Модуль салонного зеркала

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и касается конструкции автомобильных зеркал заднего вида, устанавливаемых внутри салона транспортного средства, преимущественного легковых автомобилей, и предназначенных для использования в составе систем, отслеживающих состояние водителя.
Известно устройство для обнаружения опасного состояния у водителя в транспортном средстве (патент RU2606656, опубл. 10.01.2017). При обнаружении опасного состояния у водителя в транспортном средстве с помощью интерфейса распознавания голоса принимают от водителя первый звуковой сигнал, представляющий собой одно слово, когда водитель не находится в опасном состоянии. На основании первого звукового сигнала определяют с помощью устройства сопряжения транспортного средства первое общее время, затрачиваемое на произнесение одного слова. С помощью электронных средств в течение заранее заданного периода времени предлагают водителю произнести одно слово, чтобы определить состояние водителя. В течение заранее заданного периода времени принимают второй звуковой сигнал от водителя, представляющий собой одно слово. С помощью устройства сопряжения транспортного средства на основании второго звукового сигнала определяют второе общее время, затраченное на произнесение. Сравнивают первое общее время со вторым общим временем, чтобы определить, находится ли водитель в опасном состоянии. Предложены также устройства обнаружения опасного состояния водителя. Достигается определение опасного состояния водителя.
Недостатком данного устройства является его громоздкость, относительно низкая эффективность оценки состояния водителя в процессе вождения. Это обусловлено отсутствием  специальной подсветки камеры и её эргономичной конструкции.
Известна система для блокировки зажигания (патент US7934577, опубл. 03.05.2011), которая включает в себя портативное устройство, содержащее топливный элемент, миниатюрное самокалибрующееся устройство для проверки, что позволяет избежать необходимости проведения калибровочных испытаний в течение 30, 60 и 90 дней. Данное изобретение также относится к различным усовершенствованиям вмешательства или обхода, которые можно использовать отдельно или в сочетании с улучшением самокалибровки, включая камеры для записи водителя, дающего образец дыхания, и для проверки местоположения водителя в транспортном средстве. Система содержит отдельную камеру с инфракрасной подсветкой, расположенную в отдельном модуле, предназначенном для крепления на лобовом стекле (аналогично стандартному креплению видеорегистраторов и т.п.).
Недостатком такой системы является её громоздкость, обусловленная выполнением салонной камеры в отдельном блоке. Такая конструкция неудобна в эксплуатации, требует отдельного крепления и, что самое важное, мешает обзору водителя.
На сегодняшний день известно много салонных зеркал заднего вида, оснащенных камерой и т.д. (например, RU154618, RU150950, RU138091,http://www.radcam.ru/product_427.html), но не известны компактные, удобные и эффективные модули салонного зеркала, пригодные для использования в комплексных системах оценки состояния водителя.
Для удобства за прототип принято многофункциональное автомобильное зеркало заднего вида (патент RU150950, опубл. 10.03.2015), содержащее пластиковый корпус, зеркальное стекло, укрепленное в корпусе, видеорегистратор и его камеру на корпусе и общий дисплей, расположенный внутри корпуса за зеркальным стеклом, отличающееся тем, что содержит с тыльной стороны корпуса окно, в котором установлена приемная антенна радар-детектора, при этом дисплей радар-детектора размещается за зеркальным стеклом, а его плата размещается внутри корпуса. Такое зеркало пригодно для использования в системахоценки состояния водителя, но не очень удобно и эффективно из-за отсутствия удобно расположенной камеры, отсутствия специальной подсветки и т.д.
Технической проблемой является необходимость разработки модуля салонного зеркала, лишенного вышеприведенных недостатков.
Технический результат заключается в увеличении эффективности оценки состояния водителя, а также в повышении компактности и эргономичности модуля салонного зеркала, пригодного для использования в системах оценки состояния водителя.
Технический результат достигается тем, что в модуле салонного зеркала, включающем корпус с элементом крепления к транспортному средству, укрепленное в корпусе зеркальное стекло, модуль управления и связанные с ним дисплей, расположенный за зеркальным стеклом, камеру, динамик, микрофон и разъем для источника питания, согласно полезной модели камера расположена в отдельном корпусе, который закреплен на верхней части основного корпуса с помощью шарнирного узла, обеспечивающего возможность изменения положения камеры в двух плоскостях, при этом камера оснащена инфракрасной подсветкой.
Указанные модификации обеспечивают увеличение эффективности оценки состояния водителя при одновременном повышении компактности и эргономичности модуля салонного зеркала при использовании в системах оценки состояния водителя. Это обусловлено тем, что расположение камеры с инфракрасной подсветкой  в верхней части корпуса с учетом возможности изменения положения камеры в двух плоскостях дает возможность не мешая обзору водителя эффективно оценивать его состояния. Над салонным зеркалом камера не мешает обзору, что дает возможность использовать камеру с достаточно высокими характеристиками по качеству изображения, так как нет необходимости использовать слишком компактную камеру. При этом за счет шарнирного узла камеру можно направить прямо на водителя, а инфракрасная подсветка обеспечивает возможность максимально эффективного распознавания лица водителя для дальнейшей аналитики видеопотока с целью выявления состояния даже в темное время и не мешает водителю. Все указанные признаки наиболее эффективны именно в совокупности.
При этом в наиболее предпочтительном варианте реализации полезной модели элемент крепления корпуса к транспортному средству представляет собой кронштейн с вакуумной присоской, обеспечивающий возможность изменения положения корпуса по отношению к поверхности, к которой он прикреплен, в двух плоскостях. Такое крепление является стандартным, удобным и наиболее популярным для салонных зеркал.
Также в наиболее предпочтительном варианте реализации полезной модели шарнирный узел оснащен по меньшей мере двумя электроприводами, связанными с модулем управления. Такая модификация дает возможность наиболее эффективно подстраивать систему под конкретного водителя, что значительно повышает удобство эксплуатации модуля салонного зеркала.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен заявляемый модуль салонного зеркала в сборе, а на фиг. 2 и фиг. 3 представлен заявляемый модуль с разнесением частей в пространстве. На фиг. 4 представлен альтернативный вариант модуля салонного зеркала, а на фиг. 5 представлен шарнирный узел модуля салонного зеркала с разнесением частей в пространстве.
Модуль салонного зеркала включает корпус 1 с элементом крепления к транспортному средству (не показан на чертежах). Предпочтительно элемент крепления корпуса к транспортному средству представляет собой кронштейн с вакуумной присоской, обеспечивающий возможность изменения положения корпуса по отношению к поверхности, к которой он прикреплен, в двух плоскостях. В корпусе 1 закреплено зеркальное стекло 2. Внутри зеркального стекла 2 выполнено окно для дисплея 3. Также дисплей 3 может быть расположен за зеркальным стеклом 2 (аналогично прототипу). Внутри корпуса расположен модуль управления 4, с которым связан дисплей 3. В верхней части корпуса 1 расположен шарнирный узел, включающий часть 5, неподвижно закрепленную на корпусе 1 (на его верхней части) и часть 6 неподвижно закрепленную на отдельном корпусе 7 камеры 8. В отдельном корпусе расположена камера 8 с инфракрасной подсветкой (не показана на чертежах), динамик 9 и микрофон 10. Шарнирный узел выполнен таким образом, чтобы корпус 7 камеры 8 мог изменять положение относительно корпуса 1 в двух плоскостях, предпочтительнов вертикальной и горизонтальной. В наиболее предпочтительном варианте исполнения полезной модели шарнирный узел оснащен по меньшей мере двумя электроприводами (не показаны на чертеже), связанными с модулем управления 4. Модуль управления 4 представляет собой ЭВМ, выполняющую основные функции модуля салонного зеркала, а именно вывод сообщений на дисплей 3 и в динамик 9, обработка входных аудиоданных с микрофона 10 и видеоданных с камеры 8, регулировка инфракрасной подсветки камеры 8. В предпочтительном варианте шарнирный узел оснащен по меньшей мере двумя электроприводами, связанными с модулем управления 4. Также модуль управления 4 может быть оснащен различными процессорами для аналитики видео- и аудиопотоков, а также модулями беспроводной связи (например Bluetooth). Также в некоторых вариантах реализации к корпусу 1 может быть прикреплен компактный алкотестер с модулем беспроводной связи (не показан на чертежах). В наиболее предпочтительном варианте реализации полезной модели использовано зеркал с дисплеем vdr-2u (SWAT, Китай), а корпус 7 выполнен из полиуретанового пластика.
Также предпочтительный вариант реализации подразумевает, что в шарнирном узле нижняя часть 5 неподвижно соединена с корпусом 1 и содержит круглую полость с круглым пазом внизу, в который вставлен круглый ответный элемент верхней части 6 с нижним бортом, при этом диаметр круглого элемента соответствует диаметру круглой полости, а диаметр паза соответствует диаметру борта. Такое простое и прочное соединение обеспечивает вращение камеры 7 в горизонтальной плоскости. Также в предпочтительном варианте на круглом элементе верхней части 6 расположено два шарнира, связанные с камерой 7 и обеспечивающие её вращение в вертикальной плоскости. Вышеуказанные элементы соединены плотно и предусматривают возможность вращения только с приложением физического усилия, при этом элементы остаются неподвижными в процессе стандартной эксплуатации транспортного средства (с учетом вибраций и т.д.).
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
При включении бортового компьютера модуль управления 4 включает дисплей 3 и выводит сообщение о необходимости поворота корпуса 7 камеры 8 таким образом, чтобы было отчетливо видно лицо водителя. При наличии электроприводов в шарнирном узле корпус 7 камеры 8 поворачивается автоматически. Также возможно дублирование сообщений в аудиоформате за счет динамика 9. В некоторых вариантах реализации системы для оценки состояния водителя предусмотрен анализ речи водителя, который осуществляется за счет микрофона 10 и соответствующего программного обеспечения в модуле управления 4 или в отдельном модуле (в зависимости от конфигурации системы для оценки состояния водителя). При необходимости модуль управления 4 может включать и регулировать инфракрасную подсветку камеры 8. После проведения первичных проверок модуль управления 4 отправляет соответствующий сигнал на управляющее устройство системы оценки состояния водителя и при проверке остальных аспект согласно установкам системы (например, проверки с помощью алкотестера) двигатель транспортного средства запускается. В предпочтительном варианте изначально происходит идентификация водителя и только после осуществляется оценка его состояния. При движении возможны повторные проверки с анализом аудио и/или видеопотоков. Полезная модель предназначена для использования в составе комплексных систем оценки состояния водителя, но это не исключает возможности использования модуля салонного зеркала как единственной и основной системы оценки состояния водителя.
Заявляемая полезная модель успешно опробована на нескольких транспортных средствах и обеспечивает увеличение эффективности оценки состояния водителя, а также в повышении компактности и эргономичности модуля салонного зеркала, пригодного для использования в системах оценки состояния водителя.