпусе ТС (на чертеже не показан), и блок управления бортовыми электронными устройствами (БЭУ), включающими бортовой компьютер (на чертеже не показан), приборы 3, элементы индикации и управляющие элементы (на чертеже не показаны), снабженный клавиатурой 4.

В упрощенном («базовом» или типовом с аналогичными известными решениями) варианте исполнения пульта клавиатура 4 блока управления бортовыми электронными устройствами может выполняться (см. Фиг. 1) в виде единой панели, размещенной внутри рулевого колеса 1 параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса 1, причем для повышения эффективности использования пульта во время остановок ТС (когда рулевое колесо повернуто на какой-то угол вправо или влево от исходного /нормального/ положения) клавиатура 4 может закрепляться на оси 5 (см. Фиг. 2), входящей в полость рулевого вала 2 соосно ему и выполненной взаимодействующей со стенками полости через упругие втулки 6 с обеспечением возможности поворота клавиатуры 4 относительно рулевого вала 2 (аналогично известному решению по патенту США № 2007000346).

В одном из промежуточных вариантов исполнения пульта клавиатура 4 выполнена (см. Фиг. 3, 4, 5, 6) в виде трансформируемой складной/раскладной) 3-х секционной панели, включающей центральную 7 и шарнирно связанные с ней две поворотные - левую 8 и правую 9 секции, выполненные с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса 1 параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса 1.

В первом варианте исполнения предлагаемого пульта клавиатура 4 выполнена в виде трансформируемой 2-секционной панели из 2-х шарнирно соединенных между собой левой 10 и правой 11 секций с возможностью сложения в виде книги и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса 1 и рулевого вала 2, например, в плоскости, параллельной вертикальной продольной (спереди-назад) плоскости симметрии рулевого колеса 1 и рулевого вала 2 (см. Фиг. 7, 8, 9, 10). Данное размещение клавиатуры 4 является наиболее оптимальным при необходимости обеспечить возможность размещения в зоне рулевого колеса 1 дополнительного оборудования типа подушек безопасности (на чертеже не показаны).

Во втором варианте исполнения предлагаемого пульта клавиатура 4 выполнена в виде трансформируемой 2-секционной панели с секциями, выполненными в виде двух шарнирно соединенных прямоугольников (с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры), шарнирно соединенных между собой по длинной стороне верхней 12 и нижней 13 секций с возможностью сложения и размещения в сложенном виде либо на поверхности рулевого колеса 1 параллельно плоскости, опирающейся на спицы рулевого колеса 1 (см. Фиг. 11, 12, 13), либо с возможностью размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса 1, так и рулевого вала 2 параллельно наклонной или вертикальной, например, поперечной (например, слева-направо) плоскости симметрии, проходящей через рулевое колесо 1 и рулевой вал 2 (см. Фиг. 14, 15, 16, 17).

На основании вышеизложенного видно, что авторами заявленных изобретений предложено клавиатуру блока управления бортовыми электронными устройствами (компьютером, навигатором и т.п.) при необходимости в любое удобное и безопасное для водителя время оперативно располагать на рулевом колесе транспортного средства. Такое расположение клавиатуры, не загроможденной приборами и другими элементами системы управления ТС, существенно облегчает для водителя управление бортовой электроникой.

В процессе эксплуатации транспортного средства его водитель, не покидая рабочего места, с помощью клавиатуры, расположенной на рулевом колесе можно легко набрать любой текстовый файл и отправить его по каналам Интернета, задать параметры для спутникового навигатора, найти и запустить для воспроизведения аудио- или видеофайл из памяти бортового компьютера или схемного носителя и т.д.

Для минимальной аккомодации (перенастройки глаз на резкость во время движения ТС) предлагается располагать все классические приборы управления ТС в наиболее оптимальном (подтвержденном практикой многолетней эксплуатации транспортных средств) для водителя месте в зоне обзора дорожного полотна. При этом монитор (экран) может располагаться в наиболее удобном для водителя и пассажиров месте, например, в центральной части приборной панели (см. Фиг. 3).

Системный блок может располагаться или в отдельном блоке или совместно с монитором (по усмотрению конструктора ТС).

В отдельных случаях, для повышения безопасности при движении транспортного средства, чтобы не отвлекать внимание водителя от дорожной ситуации, можно автоматически отключать работу клавиатуры при движении и подключать ее только при остановке транспортного средства. При этом связь клавиатуры с системным блоком может быть как проводная, так и беспроводная. Сама клавиатура может быть кнопочной или сенсорной, а пульт управления курсором на экране монитора (т. наз. "мышка") может быть либо составной частью клавиатуры (как у "ноутбуков"), или вынесена на отдельную площадку рядом с рулевым валом ТС.

Использование предлагаемой группы изобретений позволяет:

1. Существенно облегчить водителю управление транспортным средством и повысить безопасность движения путем исключения опасного периода времени, необходимого на аккомодацию (перенастройку глаз водителя), а также путем исключения лишних предметов на рулевом колесе (типа неиспользуемой клавиатуры) во время движения ТС;

2. Повысить производительность труда водителя ТС за счет существенного упрощения управления бортовой электроникой ТС и оптимизации расположения элементов управления на рабочем месте водителя;

3. Исключить или минимизировать загрязнение (запыленность) клавиатуры блока управления БЭУ в сложенном виде и тем самым повысить надежность ее работы и пульта управления ТС в целом.

Группа изобретений относится к конструкциям систем управления транспортными средствами. Предложен пульт управления транспортным средством (ТС), содержащий рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, бортовые электронные устройства (БЭУ) и блок управления БЭУ, снабженный клавиатурой в виде трансформируемой панели, включающей, по меньшей мере, две шарнирно соединенных между собой секции, выполненные с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса. В первом варианте исполнения пульта клавиатура блока управления БЭУ выполнена с возможностью сложения в виде книги и размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса, так и рулевого вала в плоскости, параллельной вертикальной продольной (например, спереди-назад) плоскости симметрии рулевого колеса и рулевого вала. Во втором варианте исполнения пульта клавиатура блока управления БЭУ имеет верхнюю и нижнюю секции, выполненные в виде прямоугольников, соединенные по одной из длинных сторон стыковки секций с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры, с возможностью сложения и размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса, так и рулевого вала параллельно наклонной или вертикальной поперечной (например, слева-направо) плоскости симметрии, проходящей через рулевое колесо и рулевой вал. Достигается облегчение водителю управления транспортным средством и повышение безопасности движения. 2 н.п. ф-лы, 17 ил.

1. Пульт управления транспортным средством (ТС), содержащий рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, бортовые электронные устройства (БЭУ), включающие бортовой компьютер, приборы, элементы индикации, управляющие элементы, и блок управления БЭУ, снабженный клавиатурой в виде трансформируемой панели, включающей, по меньшей мере, две шарнирно соединенных между собой секции, выполненные с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса, отличающийся тем, что клавиатура блока управления БЭУ выполнена с возможностью сложения в виде книги и размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса, так и рулевого вала в плоскости, параллельной вертикальной продольной (например, спереди-назад) плоскости симметрии рулевого колеса и рулевого вала.

2. Пульт управления транспортным средством (ТС), содержащий рулевое колесо, размещенное на рулевом валу, закрепленном на корпусе ТС, бортовые электронные устройства (БЭУ), включающие бортовой компьютер, приборы, элементы индикации, управляющие элементы, и блок управления БЭУ, снабженный клавиатурой в виде трансформируемой панели, включающей, по меньшей мере, две шарнирно соединенных между собой секции, выполненные с возможностью сложения и размещения в сложенном виде внутри рулевого колеса, отличающийся тем, что клавиатура блока управления БЭУ имеет верхнюю и нижнюю секции, выполненные в виде прямоугольников, шарнирно соединенных по длинной стороне верхней и нижней секций с осью шарнира, параллельной продольной оси симметрии клавиатуры, с возможностью сложения и размещения в сложенном виде как внутри рулевого колеса, так и рулевого вала параллельно наклонной или вертикальной поперечной (например, слева-направо) плоскости симметрии, проходящей через рулевое колесо и рулевой вал.