Беспроводной радиоуправляемый фонарь телеги автопоезда и адаптер для установки фонаря на транспортном средстве
WIRELESS RADIO-CONTROLLED LAMP OF ROAD TRAIN WAGON AND ADAPTER FOR INSTALLATION OF LAMP ON VEHICLE

Область техники
Предлагаемая группа изобретений относится к конструкции беспроводного фонаря транспортного средства для обеспечения световой сигнализации и адаптеру для его установки на кронштейне транспортного средства, телеги или прицепа. Например, данный фонарь может быть использован на автопоезде, предназначенном для передвижения на аэродромных площадках.
Уровень техники
Из уровня техники известны системы (см. GB 2411458, дата публикации: 31.08.2005) передачи радиосигнала от передатчика к приемнику, обеспечивающая возможность беспроводного включения необходимого светового сигнала на задних радиоуправляемых фонарях буксируемого транспортного средства. В данной системе конструкция фонаря содержит магнитный узел для его крепления, который может быть выполнен магнитным или имеющим иные фиксирующие элементы.
Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и назначению заявленного фонаря и принято в качестве прототипа.
Однако, известный из уровня техники беспроводной фонарь не содержит надежного узла крепления фонаря на транспортном средстве, не содержит электрической схемы включения данного фонаря в работу, которая обеспечивала бы его включение лишь при размещении фонаря на металлических частях транспортного средства. Кроме того, известный фонарь не содержит специализированного адаптера, который позволяет осуществлять сопряжение фонаря и кронштейна транспортного средства. В частности, при использовании заявленного адаптера и при внесении незначительных изменений в конструкцию практически любого беспроводного фонаря может быть создана компактная конструкция фонаря, выполненная с возможностью его включения в работу лишь при установке фонаря на металлических частях транспортного средства, а также выполненная с возможностью быстрого монтажа и снятия фонаря с транспортного средства за счет наличия в конструкции адаптера замкового механизма многократного действия для фиксирования фонаря на кронштейне транспортного средства.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание беспроводного радиоуправляемого фонаря, который имел бы надежное быстросъемное крепление к кронштейну транспортного средства при одновременном обеспечении стабильного контакта контактного узла фонаря с ферромагнитным и электропроводным основанием кронштейна транспортного средства.
При этом, быстросъемное крепление к кронштейну транспортного средства необходимо в конструкции данных фонарей ввиду необходимости их многократного монтажа и демонтажа на кронштейне транспортного средства, поскольку каждый беспроводной радиоуправляемый фонарь снабжается электроэнергией от внутреннего источника тока (аккумулятора), что приводит к необходимости заряда данных аккумуляторов на специализированных стендах.
Что касается наличия контактного узла, который обеспечивает отключение питания фонаря при его снятии с транспортного средства, то он позволяет автоматически отключать питание и, соответственно, обеспечивает надежное включение фонаря в работу без использования подвижных выключателей и контакторов, которые могут привести к преждевременному выходу из строя схемы включения фонаря. Кроме того, заявленная конструкция позволяет исключить работу фонаря при его демонтаже, что сохраняет срок службы встроенного в фонарь аккумулятора.
Таким образом, технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая группа технических решений, заключается в обеспечении стабильной работы радиоуправляемых фонарей во всех режимах эксплуатации транспортного средства.
Эта задача решается путем создания беспроводного радиоуправляемого фонаря телеги автопоезда содержащего корпус, с размещенной в нем платой управления, обеспечивающей работу фонаря в заданных режимах эксплуатации транспортного средства, оптические элементы соединенные с корпусом, элемент питания фонаря, размещенный в корпусе, по меньшей мере три элемента светового излучения, соединенные с платой управления, при этом, наружная часть корпуса фонаря снабжена адаптером, предназначенном для установки фонаря на транспортном средстве и активации подачи питания на плату управления, при этом адаптер содержит по меньшей мере внешний контактный узел и область для осуществления крепления фонаря к транспортному средству, причем внешний контактный узел содержит два контактных элемента, которые выполнены с возможностью контактного взаимодействия с электропроводной областью транспортного средства, предназначенной для установки фонаря, при этом контактные элементы являются токопроводящими и имеют свойства постоянного магнита, кроме того контактные элементы являются частью электрической и магнитной цепей адаптера, причем в данные цепи также входит бесконтактный индуктивный выключатель, установленный в электрической цепи совместно с контактными элементами таким образом, что активация подачи электроэнергии от элемента питания на плату управления фонарем осуществляется как в случае контакта контактных элементов с областью транспортного средства, обладающей ферромагнитными и/или электропроводными свойствами, так и в случае появления металлического материала (кронштейна транспортного средства) в чувствительной зоне индуктивного бесконтактного выключателя, что приводит к его срабатыванию и замыканию электрической цепи между контактными элементами, причем индуктивный бесконтактный выключатель находится в плоскости внешнего контактного узла, кроме того, контактные элементы электрически соединены с элементом питания так, что через них может осуществляться заряд элемента питания от внешнего источника электроэнергии, при этом индуктивный бесконтактный выключатель при установленном радиоуправляемом фонаре на транспортном средстве, позволяет избежать отключения радиоуправляемого фонаря при плохом электрическом контакте контактных элементов с кронштейном транспортного средства, в свою очередь область для осуществления крепления фонаря к транспортному средству выполнена в виде паза для ввода фиксирующей петли кронштейна транспортного средства, причем фиксирование петли кронштейна внутри паза осуществляется за счет предусмотренного в пазу подвижного подпружиненного штока, который в фиксирующем положении препятствует выходу петли из паза, при этом шток соединен с нажимным рычагом, обеспечивающим возможность нажимным усилием воздействовать на подвижный шток так, что может быть осуществлен беспрепятственный вывод петли из паза.
Адаптер для крепления беспроводного радиоуправляемого фонаря на транспортном средстве содержит корпус, в котором имеются внешний контактный узел, электрическая цепь контактного узла, область крепления адаптера к корпусу фонаря, область сопряжения электрической цепи фонаря и адаптера, область для осуществления крепления адаптера к транспортному средству и механизм для фиксирования адаптера на транспортном средстве, при этом внешний контактный узел содержит два контактных элемента с магнитными свойствами, которые выполнены с возможностью контактного взаимодействия с электропроводной областью транспортного средства, предназначенной для установки фонаря, а электрическая цепь контактного узла представляет собой электрическую схему активации подачи электроэнергии от элемента питания фонаря на его плату управления и включает указанные контактные элементы и индуктивный бесконтактный выключатель, установленный в электрической цепи таким образом, что активация подачи электроэнергии на плату управления фонаря через область сопряжения электрической цепи фонаря и адаптера осуществляется лишь при замыкании контактных элементов областью кронштейна транспортного средства, обладающей ферромагнитными и/или электропроводными свойствами, и/или появления в чувствительной зоне бесконтактного индуктивного выключателя металлического материала кронштейна крепления, кроме того, контактные элементы электрически соединены с элементом питания так, что через них может осуществляться заряд элемента питания от внешнего источника электроэнергии.
Индуктивный бесконтактный выключатель представляет собой электронное устройство, создающее электромагнитное поле в зоне чувствительности, реагирующее на приближение к активной поверхности металлических предметов и имеющее полупроводниковый коммутационный элемент с нормально-разомкнутым контактом, подключенного параллельно к контактным элементам.
Индуктивный бесконтактный выключатель в корпусе адаптера установлен между контактными элементами.
В электрической цепи контактного узла индуктивный бесконтактный выключатель напрямую запитан от элемента питания радиоуправляемого фонаря и подключен к линии с отрицательной полярностью через полупроводниковый коммутационный элемент с нормально-разомкнутым контактом так, что при появлении в чувствительной зоне металлического материала осуществляется срабатывание коммутационный элемента и происходит подача напряжения от отрицательного вывода элемента питания к плате управления фонаря.
В электрической цепи контактного узла контактные элементы подключены так, что отрицательный вывод элемента питания соединен только с одним из контактных элементов, при этом второй соединен с отрицательным вводом платы управления фонаря, образуя тем самым разомкнутую цепь в линии с отрицательной полярностью.
В электрической цепи контактного узла контактные элементы и индуктивный бесконтактный выключатель образуют две независимые разомкнутые параллельные линии, каждая из которых обеспечивает подключение отрицательного вывода элемента питания к плате управления фонаря лишь замыканием контактных элементов областью кронштейна транспортного средства, обладающей ферромагнитными и/или электропроводными свойствам, и/или появлении в чувствительной зоне индуктивного бесконтактного выключателя металлического материала кронштейна крепления.
Таким образом, вся совокупность перечисленных выше признаков позволяет обеспечить стабильную работу радиоуправляемых фонарей во всех режимах эксплуатации транспортного средства.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена схема размещения фонарей в системе беспроводного управления радиоуправляемыми фонарями на автопоезде.
На Фиг. 2 представлен чертеж конструкции радиоуправляемого фонаря и адаптера.
На Фиг. 3 представлена схема установки адаптера радиоуправляемого фонаря на кронштейне транспортного средства.
На Фиг. 4 представлена схема контактного узла с разомкнутой цепью питания платы управления радиоуправляемого фонаря.
На Фиг. 5 представлена схема контактного узла с замкнутой цепью питания платы управления радиоуправляемого фонаря.
На Фиг. 6 представлена схема подключения радиоуправляемого фонаря к зарядному устройству.
Осуществление изобретения
Заявленное изобретение по существу представляет собой конструкцию беспроводных радиоуправляемых фонарей (правого и левого) и адаптер (приспособление, устройство или деталь, предназначенная для соединения устройств) обеспечивающий возможность сопряжения беспроводного фонаря и кронштейна крепления. По существу заявленные элементы являются частью системы управления включением задних радиоуправляемых фонарей транспортного средства путем беспроводной подачи команд управления по радиоканалу. В частности, данная система осуществляет дублирование включаемых водителем тягача световых сигналов на фонарях прицепа, телеги или иного средства, сопряженного с тягачом.
Согласно представленной фигуре 1 система беспроводного управления включением световых сигналов радиоуправляемых фонарей содержит радиоуправляемые фонари (левый, правый) (13), которые установлены на телеге (прицепе) (23) автопоезда. Система также содержит устройство управления радиоуправляемыми фонарями (24), установленный на тягаче (25) автопоезда, антенну (26) устройства управления радиоуправляемыми фонарями (24), которая предпочтительно может быть установлена на крыше тягача (25). При этом устройство управления радиоуправляемыми фонарями (24) выполнено на электронной плате, содержащей электронные компоненты самого устройства, приемопередатчика радиосигнала, а также электронные компоненты обеспечивающие его работу в заданном алгоритме и электронные компоненты, обеспечивающие возможность сопряжения с электрической схемой устройства управления радиоуправляемыми фонарями (24) узла подключения к электропроводке тягача. В свою очередь узел подключения к электропроводке тягача выполнен с возможностью передачи электрического сигнала о включении соответствующего светового сигнала тягача от его бортовой сети к электрической схеме устройства управления радиоуправляемыми фонарями (24), которое обеспечивает генерирование команды и передачу радиосигнала соответствующему радиоуправляемому фонарю для включения необходимого светового сигнала.
Система беспроводного управления включением фонарей не является предметом настоящего изобретения и представлена лишь для пояснения некоторых аспектов заявленных технических решений.
Конструкция радиоуправляемого фонаря состоит из следующих конструктивных узлов и элементов (см. фиг. 2 и 3).
Адаптер (1) фонаря - служит основанием для монтажа корпуса фонаря и фиксации всей конструкции фонаря на задней поверхности основания телеги, имеющей вид швеллера. Адаптер (1) изготавливается из полиамида-6 (карпролон).
Внешний контактный узел содержит два магнитных контактных элемента (2), являющихся одновременно магнитным креплением под болт К-32 и представляют собой элементы с металлическим корпусом с встроенным односторонним неодиомовым магнитом внутри, имеют выступающую часть с внутренней резьбой.
Винт (3) с внутренней резьбой представляет собой металлический винт с круглой головой имеющей шлицевую проточку (под отвертку) с внутренней резьбовой частью. Предназначен для монтажа контактного элемента (магнитного крепления К-32) на адаптере (1) радиоуправляемого фонаря и последующему креплению корпуса радиоуправляемого фонаря.
Болт (4) - металлический болт, предназначен для крепления корпуса фонаря к адаптеру (1).
Шток (5) - подпружиненная подвижная деталь с двумя проточками под стопорное кольцо, необходимая для ограничения выхода страховочной петли (22) кронштейна крепления фонаря из паза адаптера (1) радиоуправляемого фонаря. Шайба (6). Кольцо (7) - стопорное кольцо ГОСТ 13940-86. Пружина (8) - предназначена для поджатия штока (5).
Втулка (9) - металлическое изделие с гладким отверстием внутри, с внешней резьбовой частью и шлицевыми проточками (под отвертку) с одного торца. Втулка (9) предназначена для сборки и удержания в подпружиненном стоянии штока (5).
Шайба (6), кольцо (7), пружина (8) и втулка (9) совместно выполняют задачу поджатия штока (5) в пазу адаптера (1) радиоуправляемого фонаря в перпендикулярном направлении для ограничения выхода страховочной петли (22).
Нажимная пластина или нажимной рычаг (10) - фигурное металлическое изделие, представляющее из себя нажимную лапку для пальцев рук с проушинами под ось качения и загибом с пазом для зацепа штока (5) совместно с шайбой (6) и кольцом (7). Нажимная пластина или нажимной рычаг (10) предназначен для перемещения штока (5) из паза адаптера (1) фонаря для возможности выхода страховочной петли (22) и отсоединения всей конструкции фонаря от кронштейна крепления.
Ось (11) нажимной пластины - металлическая ось для зацепа проушин нажимной пластины (нажимного рычага) (10) и осуществления ее качения. Шайба (12) - ГОСТ 11371-78.
Корпус (13) заднего фонаря, служит корпусом для сборки компонентов радиоуправляемого фонаря.
Магнитное крепление (14) - представляет собой металлический корпус со встроенным односторонним неодиомовым магнитом внутри, имеет отверстие по центру для крепления саморезом к адаптеру (1) фонаря. Предназначен для исключения вертикальных перемещений из-за вибраций закрепленного фонаря на кронштейне крепления в процессе движения телеги по дороге. Винт (15) М4х18 ГОСТ 17475-80. Гайка (16) М4.
Детали винт (15) и гайка (16) в количестве 4-х шт. каждого вида - предназначены для дополнительной фиксации корпуса фонаря (13) к адаптеру (1) фонаря.
Наконечник (17) НКИ 2.5-6 медный 2.5 кв. мм кольцевой изолированный - предназначен для электрического соединения цепи идущей с платы управления фонаря к магнитным контактным элементам (2).
Плата управления (18) фонаря - электрическая плата радиоуправляемого фонаря, исполнительное устройство в системе дублирования световых сигналов от тягача к последней телеги автопоезда.
Аккумуляторная батарея (19) 12 В, 2.2Ач, Delta DT 12022.
Кронштейн (20) аккумуляторной батареи (19) (АКБ) - предназначен для удержания АКБ в корпусе фонаря, представляет собой пластину с тремя отверстиями в которых находятся резиновые втулки. Пластина устанавливается по центру АКБ и фиксируется совместно с АКБ. На задней внутренней стенке корпуса фонаря имеются три выступающие шпильки, на которые устанавливается через резиновые втулки кронштейн фонаря с АКБ.
Индуктивный бесконтактный выключатель (21) (модель ISB В2 В-31Р-4-LP-C или HB88-NO-NPN - датчик встраиваемый, цилиндрический, с внешней резьбой, с нормально-разомкнутым контактом, предназначен для дополнительной бесконтактной коммутации электрической цепи между магнитными контактными элементами (2) в момент установки радиоуправляемых фонарей на кронштейн крепления. В результате срабатывания индуктивного бесконтактного выключателя включается работу плата управления (18) фонаря. Конструкции индуктивных бесконтактных выключателей широко известны из уровня техники. В частности, данные выключатели представляют собой устройства, принцип работы которых основан на изменении параметров генератора при внесении в активную зону датчика металлического предмета. Изменение амплитуды пропорционально расстоянию до металлического предмета и преобразуется в аналоговый сигнал, который поступает на триггер (см., например, http://skbind.ru/induktivnye_beskontaktnye_datchiki).
Страховочная петля (22) - металлический загнутый пруток, установленный внутри кронштейна крепления, представляющий собой швеллер, пруток приварен снаружи к верхней полке. Предназначен для удержания всей конструкции установленного на кронштейн крепления радиоуправляемого фонаря от падения при отрыве всех магнитных креплений находящихся на адаптере (1) фонаря в момент воздействия вибрации при движении телеги - защита от отрыва и утери.
Контактные элементы (2), винт (3), болт (4) и наконечник (17) -являются частью электрической цепи задействованной для включения в работу платы управления (18) фонаря и передачи напряжения заряда от контактных площадок зарядного стенда через электрическую схему платы фонаря на аккумуляторную батарею. При замыкании магнитных контактных элементов (2) между собой с помощью токопроводящих металлических элементов кронштейна транспортного средства (рама телеги (27), см. фиг. 3) включится в работу плата управления (18) фонаря.
На фигурах 4 и 5 приведены электрические схемы с разомкнутой и замкнутой цепями питания платы управления (18) фонаря.
Так, согласно представленной схеме внешний контактный узел адаптера, содержащий два контактных элемента (2) (магнитные контактные элементы), установлены на линии отрицательной полярности минусового вывода элемента питания (аккумулятора). При отсутствии между контактными элементами (2) замыкающего электропроводного элемента (например, металлического кронштейна транспортного средства) линия от минусового вывода элемента питания (19) находится в разомкнутом состоянии и, соответственно, питание платы управления (18) фонаря не осуществляется. В свою очередь в разомкнутом состоянии находится и параллельная линия от минусового вывода элемента питания, в которой установлен индуктивный бесконтактный выключатель (21). Индуктивный бесконтактный выключатель (21) по существу является дополнительным элементом в цепи для более надежного осуществления процесса включения фонаря в работу. Данное обстоятельство связано с внешними негативными факторами, влияющими на электрический контакт между поверхностью кронштейна и контактными элементами. В частности, на контакт может влиять коррозия, окисление и подобные факторы. Для исключения подобных ситуаций предусмотрена параллельная линия подключения минусового вывода к плате управления через индуктивный бесконтактный выключатель (21). Срабатывание выключателя (21) происходит только в момент появления металлического материала кронштейна крепления в чувствительной зоне, что в свою очередь, активирует коммутационный элемент выключателя, который замыкает электрическую цепь между контактными элементами.
На фигуре 5 приведена схема, где линия подключения минусового вывода замкнута.
Дополнительно следует отметить, что поскольку беспроводной радиоуправляемый фонарь в своей конструкции содержит элемент питания (аккумуляторную батарею), то периодически возникает необходимость ее заряда. Для осуществления процесса заряда используются контактные элементы (2), которые электрически соединены с элементом питания так, что при подключении к одному из них отрицательного, а к другому положительного вывода внешнего источника электроэнергии осуществляется процесс заряда аккумуляторной батареи. В данном режиме контактные элементы (2) не замкнуты между собой. На фиг. 6 представлен зарядный блок (например, DC/AC), выводы которого подключены к контактным элементам (2).