Устройство для расширения поля зрения и получения дополнительной информации водителем двух- и менее- колесного транспорта

Заявленная полезная модель относится к устройству для защиты головы пользователя/водителя, содержащему электронные и оптические устройства для расширения поля зрения и получения дополнительной информации водителем двух- и менее- колесного транспорта (мотоциклы, мопеды, велосипеды, самокаты, моноколеса и т.д.), способного выводить изображение того что происходит позади пользователя/водителя, а также выводить дополнительную телеметрическую информацию с транспортного средства поверх изображения с камеры или взамен оного.
Попытки вывести изображение с камеры заднего вида неоднократно встречаются в СМИ технического направления. В большинстве случаев они осуществлялись при помощи полупрозрачных областей визора шлемов, на которые проецировалось изображение с экранов. Дело в том, что мотоциклисту или водителю велосипеда, самоката или моноколеса неудобно смотреть в боковые зеркала, также у них есть обширная слепая зона прямо позади транспортного средства. Тем более что моноколеснику это зеркало просто некуда установить. Отражение от полупрозрачного участка визора шлема будет не очень контрастным на фоне ярких светлых участков окружающего ландшафта. Таких как снег, бликующая вода или светлые стены домов. Непосредственное наблюдение контрастного экрана, в заявленном случае это микродисплейный экран представляется гораздо более удобным и упрощающим саму конструкцию устройства такого шлема. К тому же нет необходимости обязательно закрывать визор, если, предположим, на улице жарко. Само размещение экрана на козырьке шлема, который обычно выполняют из темного пластика, создает вокруг экрана область затемнения, что улучшает его контрастность. Подиум экрана так же закрывает его от лучей света, поступающих снаружи. Чего нельзя сказать об изображениях, отраженных от полупрозрачных областей визора шлемов.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели, выбранного в качестве прототипа является шлем, который содержит контроллер управления, видеокамеру, блок приема/передачи данных, блок распознавания речи, блок определения пространственного положения шлема и оптическую систему. Оптическая система включает генератор изображения на основе лазерного сканирующего модуля, объектив сканера, узел увеличения диаметра выходного зрачка, проекционную оптическую систему и прозрачный щиток шлема - визор, через который одновременно ведется наблюдение окружающей обстановки и передаваемой графической информации. Проекционная оптическая система состоит из неосесимметричного компонента, плоского зеркала и осесимметричного объектива. Проекционная оптическая система выполнена с возможностью получения управляющих команд и информации от блоков распознавания речи и определения пространственного положения шлема. Блок приема/передачи данных выполнен с возможностью обмена данными при помощи беспроводных сетей (патент на изобретение РФ №2535229, дата публикации: 10.12.2014).
Существенными недостатками прототипа является то, сложность устройства, в которое входит помимо шлема: оптическая система из неосесимметричного компонента, зеркала и осесимметричного объектива. Сам неосимметричный компонент устройства представляет собой сложную систему из высокояркого и высококонтрастного дисплея, системы линз и внутренней поверхности визора шлема, на который будет проецироваться изображение с камеры и с контроллера. В моем полезном устройстве есть четыре простых детали: камера в затылочной части шлема, маленький одноплатный компьютер внутри шлема, экран в корпусе из тонкой черной резины и двояковыпуклая линза в том же корпусе.
Сложность - не самый главный недостаток системы, описанной в патенте №2535229. Основная проблема этого устройства - проекционный принцип вывода изображения с камеры. Дело в том, что получить контрастное изображение символов на визоре шлема можно. Достаточно направить на него яркую проекцию символа. Но получить изображение темных элементов видео картинки невозможно - стекло шлема прозрачное и затемнить видимое сквозь это стекло окружающее пространство нельзя. Если представить, что мотоциклист, например, в таком шлеме выезжает на ярко освещенную улицу из затемненного паркинга, то темное изображение с камеры спроецируется на светлый фон перед визором шлема. И мотоциклист его просто не увидит, потому, что проекция изображения на визор не способна его затемнить. В предложенном для патентования устройстве изображение с экрана устройства поступает непосредственно в глаз пользователя, пройдя всего через одну линзу, которая нужна для облегчения аккомодации глазу водителя транспортного средства. Устройство размещено в корпусе из мягкой черной резины, которая создает затемнение и в то же время благодаря длине этого корпуса и тонким стенкам, легко согнется в сторону в случае аварии и изменения положения козырька шлема в момент удара.
Задачей предложенной к патентованию полезной модели является устранение недостатков аналога и прототипа, а техническим результатом - упрощение конструкции устройства и достижение более полной визуальной информации, выводимой устройством.
Достигаемый технический результат заявленного технического решения заключается в том, что устройство для расширения поля зрения и получения дополнительной информации водителем двух- и менее- колесного транспорта, которое содержит шлем с внутренним пенопластом, с вмонтированными в него элементами конструкции. Новым в заявленном устройстве является то, что оно имеет микрокомпьютер, с подключенными к нему кабелями данных, кабель питания выполнен с возможностью подключения к аккумулятору, камеры с радиатором и микродисплейного экрана, при этом радиатор камеры установлен решетками охлаждения в сторону тоннеля охлаждения, для установки двояковыпуклой линзы и затемнения экрана используется тонкостенный корпус элементов отображения информации, который является продолжением подиума и выполнен из резины, при этом подиум выполнен с возможностью наклона в двух плоскостях, при этом подиум жестко прикреплен к козырьку, воздушные полости выполнены в пенопластовом наполнителе шлема и находятся под платой микрокомпьютера и позади камеры, при этом микрокомпьютер оборудован антенной Bluetooth, выполненной с возможностью связи с портативным Bluetooth-пультом управления и с возможностью выхода в Интернет.
Заявленная полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 показан общий вид устройства в поперечном разрезе.
Где 1 - микрокомпьютер; 2 - козырек шлема; 3 - подиум; 4 - экран; 5 -корпус элементов отображения информации; 6 - линза; 7 - аккумулятор; 8 -кабель питания; 9 - тоннели охлаждения; 10 - камера; 11 - радиатор; 12 - пенопласт; 13 - кабели данных; 14 - воздушная полость; 15 - шлем.
Устройство состоит из одноплатного микрокомпьютера, (испытания доказали экономичность устройства, время работы которого от стандартного павербанка превышало 6 часов) подключенных к нему кабелями данных камеры с радиатором и микродисплейного экрана для вывода информации и видео с камеры. Кабели питания выполнены с возможностью подключения к аккумулятору, который подключен, например, разъемом USB к стандартному аккумуляторному блоку с напряжением 5 Вольт. Радиатор камеры установлен пластинами охлаждения в сторону туннеля охлаждения. Для установки двояковыпуклой линзы и затемнения используется корпус элементов отображения информации, который конструктивно связан с подиумом и выполнен из тонкой и мягкой резины методом отливки, печати или давления. Наклон подиума осуществлен в двух плоскостях - для нацеливания изображения с экрана в ведущий глаз пользователя. Подиум может быть прикреплен к козырьку шлема различными способами - от клеевого и болтового соединения вплоть до велкроткани-липучки. Потому, что конструкция достаточно легкая. Для обеспечения дополнительного отвода тепла от компьютера предусмотрены небольшие воздушные полости в пенопласте шлема, которые выполнены в пенопластовом наполнителе шлема и находятся под платой микрокомпьютера и позади камеры. Устройство осуществляется следующим образом.
Работа устройства заключается в том, что программное обеспечение микрокомпьютера обрабатывает данные от камеры и передает его на экран. Так же микрокомпьютер оборудован антенной Bluetooth, выполненной с возможностью связи с портативным Bluetooth-пультом управления и с возможностью выхода в Интернет. Это позволяет подключить к нему портативный Bluetooth-пульт управления и телеметрию, поступающую с транспортного средства. Данными телеметрии могут быть скорость, заряд батарей, температура и данные одометра.
Эксплуатация опытного образца подтвердила влияние совокупности существенных признаков на достигаемый технический результат: упрощение конструкции устройства и достижение более полной визуальной информации, выводимой устройством.
Полезная модель является новой, поскольку вся совокупность признаков не известна из предшествующего уровня техники, приведенной в соответствующем разделе описания, а также промышленно применимой в используемой области техники.