ЦИФРОВОЙ ВИДЕОРЕГИСТРАТОР
DIGITAL VIDEO RECORDER

Область техники
Данное изобретение относится к устройству для видеорегистрации. Конкретнее, данное изобретение относится к автомобильному цифровому видеорегистратору, характерным отличием которого является снижение деградации принятого видеосигнала или качества изображения, которую вызывает паразитное оптическое излучение, падающее на датчик изображения видеорегистратора.
Предпосылки создания изобретения
В настоящее время автомобильные цифровые видеорегистраторы (автомобильные DVR) широко используются для наблюдения и регистрации событий, происходящих вокруг транспортного средства, на котором установлен видеорегистратор. Подобные устройства позволяют записывать как видео-, так и аудиоинформацию, касающуюся ситуации вокруг автомобиля, независимо от того, двигается ли машина или стоит на месте. Записанная информация может оказаться полезной при разрешении споров, связанных с дорожными и транспортными происшествиями. Хотя широко известные автомобильные видеорегистраторы используются для записи происшествий вне автомобиля, их также можно использовать для записи информации, относящейся к условиям внутри машины, если их ориентировать соответствующим образом внутрь машины. Цифровой видеорегистратор, снабженный универсальным механизмом для крепления, можно устанавливать не только в автомобилях, но также в грузовиках, средствах водного транспорта и других транспортных средствах. Почти все автомобильные видеорегистраторы могут работать как с монохроматическими, так и с цветными изображениями.
В настоящее время автомобильные видеорегистраторы широко представлены на рынке и изготавливаются многими компаниями, например DOD, Mio, Akenori, Papago и др.
Обычно автомобильные видеорегистраторы устанавливаются в передней части салона автомобиля, часто на ветровом стекле, зеркале заднего вида или сверху приборной панели в салоне автомобиля таким образом, чтобы обеспечить достаточный передний обзор для автомобильного видеорегистратора. Установка видеорегистратора производится при помощи одной или нескольких присосок, которые крепятся к опорной части, или путем использования клея, наносимого на плоскую поверхность опорной части для крепления к ветровому стеклу или к приборной панели. Элемент в форме кронштейна обычно соединяется с опорной частью, и уже к этому кронштейну непосредственно крепится корпус видеокамеры при помощи универсального шарнирного соединения.
В патенте США US 6489340 раскрыт устанавливаемый на транспортное средство видеорегистратор, в котором механизм крепления состоит из двух присосок. Видеорегистратор для транспортного средства, который крепится на ветровое стекло с использованием пенистого клея, можно найти в патенте US 7893958. Объединенная система, в которой имеется как зеркало заднего вида, так и видеорегистратор, описана в патентах US 5096287 и US 8309907.
Автомобильный видеорегистратор включает видеокамеру, направленную наружу из салона автомобиля, и дисплей, обращенный внутрь салона автомобиля, например - к водителю. Дисплей предназначен для представления информации, передаваемой от видеокамеры или запоминающего устройства видеорегистратора. Дисплей, если он является сенсорным дисплеем, может содержать органы управления, предназначенные для управления процессом видеорегистрации, или также органы управления можно разместить на корпусе дисплея вдоль краев экрана дисплея. Такая конструкция корпуса дисплея видеорегистратора позволяет вращать видеокамеру и дисплей посредством шарнирного соединения в любом желаемом направлении.
Общей чертой известных автомобильных видеорегистраторов является то, каким образом видеокамера и/или ее оптические элементы расположены относительно корпуса камеры и ветрового стекла, чтобы обеспечить четкую видеосвязь, свободную от каких-либо визуальных помех. Поскольку видеокамеру или ее оптические элементы следует расположить таким образом, чтобы элементы крепления видеокамеры не мешали обзору, зона обзора видеокамеры обычно направлена от элементов крепления и от корпуса видеорегистратора.
Однако в этом случае паразитные лучи света, отраженные от ветрового стекла и падающие на оптические элементы (объектив) камеры, могут создавать световые пятна на захваченном камерой изображении, которые приводят к появлению паразитных объектов на изображении. Если паразитные объекты накладываются на важные части изображения, они могут сделать все изображение или некоторые его части бесполезными для целей идентификации и разрешения споров вследствие наложения части изображения, и, следовательно, автомобильный видеорегистратор не сможет выполнить задачу, для которой он предназначен.
В особенности подобные световые пятна мешают видеорегистратору работать в ночное время, когда свет от источников, внешних по отношению к видеорегистратору, например свет фар обгоняющих автомобилей, свет от светящегося экрана мобильного телефона в руках водителя или пассажира, находящихся в транспортном средстве, свет от уличных фонарей и т.п., отражаясь от ветрового стекла, попадает в объектив камеры. Таким образом, в ночное время подобные пятна паразитного света не позволяют получить учетное видеоизображение окружающей обстановки вне автомобиля. Поэтому считается, что описанные выше устройства не годятся для получения требуемой записанной информации в ночное время.
Также в салоне автомобиля могут присутствовать пыль и водяной пар, которые в случае попадания на линзы камеры могут ухудшить качество изображения. Таким образом, возникают ситуации, когда постороннее влияние в форме световых лучей, пыли, тумана и т.п. препятствует получению автомобильным видеорегистратором правильной картинки вследствие искажений изображения, полученного с помощью видеорегистратора. Изображения, захваченные или записанные подобным образом, могут быть значительно искажены в присутствии такого постороннего влияния. Следовательно, имеется острая потребность в видеорегистраторе, в особенности в автомобильном видеорегистраторе, способном освободиться от недостатков, отмеченных выше. Данное изобретение было сделано с учетом отмеченных выше ограничений и решает задачу преодолеть большинство из них.
Краткое изложение сущности изобретения
Для того чтобы преодолеть указанные выше недостатки, предлагается цифровой видеорегистратор, который крепится на ветровое стекло или стеклянную панель автомобиля с возможностью отсоединения. Цифровой видеорегистратор имеет конструкцию, позволяющую нейтрализовать возникновение паразитного объекта на захваченном изображении или видеозаписи в результате попадания паразитного света или оптического излучения на датчик видеокамеры. Конкретнее, описываемый цифровой видеорегистратор имеет уникально изготовленный корпус, имеющий такую конфигурацию, которая по существу исключает вероятность попадания паразитного оптического излучения на оптические элементы камеры и создание паразитных объектов на изображениях, захваченных камерой. Корпус служит также опорой для видеокамеры.
Для того чтобы достичь поставленных выше целей, видеорегистратор имеет корпус, содержащий внутри себя полость, образованную боковыми стенками, которые закрывают видеокамеру, расположенную внутри полости. Одна боковая стенка, а именно передняя сторона корпуса, выполнена по существу плоской, и будет называться крепежной стороной. Корпус имеет конфигурацию, позволяющую крепить его с возможностью отсоединения к ветровому стеклу или к стеклянной панели автомобиля при помощи крепежной стороны. На крепежной стороне корпуса имеется окно произвольной формы, окно корпуса может быть закрыто панелью, изготовленной из прозрачного материала, или его можно оставить открытым. Видеокамера, расположенная внутри полости, имеет оптические элементы, такие как объектив, ориентированные внутрь корпуса в направлении окна таким образом, что внешнее излучение, например видимый свет, проходит из внешней среды внутрь корпуса только через окно, попадает на объектив видеокамеры, а затем попадает на датчик изображения камеры, который генерирует сигнал изображения на основе излучения. Таким образом, видеокамера выполняет следующие функции: прием наружного излучения, получение изображения, запись изображения на носитель информации или передача изображения на дисплей видеорегистратора.
В предложенных вариантах выполнения изобретения имеются приспособления, обеспечивающие крепление видеорегистратора к ветровому стеклу или стеклянной панели автомобиля с возможностью отсоединения или стационарное.
В одном варианте выполнения слой клеящего вещества, наложенный на наружную поверхность крепежной стороны, может служить таким приспособлением, при этом клеящее вещество должно обладать такой адгезионной способностью к ветровому стеклу, которое бы позволило удерживать видеорегистратор в состоянии, когда он прикреплен к ветровому стеклу или стеклянной панели. Однако клеящее вещество должно обеспечивать возможность отсоединять видеорегистратор от ветрового стекла или стеклянной панели при прикладывании достаточного усилия к корпусу для его отсоединения.
В других вариантах выполнения таким приспособлением является прокладка, на противоположные стороны которой наносится клеящее вещество, при этом одна поверхность предназначена для крепления прокладки к крепежной стороне корпуса, а ее другая поверхность предназначена для крепления к ветровому стеклу или стеклянной панели автомобиля.
В еще одном варианте выполнения такое приспособление помимо прокладки включает металлическую или пластмассовую жесткую пластину, форма которой предпочтительно соответствует форме крепежной стороны корпуса; при этом пластина осуществляет бесшовное соединение с корпусом и располагается между крепежной стороной корпуса и ветровым стеклом. Упомянутая выше прокладка крепится к одной поверхности пластины посредством адгезива. На другой стороне пластины имеется приспособление, такое как соединительный профиль, предназначенный для ее соединения с возможностью отсоединения с соответствующим ему соединительным профилем, расположенным на корпусе. Соединительные профили выполняются в виде внутреннего соединительного профиля, расположенного на пластине, и охватывающего его соединительного профиля на корпусе, или наоборот, что позволяет скреплять их друг с другом с возможностью отсоединения и, тем самым, прикреплять корпус к пластине и к ветровому стеклу посредством прокладки.
Благодаря такой конструкции становится легче снимать видеорегистратор с ветрового стекла или стеклянной панели автомобиля.
Как в пластине, так и в прокладке, если они присутствуют, имеются отверстия, форма которых совпадает по существу с формой окна в крепежной стороне корпуса. Окно в крепежной стороне корпуса, отверстие в прокладке и отверстие в пластине окружены замкнутой поверхностью крепежной стороны, прокладки или пластины, соответственно.
Таким образом, видеорегистратор можно закрепить на ветровом стекле или стеклянной панели либо непосредственно, либо с помощью вспомогательных приспособлений.
Еще больше увеличивает удобство в использовании описанного автомобильного видеорегистратора то, что его корпус можно крепить к пластине с помощью шарнира, при этом возникает возможность поворачивать корпус, перемещая его из первого положения, соответствующего непосредственному контакту с пластиной, во второе положение, которое отличается от первого положения на 90-240°, с тем, чтобы собрать информацию внутри салона автомобиля.
Еще в одном варианте выполнения изобретения полость выполняется по существу герметичной в отношении дыма, водяного пара и/или пыли при установке корпуса на ветровое стекло с тем, чтобы уменьшить вероятность подвергнуть риску качество собранной информации вследствие этих внешних факторов.
Подобная конструкция видеорегистратора позволяет блокировать оптическое излучение, поступившее сзади или снизу от корпуса и отраженное в области ветрового стекла, находящейся непосредственно напротив окна, и тем самым избежать возникновения искажений на сформированном изображении, вызванных световыми пятнами от внешних паразитных источников.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - один вариант выполнения предложенного автомобильного видеорегистратора, имеющего дисплей, согласно данному изобретению.
На Фиг. 2 представлен перспективный вид корпуса автомобильного видеорегистратора, изображенного на Фиг. 1, на котором показана крепежная сторона корпуса.
На Фиг. 3 представлен перспективный вид с пространственным разделением деталей автомобильного видеорегистратора, установленного на ветровое стекло или стеклянной панели.
На Фиг. 4а-4с представлены поперечные сечения корпуса видеорегистратора и ветрового стекла автомобиля согласно различным возможным вариантам выполнения данного изобретения.
Фиг. 5 иллюстрирует другие возможные формы корпуса согласно одному из вариантов выполнения данного изобретения.
На Фиг. 6 показан еще один вариант выполнения корпуса.
Подробное описание изобретения
Специалист в данной области легко оценит тот факт, что данное изобретение полностью соответствует решению указанных задач и получению указанных преимуществ, а также других, присущих ему. Описанные ниже варианты выполнения не должны рассматриваться как ограничивающие объем данного изобретения. Варианты выполнения, раскрытые в описании, могут сочетаться друг с другом в любой форме, не выходя при этом за пределы объема изобретения.
В приведенном ниже описании термины ″видеорегистратор″, ″автомобильный видеорегистратор″ и ″автомобильный цифровой видеорегистратор″ обозначают одно и то же и используются как взаимозаменяемые. Термины ″камера″ и ″видеокамера″ обозначают одно и то же и используются как взаимозаменяемые.
Используемые на протяжении всего описания термины ″оптические элементы″ относятся к таким элементам видеокамеры, как объектив, направляющий оптическое излучение на датчик изображения камеры для того, чтобы этот датчик имел возможность генерировать оцифрованные изображения происходящих вокруг событий из посланного на него оптического излучения.
Термины ″паразитное оптическое излучение″, ″паразитный свет″ используются на протяжении всего описания как взаимозаменяемые и относятся к оптическому излучению, которое в результате преломления или отражения попадает на оптические элементы камеры из-за пределов заданного поля обзора или сектора обзора камеры. Паразитное оптическое излучение может создавать, но не обязательно, оптические иллюзии или паразитные изображения на записанной информации или создавать световые пятна на изображении, захваченном камерой, что приводит к появлению нежелательных паразитных объектов на изображении.
Видеорегистратор может быть приспособлен для установки на ветровом стекле или любой стеклянной панели, и в данном описании термины ″ветровое стекло″ и ″стеклянная панель″ используются как взаимозаменяемые. Однако, только лишь с целью упрощения, следующие описания относятся к ветровому стеклу.
Основными частями цифрового автомобильного видеорегистратора являются видеокамера, орган управления и блок обработки, запоминающее устройство и дисплей.
Видеокамера в данном изобретении состоит из различных электронных и оптических компонентов, известных в данной области и предназначенных для того, чтобы они в цифровой форме генерировали, записывали и/или передавали собранную информацию. Компоненты, необходимые для того, чтобы изготовить видеокамеру, могут включать гибкую плату для монтажа интегральных схем, вычислительный процессор, оперативную память, носитель для ввода и хранения цифровой информации, оптический датчик (датчик изображения), оптический объектив и т.п. Возможно разместить собранную видеокамеру частично или полностью внутри корпуса в соответствии с различными вариантами выполнения, имеющимися у данного изобретения. Камера посредством своих оптических элементов (объектива, линзы) воспринимает излучение, падающее извне на датчик изображения, генерирует видеосигнал (видеоизображение), который передается в блок управления и обработки. Видеокамера раскрытого здесь видеорегистратора может быть оборудована модулем связи для получения цифровой информации от блока управления и обработки и передачи информации на это устройство, если оно размещается вне корпуса видеорегистратора.
Блок управления и обработки выполняет операции управления видеорегистратором, обрабатывает видеоизображение, полученное видеокамерой и сформированное датчиком изображения, может выполнять сжатие видеоизображения с целью уменьшения объема данных и передает полученные данные в запоминающее устройство для их записи или передает их на видеодисплей. Обычно ЗУ является устройством электронного или магнитного типа, таким как флешь-память, жесткий диск или оптический диск и подобные устройства, также хорошо известные в данной области.
Дисплей воспроизводит изображение, переданное на него от видеокамеры непосредственно или считанное из запоминающего устройства. Ручки управления, предназначенные для управления работой видеорегистратора, могут быть расположены на дисплее, если дисплей является сенсорным, на корпусе видеорегистратора рядом с дисплеем или могут быть размещены в блоке управления и обработки. Дисплей может крепиться к корпусу или может быть расположен сверху, снизу или сбоку от корпуса. Крепление дисплея к корпусу видеорегистратора может, например, обеспечивать возможность поворота дисплея вокруг вертикальной оси, если дисплей крепится сбоку от корпуса, или вокруг горизонтальной оси, если дисплей крепится сверху или снизу корпуса. Другие общеизвестные способы крепления дисплея к корпусу должны быть очевидны для специалиста. Более того, дисплей также может быть съемным или полностью отдельным от корпуса видеорегистратора. Передача информации между дисплеем и видеокамерой и/или блоком управления и обработки осуществляется либо по проводам, либо без проводов, либо путем сочетания обоих способов.
Автомобильный цифровой видеорегистратор, предложенный в данном изобретении, будет описан ниже со ссылками на чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы. Следует отметить, что чертежи иллюстрируют видеорегистратор без соблюдения масштаба.
Фиг. 1 иллюстрирует пример общего вида видеорегистратора (100), в котором имеется корпус (110) и дисплей (101). В одном варианте выполнения корпус имеет форму параллелепипеда со скругленными углами и скругленными ребрами между боковыми стенками (гранями). Однако корпус видеорегистратора может иметь различные формы, например прямоугольную в плане, овальную в плане, неправильную форму и т.п. Несколько возможных вариантов внешнего вида видеорегистратора приведены на Фиг. 5 и 6. Общее требование к корпусу состоит в изоляции его внутреннего пространства от паразитного попадающего извне света, влаги, пыли и т.п. и наличии окна, только через которое может попадать извне ″полезное″ излучение во внутреннюю часть корпуса и падать на объектив видеокамеры.
В том варианте выполнения, в котором корпус имеет форму параллелепипеда, длина передней стороны корпуса по одному измерению может быть в пределах приблизительно от 25 до 150 мм, предпочтительно - приблизительно от 30 до 70 мм, а толщина корпуса составляет приблизительно 4-60 мм, предпочтительно 10-25 мм. Необходимо отметить, что размеры корпуса не ограничиваются указанными числовыми значениями, которые представлены только в качестве примеров, и их можно устанавливать индивидуально, соответствующим образом для каждого конкретного варианта выполнения видеорегистратора. Следовательно, при практической реализации указанные размеры могут оказаться больше или меньше, чем представленные выше.
Как показано на Фиг. 2, предложенный в изобретении видеорегистратор (100) имеет корпус (110). Предпочтительно, если корпус (110) изготовлен из пластмассы, металла или сплава с хорошими характеристиками по механической прочности. Независимо от материала, корпус не должен существенно влиять на общий вес видеорегистратора с тем, чтобы видеорегистратор был достаточно легким для того, чтобы его можно было прикрепить к ветровому стеклу или стеклянной панели, не прилагая значительных усилий, и имел достаточную механическую прочность для того, чтобы целостность корпуса обеспечивалась при его снятии с ветрового стекла.
Корпус (110) со своими боковыми стенками, включая переднюю сторону (111) и заднюю сторону (112), которые по крайней мере частично отстоят друг от друга на заданное расстояние, ограничивают замкнутую полость (130), как показано на Фиг. 3 и 4, предназначенную для размещения в ней видеокамеры и в некоторых вариантах выполнения - блока управления и обработки.
В общем случае передняя сторона и задняя сторона не идентичны по форме. Задняя сторона корпуса может быть выпуклой (как показано на Фиг. 1, 4, 5 и 6). В отличие от нее передняя сторона является по существу плоской, и с помощью этой плоской поверхности передней стороны видеорегистратор может крепиться к ветровому стеклу непосредственно или с помощью дополнительных приспособлений. Эта передняя сторона, имеющая по существу плоскую поверхность, в данном описании также будет определяться как крепежная сторона, предназначенная для установки корпуса видеорегистратора на ветровое стекло. Крепежная сторона обозначена на чертежах позицией (111). Следует отметить, что крепежная сторона не обозначена на Фиг. 5 и 6.
Выпуклая форма задней стороны существенно увеличивает объем образованной полости, что позволяет разместить в ней большее количество компонентов. Выпуклая конфигурация задней стороны также позволяет увеличить расстояние между передней стороной и по крайней мере частью задней стороны, что обеспечивает в предлагаемом видеорегистраторе большую гибкость при установке относительного положения оптических элементов видеокамеры внутри корпуса с тем, чтобы обеспечить, например, оптимальное поле обзора. В крепежной стороне (111) корпуса имеется окно (119) произвольной формы, и в некоторых вариантах выполнения оно закрыто панелью из прозрачного материала, которая расположена вровень с поверхностью крепежной стороны.
Внешнее оптическое излучение, обозначенное на Фиг. 3 как (107), например видимый свет или ИК излучение, проходит в корпус только через окно и падает на оптические элементы видеокамеры. Здесь важно отметить, что в данном изобретении требуется, чтобы по крайней мере оптические элементы видеокамеры были установлены внутри замкнутой полости (130) в корпусе (110) и были защищены от проникновения паразитного оптического излучения внутрь корпуса боковыми стенками корпуса. Следовательно, оптические элементы камеры размещены таким образом, чтобы они воспринимали оптическое излучение, проходящее только через окно (119), выполненное на крепежной стороне (111) корпуса, и ветровое стекло (200) и в конце концов падающее на оптические элементы (объектив) видеокамеры.
Внутренняя поверхность полости может быть покрыта неотражающей краской или неотражающим материалом. Неотражающее покрытие поглощает оптическое излучение, поступающее в полость через окно и попадающее на ее внутреннюю поверхность, без отражений внутри полости.
В некоторых вариантах выполнения в видеорегистраторе имеется приспособление для крепления видеорегистратора с возможностью его отсоединения к ветровому стеклу, находящееся между ветровым стеклом или стеклянной панелью и плоской поверхностью передней стороны корпуса видеорегистратора.
В одном варианте выполнения подобное приспособление представляет собой прокладку (105) в виде гибкой пластинки, изготовленной из эластичного (упругого) материала, как резина или пенопласт. А прокладке также имеется отверстие, форма и расположение которого по существу совпадает с формой и расположением окна (119) на крепежной стороне (111) корпуса (см. Фиг. 3). Хотя на Фиг. 3 показано, что отверстие в прокладке имеет такой же размер, как и окно (119) на крепежной стороне, отверстие в прокладке может быть вырезано несколько большего размера, например на 1-3 мм по каждому измерению вдоль плоскости окна (отверстия), с тем, чтобы не препятствовать попаданию поступающего снаружи излучения, падающего под некоторым углом относительно оси объектива, попадать на оптические элементы видеокамеры, находящиеся внутри корпуса.
Прокладка имеет две противоположные плоские поверхности, покрытые клеем для того, чтобы ее можно было прикрепить с возможностью отсоединения к ветровому стеклу и крепежной стороне корпуса соответственно. Слой первого клеящего вещества, предназначенный для соединения прокладки с крепежной стороной (111) корпуса видеорегистратора, наносится на одну плоскую поверхность прокладки (105). Слой второго клеящего вещества наносится на вторую плоскую поверхность прокладки, противоположную первой, для прикрепления прокладки к ветровому стеклу. Первое клеящее вещество и второе клеящее вещество могут отличаться друг от друга или быть одинаковыми.
Таким образом, корпус (110) видеорегистратора крепится к ветровому стеклу своей крепежной стороной при помощи промежуточной прокладки (105), на плоские поверхности которой наносится первое и второе клеящее вещества.
Химические формулы первого клеящего вещества и второго клеящего вещества не являются предметом данного изобретения. Основное требование к адгезионным свойствам этих веществ состоит в том, что они должны держать вес всего видеорегистратора во время его нахождения на ветровом стекле без дополнительной помощи со стороны, например механических опорных приспособлений. Т.е. прочность сцепления одного клеящего вещества, нанесенного на одну поверхность прокладки, с ветровым стеклом и прочность сцепления другого клеящего вещества, нанесенного на другую поверхность прокладки, с корпусом должны обеспечить удержание видеорегистратора в прикрепленном (рабочем) состоянии.
Предпочтительно, чтобы второе клеящее вещество не оставляло следов на ветровом стекле после отсоединения описанного видеорегистратора от ветрового стекла.
Другими требованиями к свойствам клеящего вещества может быть прозрачность, нетоксичность, сохранение адгезионных свойств в течение длительного времени и т.п.
Прокладка (105), изготовленная из упругого материала, описана со ссылкой на Фиг. 4а, которая иллюстрирует вид в разрезе по линии А-А (показан на Фиг. 3) через корпус видеорегистратора, прикрепленного в смонтированном рабочем состоянии к ветровому стеклу. Ветровое стекло может иметь незначительную кривизну, которая ему придается во время изготовления ветрового стекла с целью обеспечить аэродинамические характеристики движущемуся автомобилю. Эта кривизна может помешать плотному прилеганию плоской крепежной стороны корпуса видеорегистратора к ветровому стеклу по всей площади поверхности крепежной стороны. В одном варианте выполнения гибкость прокладки, вставленной между ветровым стеклом и корпусом, дает универсальную возможность крепить корпус к ветровому стеклу, имеющему различные размеры и кривизну, и, следовательно, позволяет устранить этот недостаток, поскольку благодаря своим упругим свойствам средняя часть и края прокладки имеют различную степень сжатия (обозначена как a и b на Фиг. 4), когда видеорегистратор установлен на ветровом стекле, что позволяет добиться соответствия кривизне ветрового стекла. Толщина прокладки (105) может быть от 1 до 8 мм, предпочтительно в диапазоне от 2 до 4 мм. Хотя вид в разрезе видеорегистратора представлен на Фиг. 4 по линии А-А, проходящей горизонтально, должно быть понятно, что соответствие останется в силе при разрезе прокладки (105) по любому другому направлению. Таким образом, прокладка будет иметь поперечное сечение, обеспечивающее плотный контакт корпуса с ветровым стеклом.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения данного изобретения крепежная сторона корпуса видеорегистратора имеет форму, соответствующую кривизне ветрового стекла. В этом варианте выполнения прокладка может не требоваться, а требуется только одно клеящее вещество, которое наносится на крепежную сторону (111) корпуса для крепления видеорегистратора непосредственно на ветровое стекло. Требования к характеристикам этого клеящего вещества такие же, как описание выше.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения данного изобретения приспособлением для крепления видеорегистратора на ветровое стекло может быть прокладка (105) в сочетании с пластиной (180), имеющей в плане форму, которая предпочтительно совпадает с формой в плане крепежной стороны. Пластина выполнена физически жесткой и изготавливается из пластмассы, металла и т.п. и также имеет отверстие, которое по форме и расположению по существу совпадает с формой и расположением окна в крепежной стороне корпуса. У пластины имеются две плоские противоположные поверхности, с одной из которых соединена при помощи клея прокладка, которая позволяет крепить ее на ветровое стекло, а на второй плоской поверхности пластины имеется первый соединительный профиль. В этом случае на корпусе имеется соответствующий ему соединительный профиль, который имеет форму, позволяющую ему входить в зацепление с возможностью разъединения с первым соединительным профилем и соединять корпус с пластиной при вхождении одного профиля в другой. Толщина пластины находится в диапазоне от 1 до 8 мм, однако можно использовать любые другие значения толщины.
Упомянутая выше конструкция изображена более подробно на Фиг. 4b и 4с.
На Фиг. 4b изображена пластина (180), имеющая две противоположные плоские поверхности, одна из которых изготовлена с парой внутренних соединительных профилей (184), а другая крепится к прокладке (105), которая закреплена на ветровом стекле. Внутренний соединительный профиль (184) на Фиг. 4b в этом варианте выполнения представляет собой по крайней мере одну пару шаровых конструкций. У каждой шаровой конструкции одна сторона выполнена как одно целое с плоской поверхностью пластины. Аналогично этому пара совместных сферических полостей, которые служат охватывающим соединительным профилем (185), вырезана в крепежной стороне (111) корпуса (110). В каждой полости имеется отверстие, несколько меньшее, чем диаметр шаровых конструкций. Предпочтительно, чтобы шаровые конструкции обладали высокой упругостью, которая позволяет шаровым конструкциям деформироваться на то время, когда их вставляют в полости либо удаляют из полостей через отверстия меньшего размера. Более предпочтительно, если сферические полости будут немного меньшего размера, чем шаровые конструкции, т.к. это способствует плотной посадке охватываемого (184) и охватывающего (185) соединительных профилей. Подробное крепежное устройство должно обеспечить надежное крепление видеорегистратора в рабочем состоянии к ветровому стеклу без возможности самовольного отсоединения.
Еще в одном варианте выполнения шаровые конструкции заменяются по крайней мере одной парой параллельных выступов, проходящих вдоль пластины (180), а на крепежной стороне (111) имеется соответствующая ей пара (или несколько пар) канавок, которые входят в зацепление с выступами с возможностью скольжения. Выступам не обязательно иметь круглое поперечное сечение, они могут быть L-образной формы или любой другой формы, которая позволит плотно соединить корпус (110) с пластиной (180). Фиг. 4b можно рассматривать как поперечное сечение таких выступов/канавок. Еще в одном варианте выполнения, изображенном на Фиг. 4с, пластина (180) имеет два проходящих вдоль противоположных сторон L-образных фиксаторов, служащих внутренним соединительным профилем (184), который путем задвигания входит в зацепление посредством выступов с двумя соответствующими им канавками, расположенными напротив друг друга и служащими охватывающим соединительным профилем (185), который находится на крепежной стороне (111) корпуса (110). В результате такого задвигания окно крепежной стороны совмещается с отверстием пластины, что необходимо для крепления корпуса для работы предложенного видеорегистратора (100).
Когда крепление пластины (180) к корпусу (110) выполняется при помощи продольных фиксаторов, входящих в соответствующие канавки на корпусе и позволяющих закрепить корпус (110) на пластине (180), отделение корпуса от пластины осуществляется путем отгибания назад продольных фиксаторов.
В еще одном варианте выполнения приспособления для крепления пластины (180) на корпусе (110) видеорегистратора вместо нескольких элементов внутреннего соединительного профиля можно использовать внутренний соединительный профиль в виде одного сплошного выступа, проходящего вдоль наружного края пластины (180). Упомянутый выступ входит в зацепление с соответствующей канавкой, аналогичным образом проходящей по всему периметру корпуса. В таком случае пластину с выступом можно считать ″резервуаром″, в который посредством своей канавки вставляется корпус, а материал выступа должен обладать соответствующими упругими свойствами, позволяющими отгибать выступ для того, чтобы вставить корпус в ″резервуар″ и отделить его от ″резервуара″.
Здесь необходимо отметить, что внутренний (184) и охватывающий (185) его соединительные профили могут взаимозаменяемо находиться на пластине (180) и крепежной стороне (111) корпуса (110). В этом случае толщина пластины (180) должна быть достаточной для того, чтобы в ней было возможно выполнить соответствующий соединительный профиль, например полости для шаровых конструкций, и обеспечить надежное соединение пластины и корпуса. Любые следующие из этого модификации не будут выходить за пределы объема настоящего изобретения.
Посредством конструкции, приведенной в качестве примера на любой из Фиг. 4а, 4b и 4с, обеспечивается возможностью преднамеренного отсоединения корпуса видеорегистратора от ветрового стекла. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 4а, в некоторых случаях может потребоваться заменить прокладку (105) новой в связи с ее повреждением после повторных циклов соединения и отсоединения, в других случаях соединения с возможностью отсоединения без повреждения прокладки (105) осуществляется благодаря свойствам адгезива, находящегося между прокладкой и ветровым стеклом.
В дополнение к этому, в еще одном варианте выполнения корпус (110) может крепиться к пластине (180) при помощи шарнира таким образом, что корпус может путем вращения переходить из первого положения, в котором крепежная сторона примыкает к пластине (180), во второе положение, которое на 90-240° отличаются от первого приложения и в котором крепежная сторона не соприкасается с пластиной. Шарнирное соединение можно реализовать посредством осевого крепления, расположенного с краю пластины и позволяющего осуществить поворот корпуса по отношению к пластине. Осевое крепление можно выполнить на левом или правом краю пластины или в ее верхней или нижней части. Такая конструкция облегчает перемещение корпуса (110) из первого положения во второе положение, в котором оптические элементы (120) видеокамеры позволяют видеокамере записывать ситуацию вокруг камеры, например ситуацию внутри кабины транспортного средства в то время, когда пластина остается закрепленной на ветровом стекле посредством прокладки.
Придавая корпусу камеры указанную выше форму, создают замкнутую полость, ограниченную стенками корпуса. В полости внутри корпуса размещаются оптические элементы видеокамеры (см. Фиг. 3). В то время как поле обзора видеокамеры в известных видеорегистраторах обычно направлено от корпуса, в котором размещена видеокамера, и не проходит через внутреннюю часть корпуса видеорегистратора, согласно данному изобретению, в противоположность этому, видеокамера имеет поле обзора, направленное внутрь корпуса (110) и ориентированное в направлении окна в крепежной стороне. Таким образом, видеокамера установлена так, что поступающее извне излучение, например видимый или ИК свет, проходящий из окружающего автомобиль пространства через ветровое стекло, попадает на оптические элементы видеокамеры только через окно (119) в крепежной стороне корпуса видеорегистратора. Таким образом, видеокамера воспринимает поступающее извне излучение, генерирует из этого излучения изображение, используя известные в данной области способы, и либо записывает изображение в запоминающее устройство, либо если функция записи в данный момент не активна, передает изображение непосредственно на дисплей видеорегистратора для того, чтобы показать его пользователю, например водителю автомобиля в реальном времени.
Механизм для крепления видеокамеры внутри полости в корпусе не является предметом данного изобретения. Видеокамера может неподвижно крепиться к задней стороне, противоположной крепежной стороне корпуса, может крепиться внутри корпуса при помощи кронштейнов, прикрепленных к боковым сторонам корпуса, и т.п.
Сектор обзора или поле обзора раскрытого видеорегистратора (100) зависит от конструктивного решения оптических элементов видеокамеры и размеров корпуса (110), в частности размеров окна на крепежной стороне (111). Кроме этого или независимо от этого, поле обзора оптических элементов может зависеть от относительного расстояния между окном (119) и оптическим элементом, в особенности в условиях, когда крепежная сторона (111) корпуса частично перекрывает поле обзора камеры. Сектор обзора видеорегистратора, используемого в данном изобретении, может находиться в пределах от ±0,5 до ±89,5 градусов относительно оптической оси видеокамеры, предпочтительно - в пределах от ±30 до ±70 градусов, а в самом предпочтительном случае - в пределах от ±35 до ±60 градусов по горизонтали. Такие же численные значения сектора обзора видеорегистратора можно обеспечить по вертикали.
В некоторых вариантах выполнения механизм для крепления дает видеокамере возможность поворачиваться относительно оси, перпендикулярной относительно оптической оси видеокамеры, например, как указано стрелкой ″d″ на Фиг. 5 или Фиг. 6. В этих вариантах выполнения камера имеет возможность поворачиваться при помощи ручки (135), которая крепится к камере или ее оптическим элементам и проходит от задней стороны корпуса, как показано на Фиг. 5. (Следует отметить, что корпус видеорегистратора изображен на Фиг. 5 и 6 не в том состоянии, когда он прикреплен к ветровому стеклу; в состоянии, когда корпус прикреплен к ветровому стеклу, задняя сторона (112) расположена снизу.) Пользователь, например водитель автомобиля, может взяться за ручку (135) камеры и потянуть ее вниз или вверх, осуществляя тем самым поворот камеры вокруг оси, перпендикулярной оптической оси, для того, чтобы, соответственно, направить вверх или вниз оптическую ось камеры. Поворот видеокамеры можно аналогичным образом осуществить при помощи колесика (137), как показано на Фиг. 6 стрелкой ″d″. В еще одном варианте выполнения пользователь имеет возможность изменять положение камеры внутри корпуса, перемещая ее вдоль оптической оси либо по направлению к ветровому стеклу, либо от него, также взявшись за ручку (135) камеры, как показано стрелкой ″с″ на Фиг. 5. Конструктивное выполнение механизма, обеспечивающего такое перемещение камеры вдоль ее оптической оси, должно быть доступно для специалистов в данной области.
Кроме того, камера в данном изобретении может воспринимать видимый свет или инфракрасное излучение. Вид воспринимаемого оптического излучения зависит от датчика камеры. Датчик изображения в описываемом изобретении в предпочтительном варианте способен генерировать изображение на основе оптического излучения видимого или инфракрасного диапазона. Помимо этого оптические элементы в данном изобретении размещаются внутри полости в корпусе (110) для того, чтобы исключить паразитное оптическое излучение, в то время как у традиционных транспортных систем видеорегистрации оптические элементы выступают из корпуса наружу. Хотя данное изобретение иллюстрирует (например, на Фиг. 3), что оптическая ось оптического элемента образует по существу прямой угол с поверхностью ветрового стекла, специалист в данной области согласится, что основные принципы данного изобретения можно использовать для аналогичных видеорегистраторов, которые крепятся к ветровому стеклу и у которых оптические элементы наклонены под некоторым, отличным от 90°, углом относительно ветрового стекла. Конструкция видеорегистратора может быть выполнена в такой модификации, когда оптическая ось камеры остается приблизительно горизонтальной, а ветровое стекло наклоняется относительно горизонта, и, следовательно, сектор обзора видеорегистратора может быть ограничен снизу от оптической оси в большей степени, чем сверху.
Основное преимущество данного видеорегистратора состоит в том, что видеокамера размещается внутри корпуса, который автономно крепится к ветровому стеклу таким образом, что поле обзора видеокамеры направлено к ветровому стеклу через замкнутую, возможно, за исключением окна, полость, образованную внутри корпуса, при этом боковые стенки корпуса препятствуют попаданию световых лучей от паразитных источников света в объектив видеокамеры. Другими словами, паразитный свет от источников, которые не находятся в поле обзора видеокамеры, не может попасть на линзы видеокамеры при его отражении от ветрового стекла. Это позволяет избежать возникновения, например, паразитных световых пятен, которые могут приводить к искажениям деталей изображения, созданного видеокамерой.
Конструкция видеорегистратора, предложенная в данном изобретении, помимо указанных выше преимуществ, обеспечивает защиту от попадания тумана в корпус, или оседания пыли на объективе камеры, или от искажения изображений дымом от сигарет, который может присутствовать в салоне автомобиля, препятствует появлению влаги в виде капелек на объективе, когда температура неожиданно изменяется, например, при открывании двери автомобиля в условиях низких температур, например зимой и т.п. Предпочтительно, чтобы полость была по существу герметичной в отношении дыма, водяного пара и/или пыли после крепления корпуса к ветровому стеклу. Например, сигаретный дым внутри транспортного средства может проникнуть в полость, блокируя или отклоняя оптическое излучение, если полость не будет должным образом герметизирована. Точно так же водяной пар внутри транспортного средства может конденсироваться на объективе при отсутствии должной герметизации окна. Герметизация в отношении дыма, водяного пара и/или пыли в предпочтительном варианте достигается путем закрепления корпуса видеорегистратора так, как было раскрыто в описании. В качестве возможного варианта окно, кроме того, может быть защищено прозрачным материалом, чтобы усилить герметизацию в отношении внешних агентов. Предпочтительно, если прозрачный материал имеет коэффициент преломления, по существу равный коэффициенту преломления воздуха, для того чтобы оптическое излучение проходило сквозь него, не испытывая существенных изменений.
Предложенный в изобретении видеорегистратор имеет обычное для подобных устройств средство для создания изображения (такое как матрица ПЗС), обработки (такое как видеорегистратор) и сохранения (такое как запоминающее устройство) промежуточной и/или конечной информации, а также он может иметь средства связи для приема/передачи команд или сообщений, передаваемых по проводам или беспроводным способом к видеорегистратору или от видеорегистратора и т.п.
Подача питания к видеорегистратору может осуществляться от встроенного аккумулятора или внешнего источника питания, соединенного с видеорегистратором проводами и снабжающего энергией все электронные компоненты видеорегистратора. Если энергия подается от встроенного аккумулятора, корпус имеет соответствующий отсек, в котором размещается такой аккумулятор, если энергия подается от внешней электростатической сети, в корпусе должны быть соответствующие гнезда для его соединения с электропитанием.
Следует понимать, что данное изобретение может быть реализовано в других специальных формах и не ограничивается единственным вариантом выполнения, которое было описано выше. Однако модификации и эквиваленты раскрытых общих представлений, которые могут прийти в голову специалистам в этой области, должны быть включены в объем патентных притязаний, которые прилагаются к данному документу. Хотя данное изобретение было описано применительно к автомобильным видеорегистраторам, специалист охотно согласится, что основные принципы данного изобретения могут использоваться в камерах видеонаблюдения, системах видеомониторирования, работающих в газонасыщенных и жидких средах, включая агрессивную и реакционноспособную среды, в системах мониторирования технологического процесса, в батискафах, на подводных лодках и т.п. Следовательно, данное изобретение должно быть определено прилагаемыми пунктами патентных притязаний, а не конкретными примерами, описанными в данном описании.