КАБИНА ВОДИТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ПОКРЫВАЕМЫМИ КАМЕРОЙ ОБЛАСТЯМИ ОБЗОРА
INDUSTRIAL VEHICLE DRIVER CABIN WITH COVERED AREAS OF VIEW

Изобретение касается кабины водителя автомобиля промышленного назначения. В частности, описана кабина водителя для выборочной комплектации системами камер или системами зеркал для покрытия областей обзора снаружи автомобиля промышленного назначения.
Для покрытия множества, в частности законодательно предписанных областей обзора, традиционные системы зеркал закреплены на наружной обшивке кабины водителя автомобиля промышленного назначения. Для улучшения воспроизведения областей обзора (например, с устранением искажения), для интеграции систем ассистирования водителю на основе камеры и/или для улучшения аэродинамики автомобиля промышленного назначения традиционные системы зеркал все чаще заменяются системами камер. Зеркала большой площади, которые, как правило, закреплены на автомобильной двери, заменяются камерами. Эти камеры, как правило, монтируются не на двери, а в области крыши автомобиля промышленного назначения. Следовательно, традиционным образом точки монтажа зеркал маскируются или закрываются.
Однако сопротивление воздуху автомобиля промышленного назначения зависит от его общего обтекания и представляет собой нелинейную сумму сопротивления формы (ввиду основного тела автомобиля промышленного назначения) и индуцированного сопротивления (ввиду обтекания навесных частей при навеске краевой вихревой системы). Более того, существует интерференция между обтеканием основного тела и навесных частей, вследствие чего сопротивление воздуху всего автомобиля промышленного назначения может как увеличиваться, так и уменьшаться по сравнению с сопротивлением воздуху основного тела. Поэтому у основного тела кабины водителя, оптимизированной для систем зеркал, отсутствие системы зеркал является аэродинамическим ухудшением вследствие увеличения системы концевых вихрей.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить кабину водителя автомобиля промышленного назначения, у которой отсутствие отдельных или всех наружных зеркал приводит к аэродинамическому улучшению. Альтернативной или дополнительной задачей является представить кабину водителя, у которой внутреннее пространство транспортного средства не уменьшается посредством аэродинамической оптимизации для наружных камер. Альтернативно или дополнительно должна быть предложена кабина водителя автомобиля промышленного назначения, у которой возможно выборочное крепление наружных камер или наружных зеркал.
Эта задача или задачи решаются с помощью кабины водителя автомобиля промышленного назначения с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
По одному из аспектов представлена кабина водителя автомобиля промышленного назначения. Эта кабина водителя включает в себя индикацию в кабине водителя, которая связана сигнальной связью с по меньшей мере одной камерой для воспроизведения наружной области автомобиля промышленного назначения; и по меньшей мере один элемент-обтекатель, который расположен на кабине водителя снаружи на высоте, перекрывающейся с ветровым стеклом.
Элемент-обтекатель может быть выполнен для того, чтобы без завихрений направлять воздушное течение встречного ветра по боковой стороне кабины водителя.
Кабина водителя может быть предназначена для выборочной комплектации либо по меньшей мере одним наружным зеркалом, либо по меньшей мере одним элементом-обтекателем. Благодаря применению указанного по меньшей мере одного элемента-обтекателя вместо наружного зеркала, одна и та же наружная обшивка кабины водителя может выборочно комплектоваться указанной по меньшей мере одной камерой и/или по меньшей мере одним наружным зеркалом. В частности, становится возможной варьируемая степень комплектации камерами и/или наружными зеркалами в рамках серийного изготовления.
Аэродинамический расчет наружной обшивки кабины водителя может быть оптимизирован для комплектации наружными зеркалами. Альтернативно или дополнительно наружная обшивка кабины водителя может быть оптимизирована для большого конструктивного пространства и/или внутреннего пространства при данной длине (в направлении движения) кабины водителя. По меньшей мере в некоторых примерах осуществления обе оптимизации могут достигаться, например, с помощью радиусов кривизны на кромках наружной обшивки кабины водителя (если смотреть в горизонтальной плоскости сечения), которые меньше, чем при аэродинамическом расчете наружной обшивки кабины водителя, оптимизированном для камер без наружных зеркал и без предлагаемого изобретением элемента-обтекателя.
Расположение элемента-обтекателя на перекрывающейся с ветровым стеклом «высоте» означает, что элемент-обтекатель по своей высоте на кабине водителя и/или своей вертикальной протяженности может перекрываться с высотой ветрового стекла. При этом элемент-обтекатель может перекрываться с ветровым стеклом и/или быть расположен на кабине водителя сбоку (например, без перекрытия с ветровым стеклом).
Указанная по меньшей мере одна камера может быть направлена к дорожному полотну и/или против направления движения. Указанная по меньшей мере одна камера может заменять главное наружное зеркало (например, для класса II зоны обзора), широкоугольное зеркало (например, для класса IV зоны обзора), переднее зеркало (например, для класса VI зоны обзора) и/или бордюрное зеркало (также зеркало для обзора рампы, например, для класса II зоны обзора). Области обзора (также: зоны обзора) каждого класса зоны обзора (также: группы зеркал) определены в директивах ЕС 2003/97/EG или 2005/27/EG.
Автомобиль промышленного назначения может быть грузовым автомобилем, тягачом или автобусом. Автомобиль промышленного назначения может быть автомобилем с вынесенной вперед кабиной.
Кабина водителя может включать в себя одно или несколько мест крепления, которые предназначены для крепления по меньшей мере одного наружного зеркала. Место крепления может быть расположено на кабине водителя сбоку, на двери кабины водителя, в переходе от передней части транспортного средства к боковой стороне транспортного средства или на A-стойке кабины водителя. В по меньшей мере одном из мест крепления кабины водителя может быть закреплен указанный по меньшей мере один элемент-обтекатель.
Элемент-обтекатель может быть закреплен в одном из мест крепления, которое предназначено для крепления наружного зеркала для наружной области, регистрируемой камерой.
Элемент-обтекатель может перекрываться с ветровым стеклом и/или боковым стеклом. По меньшей мере в некоторой перекрывающейся с ветровым стеклом или боковым стеклом области элемент-обтекатель может быть прозрачным. Например, элемент-обтекатель прозрачен в области, которая, если смотреть из внутренней области кабины водителя и/или с места водителя, перекрывается с ветровым стеклом или боковым стеклом.
Указанный по меньшей мере один элемент-обтекатель может быть выполнен в виде обтекателя-сопла. Обтекатель-сопло может включать в себя поверхность обтекателя, дистанцированную от наружной обшивки кабины водителя, и/или закрепленную в месте крепления ножку. Элемент-обтекатель может быть выполнен для того, чтобы направлять воздух мимо кабины водителя между наружной обшивкой и поверхностью обтекателя, например, в местах повышенной кривизны наружной обшивки.
Длина ножки может задавать расстояние между поверхностью обтекателя и наружной обшивкой. Ножка может стоять перпендикулярно к поверхности обтекателя. Ножка может быть непрозрачной. Поверхность обтекателя может быть прозрачной.
Горизонтальный радиус кривизны поверхности обтекателя, т.е. радиус кривизны в горизонтальной (напр., параллельной дорожному полотну) плоскости сечения, может быть больше, чем горизонтальный радиус кривизны наружной обшивки, перекрытой поверхностью обтекателя. Благодаря поверхности обтекателя, ее радиус кривизны может быть решающим для стабильного обтекания (без отрыва потока воздуха от наружной обшивки). Например, меньший радиус кривизны наружной обшивки может соответствовать сам по себе образованию завихрения, которое предотвращается благодаря решающему, большему радиусу кривизны поверхности обтекателя. Горизонтальный радиус кривизны поверхности обтекателя может составлять по меньшей мере 150 мм. Альтернативно или в комбинации горизонтальный радиус кривизны покрытой наружной обшивки (например, на A-стойке кабины водителя) может составлять по меньшей мере 75 мм.
По меньшей мере один элемент-обтекатель может быть расположен в кабине водителя со стороны водителя. Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один элемент-обтекатель может быть расположен в кабине водителя на стороне пассажира, сидящего рядом с водителем. Несколько элементов-обтекателей могут быть асимметрично закреплены на кабине водителя.
По меньшей мере один элемент-обтекатель (например, с помощью по меньшей мере одного места крепления) может быть закреплен на A-стойке или соответственно на каждой из A-стоек кабины водителя. Например, элемент-обтекатель может быть закреплен в двух или больше местах крепления. Эти два или больше мест крепления элемента-обтекателя могут быть расположены на A-стойке. Альтернативно (или дополнительно при нескольких элементах-обтекателях) одно из двух мест крепления может быть расположено на A-стойке, а другое место крепления быть расположено на крыше транспортного средства.
Элемент-обтекатель может включать в себя сплошную поверхность обтекателя от места ниже нижней кромки ветрового стекла (например, на высоте переднего охладителя) до высоты выше нижней кромки ветрового стекла.
По меньшей мере один элемент-обтекатель может быть закреплен на двери кабины водителя. Автомобильная дверь может включать в себя по меньшей мере одно место крепления. Это место крепления может быть предназначено для винтового соединения наружного зеркала. В этом месте крепления (например, вместо наружного зеркала) может быть привернут элемент-обтекатель.
Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один элемент-обтекатель может быть закреплен на облицовке шарнира автомобильной двери. Шарнир может с возможностью поворота соединять автомобильную дверь с A-стойкой. Например, элемент-обтекатель может быть закреплен на неподвижной облицовке шарнира со стороны A-стойки.
По меньшей мере один элемент-обтекатель (например, его поверхность обтекателя) может быть расположен на высоте, которая выше, чем нижняя кромка ветрового стекла. По меньшей мере один элемент-обтекатель (например, его поверхность обтекателя) может быть расположен с перекрытием с верхней кромкой ветрового стекла и/или верхней кромкой бокового окна. Благодаря этому можно избежать завихрения на высоте при необходимости открытого бокового окна.
Кабина водителя может включать в себя ветровое стекло и расположенную над ветровым стеклом автомобильную крышу.
Указанная по меньшей мере одна камера может быть закреплена снаружи кабины водителя. Указанная по меньшей мере одна камера может быть закреплена на кабине водителя сбоку. Указанная по меньшей мере одна камера может быть закреплена на автомобильной крыше. Индикация в кабине водителя может быть выполнена для воспроизведения изображения указанной по меньшей мере одной камеры.
По другому аспекту представлен автомобиль промышленного назначения, в частности седельный тягач, имеющий кабину водителя по предыдущему аспекту.
Другие признаки и преимущества изобретения описываются далее со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показано:
фиг.1: схематичный вид в плане автомобиля промышленного назначения, кабина водителя которого укомплектована исключительно наружными зеркалами;
фиг.2: схематичный вид в плане автомобиля промышленного назначения с фиг.1 при отсутствии на кабине водителя наружных зеркал;
фиг.3: схематичный вид в плане автомобиля промышленного назначения, аэродинамика кабины водителя которого оптимизирована только для применения без наружных зеркал;
фиг.4: схематичный вид в плане автомобиля промышленного назначения, имеющего один из примеров осуществления кабины водителя; и
фиг.5: схематичное изображение в перспективе автомобиля промышленного назначения, имеющего один из примеров осуществления кабины водителя.
На фиг.1 на схематичном виде в плане показано обтекание автомобиля промышленного назначения, обозначенного в общем ссылочной позицией 100. В качестве примера автомобиля 100 промышленного назначения далее, без ограничения этим, описывается седельный автопоезд, имеющий полуприцеп 102 и кабину водителя 104 (называемую также кабиной для водителя или кабиной).
Показанная на фиг.1 кабина 104 водителя укомплектована наружными зеркалами 106. Наружная обшивка 108 кабины 104 водителя, в частности в области A-стоек 110, рассчитана на комплектацию наружными зеркалами 106.
В горизонтальной плоскости изображения фиг.1 радиусы кривизны наружной обшивки 108, в частности в области A-стоек 110, в зависимости от формы, размера и положения наружных зеркал 106 оптимизированы к минимизации сопротивления воздуху. Размер охваченного наружной обшивкой пространства (например, при данной длине кабины 104 водителя) является дополнительным условием оптимизации.
Обозначенное в общем ссылочной позицией 112 и изображенное в качественной форме воздушное течение вокруг автомобиля 100 промышленного назначения имеет участок завихрения в области A-стойки 110 сбоку от кабины 104 водителя. Вследствие законодательно предписанных размеров наружных зеркал 106 неизбежен отрыв воздушного течения 112 от наружной обшивки 108 позади наружных зеркал 106. Для минимизации сопротивления воздуху наружная обшивка 108 и наружное зеркало 106 находятся во взаимодействии, в том смысле, что возрастание сопротивления воздуху вследствие уменьшения радиусов кривизны наружной обшивки при наличии наружных зеркал меньше, чем если то же самое уменьшение радиусов кривизны производилось бы при наружной обшивке 108, которая обтекалась бы без наружных зеркал 106. Поэтому оптимизация при дополнительном условии размера пространства приводит к схематично изображенным на фиг.1 относительно маленьким радиусам кривизны в области A-стойки 110.
На фиг.2 на схематичном виде в плане показан первый сравнительный пример автомобиля 100 промышленного назначения. Признаки, которые соответствуют признакам автомобиля 100 промышленного назначения, показанного на фиг.1, снабжены те же самыми ссылочными обозначениями.
При аэродинамическом расчете автомобиль 100 промышленного назначения, в частности его кабина 104 водителя, может оптимизироваться либо с наружными зеркалами 106, либо без них. При оптимизации под систему наружных зеркал, как схематично показано на фиг.1 и 2, при показанном на фиг.2 отсутствии системы наружных зеркал происходит аэродинамическое ухудшение вследствие увеличенных участков 114 завихрения в области A-стойки 110.
На фиг.3 на схематичном виде в плане показан второй сравнительный пример автомобиля 100 промышленного назначения. Соответствующие признаки, которые модифицированы по сравнению с автомобилями промышленного назначения фиг.1 и 2, носят в ссылочных позициях апостроф (').
В показанном на фиг.3 втором сравнительном примере наружная обшивка 108' кабины 104 водителя, в частности в области A-стойки 110', оптимизирована под закрепленные на крыше 116 кабины 104 водителя камеры 118 системы камера-индикация, которая заменяет наружные зеркала 106 (частично или, в случае фиг.3, полностью).
Например, для минимизации сопротивления воздуху кабины водителя 104, имеющей камеры 118 не имеющей наружных зеркал 106, кромки транспортного средства закруглены настолько, что теряется ценное конструктивное и внутреннее пространство в кабине 104 водителя. Дополнительное условие размера пространства не выполняется.
На фиг.4 на виде в плане показан один из примеров осуществления кабины 104 водителя для автомобиля 100 промышленного назначения. Признаки, которые совпадают с признаками одного из автомобилей промышленного назначения фиг.1-3 или функционально соответствуют им, снабжены одинаковыми ссылочными позициями.
Кабина 104 водителя включает в себя расположенную над ветровым стеклом автомобильную крышу 116, имеющую по меньшей мере одну камеру 118, закрепленную на автомобильной крыше 116 снаружи кабины 104 водителя.
По меньшей мере одна индикация, например, в приборной панели и/или в средней консоли, предусмотрена внутри кабины 104 водителя для воспроизведения одного или нескольких изображений указанной по меньшей мере одной камеры 118.
Наружная обшивка 108 кабины 104 водителя, в частности в области A-стойки 110, аэродинамически оптимизирована к системе наружных зеркал (например, наружные зеркала 106) и/или размеру внутреннего пространства транспортного средства. Например, наружная обшивка 108 может совпадать с наружной обшивкой фиг.1 и 2.
В тех местах наружной обшивки 108, в которых наружное зеркало вследствие применения указанной по меньшей мере одной камеры 118 отсутствует (например, на левой и/или правой стороне кабины 104 водителя), расположен элемент-обтекатель 120. Этот элемент-обтекатель 120 предпочтительно расположен ниже, чем указанная по меньшей мере одна камера 118 (например, под камерой 118, заменяющей соответствующее наружное зеркало).
Альтернативно или дополнительно элемент-обтекатель 120 расположен на кабине 104 водителя снаружи на высоте, перекрывающейся с ветровым стеклом кабины 104 водителя. Например, по меньшей мере один элемент-обтекатель 120 закреплен на двери кабины 104 водителя, на A-стойке 110 кабины 104 водителя и/или на облицовке шарнира автомобильной двери.
Каждый элемент-обтекатель 120 на наружной обшивке 108 в по меньшей мере одном месте крепления механически соединен с наружной обшивкой 108, например, привернут. Отдельные или все места крепления элемента-обтекателя 120 могут совпадать с местами крепления, которые предназначены для крепления традиционных наружных зеркал 106. Далее, отдельные места крепления или дополнительные места крепления элементов-обтекателей 120 предусмотрены исключительно для элементов-обтекателей 120.
Наружная обшивка 108, в частности ее кривизна в области A-стойки 110, может быть оптимизирована в пользу большего внутреннего пространства в кабине 104 водителя (например, для конструктивного пространства агрегатов или для использования водителем). Альтернативно или дополнительно геометрия наружной обшивки 108 кабины 104 водителя может совпадать с геометрией, которая оптимизирована для наружных зеркал 106. Благодаря этому одна и та же геометрия кабины 104 водителя может использоваться для полной комплектации наружными зеркалами 106, для смешанной комплектации по меньшей мере одним наружным зеркалом и по меньшей мере одной камерой 118, и/или для исключительной комплектации камерами 118 (без наружных зеркал 106).
Элементы-обтекатели 120 в одном из вариантов осуществления кабины 104 водителя являются непрозрачными или по меньшей мере частично прозрачными. Например, элемент-обтекатель 120 включает в себя поверхность обтекателя, которая (по меньшей мере частично) является прозрачной. Эта прозрачная поверхность обтекателя или другие части элемента-обтекателя 120 (например, для крепления к наружной обшивке 108) могут быть изготовлены из плексигласа.
Например, расположенный на A-стойке элемент-обтекатель 120 перекрывается с ветровым стеклом и/или боковым стеклом (например, в автомобильной двери). Этот элемент-обтекатель 120, по меньшей мере в той мере, в какой он перекрывается со смотровым стеклом, выполнен прозрачным. Вследствие прозрачного исполнения элемент-обтекатель 120 не закрывает непосредственный обзор из кабины 104 водителя.
Элемент-обтекатель 120 аэродинамически рассчитан для направления воздушного потока 122 по наружной обшивке 108 кабины 104 водителя, в частности в области A-стойки 110 кабины 104 водителя. Альтернативно или дополнительно элемент-обтекатель 120 выполнен для того, чтобы избегать или снижать по меньшей мере одно из следующих возмущающих воздействий: образующиеся завихрения воздушного потока (в частности, в области 114 завихрения фиг.2), ветровые шумы и/или загрязнения. Например, с помощью элемента-обтекателя 120 на боковом смотровом стекле тангенциально направляемый воздушный поток 122 может образовывать пограничный слой, отражающий дождевую воду и грязную воду.
Опционально по меньшей мере один из элементов-обтекателей 120 распространяется по A-стойке 110 до высоты, которая соответствует верхней кромке бокового окна (например, в автомобильной двери). При избегании области 114 завихрения на боковых окнах кабины 104 водителя обеспечена конструктивная защита от дождя при открытых во время движения (по меньшей мере на щель) боковых окнах.
На фиг.5 схематично показано пространственное изображение автомобиля 100 промышленного назначения, имеющего один из примеров осуществления кабины 104 водителя. Изображенный на фиг.5 пример осуществления может по отдельным или всем признакам представлять собой усовершенствование примера осуществления, показанного на фиг.4, при этом одинаковые или взаимозаменяемые признаки снабжены совпадающими ссылочными обозначениями.
Кабина 104 водителя включает в себя ветровое стекло 124. В показанном на фиг.5 примере осуществления элемент-обтекатель 120 включает в себя удаленную по периметру от обшивки 108 транспортного средства поверхность обтекателя. Например, верхний конец и нижний конец элемента-обтекателя 120 имеет по свободно стоящей кромке. Альтернативно верхний конец и/или нижний конец элемента-обтекателя 120 может прилегать к наружной обшивке 108 или гладко переходить в наружную обшивку 108.
Нижний конец элемента-обтекателя 120 расположен на высоте нижней кромки 126 ветрового стекла 124 или выше, чем нижняя кромка 126.
Элемент-обтекатель 120 закреплен в точках привертывания автомобильных дверей. Эти точки привертывания предназначены для крепления наружного зеркала (например, наружного зеркала 106), функция которого заменена камерой 118 или другой наружной камерой.
Нижний конец элемента-обтекателя 120 может быть ниже, чем нижняя кромка 130 бокового окна 128 (например, окна в автомобильной двери), и/или верхний конец элемента-обтекателя 120 может быть выше, чем верхняя кромка бокового окна 128. Благодаря этому с помощью элемента-обтекателя может создаваться воздушный поток, защищающий боковое окно от загрязнения.
Передняя кромка 132 элемента-обтекателя 120 искривлена в направлении середины транспортного средства. Передняя кромка 132 элемента-обтекателя 120 может выдаваться в направлении движения за A-стойку 110 кабины 104 водителя.
В каждом примере осуществления верхний задний угол 134 элемента-обтекателя 120 может заключать острый угол. Угол 134 может определять точку отрыва воздушного течения 122 от элемента-обтекателя 120. Благодаря этому может предотвращаться хождение точки отрыва туда-обратно, нестабильное течение 122 и/или дребезжание элемента-обтекателя 120.
Из предыдущих примеров осуществления явствует множество преимуществ настоящего изобретения. В частности, по меньшей мере в отдельных примерах осуществления с помощью комбинации камер, которые заменяют традиционные наружные зеркала, и по меньшей мере одного элемента-обтекателя, который предпочтительно расположен в месте замененного наружного зеркала, могут уменьшаться сопротивление воздуху автомобиля промышленного назначения и вместе с тем расход топлива, например, без увеличения радиусов кривизны наружной обшивки автомобиля промышленного назначения и уменьшения при этом охваченного наружной обшивкой пространства.
Хотя изобретение было описано со ссылкой на определенные примеры осуществления, специалисту очевидно, что могут производиться разные изменения и в качестве замены использоваться эквиваленты. Далее, могут производиться множество модификаций для адаптации определенной ситуации или определенного признака к идее изобретения. Следовательно, изобретение не ограничено раскрытыми примерами осуществления, а включает в себя все примеры осуществления, которые попадают в область прилагаемых пунктов формулы изобретения.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
100 Автомобиль промышленного назначения
102 Седельный прицеп
104 Кабина водителя
106 Наружное зеркало
108, 108' Наружная обшивка
110, 110' A-стойка
112 Воздушное течение
114 Участок завихрения
116 Автомобильная крыша
118 Камера
120 Элемент-обтекатель
122 Направляемый воздушный поток
124 Ветровое стекло
126 Нижняя кромка ветрового стекла
128 Боковые окна
130 Нижняя кромка бокового стекла
132 Передняя кромка элемента-обтекателя
134 Верхний задний угол элемента-обтекателя.