RU221404U1 - Дисплейный модуль в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области техники отображения информации на пассажирском транспорте, преимущественно в окнах и дверях. Техническим результатом является повышение срока службы ЖК-панелей дисплейного устройства. Дисплейный модуль, установленный в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства, предназначенный для отображения рекламной, информационной или справочной информации, содержит герметичный корпус, две ЖК-панели, размещенные в корпусе таким образом, что поверхность отображения каждой из панелей обращена наружу для отображения информации в две противоположные стороны дисплейного модуля, защитные стекла, соединенные с двумя ЖК-панелями посредством оптически прозрачного компаунда, два датчика освещенности, установленные на разных сторонах отображения, для автоматического регулирования интенсивности светодиодных подсветок ЖК-панелей. По меньшей мере часть корпуса выполняется в форме радиатора. Не используемая для размещения дисплея стенка корпуса выполнена из теплопроводящего материала и является стенкой-радиатором, содержащей наружные ребра охлаждения и примыкающие к внутренней поверхности стенки-радиатора теплоотводящие элементы. Светодиодные подсветки ЖК-панелей установлены таким образом, что напрямую или через теплопроводящий материал примыкают к теплоотводящим элементам внутренней поверхности стенки-радиатора для отведения тепла на корпус-радиатор. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области техники отображения информации, преимущественно на транспорте (поезд, автобус, трамвай, троллейбус, вагоны метро и др.), а именно к интеграции экранных цифровых технологий (LED, LCD, OLED и др.) в стеклянные окна для транспортных средств и в стеклянные двери для транспортных средств.

Каждая модель пассажирского транспортного средства (ТС) имеет различные размеры оконных и дверных проемов, вплоть до того, что каждое стекло в одном ТС может подходить только для этого проема, и одни и те же проемы в одной и той же модели ТС разных годов выпуска могут также отличаться.

Кроме того, уличное применение дисплеев диктует высокие требования к яркости и контрастности изображения.

Бортовая электросеть пассажирского транспортного средства имеет ограничения по максимальному потребляемому дополнительным оборудованием току, ввиду этого устройство ограничено в максимальном потреблении, и, соответственно, из этого ограничения следует максимально возможное количество света, который можно направить в жидкокристаллическую (ЖК) матрицу.

Для снижения эксплуатационных издержек и простоя необходимо избегать движущиеся частей, имеющих износ (вентиляторы, насосы).

Устройство должно быть пригодно к эксплуатации в условиях салона и кузова ТС с точки зрения запыленности и больших перепадов температур, и, как следствие, быть защищено от выпадающей на элементы салона росы и конденсата, а также должно быть устойчиво к влажной уборке салона.

Падающий на поверхность отображения солнечный свет поглощается и преобразуется в тепло, прогревая даже выключенные устройства до 75 градусов. ЖК-матрицы начинают темнеть и терять свои свойства при таких температурах. Типичная рабочая температура ЖК-матриц и других радиоэлектронных компонентов - 70 градусов.

При максимальном потреблении устройство имеет высокую тепловую мощность, которую в описанных выше условиях сложно рассеять.

Прокладка кабельной линии питания устройства также представляет дополнительные сложности ввиду того, что необходимо избегать острых кромок кузова и иных элементов ТС, значительной длины кабельной линии и, как следствие, высоких падений на ней.

Устройство для пассажирских транспортных средств должно отвечать требованиям безопасности, как пожарной, так и в случаях дорожно-транспортных происшествий (ДТП).

Из документа EP 2977291 B1, опубл. 22.03.2017, известно транспортное средство с дисплеем для отображения изменяемой визуальной информации, содержащее два дисплейных устройства (например, OLED или ЖК), приспособленных для отображения переменной визуальной информации. Дисплейные устройства расположены в боковой области транспортного средства. Устройство содержит разделительный слой, расположенный между двумя дисплейными устройствами так, чтобы визуальная информация была видна только с одной стороны. Один дисплей направлен наружу рельсового транспортного средства, а другой дисплей обращен внутрь транспортного средства. Устройство дополнительно содержит модуль беспроводной связи для получения отображаемого контента. Также устройство содержит память для хранения отображаемого контента. Дисплей вставляется в дверное полотно или наносится и/или соединяется с окном, на внешней или внутренней стороне.

В документе CN 112519544 A, опубл. 19.03.2021, раскрыто прозрачное окно транспортного средства с дисплеем двустороннего отображения. Дисплей содержит экран дисплея OLED и соединяется с оконным стеклом транспортного средства с помощью клея и крепежных болтов.

Наиболее близким аналогом является устройство стеклопакета с информационным табло для транспортных средств, раскрытое в патенте RU 2757504 C1, опубл. 19.10.2021, в котором стеклопакет состоит как минимум из двух прозрачных стекол, неподвижно соединённых между собой каркасом стеклопакета. Устройство содержит информационное табло, помещённое в область пространства между стеклами, ограниченную по контуру края дистанционной рамкой со скрепляющим слоем герметика.

К недостаткам известной конструкции можно отнести неэффективное управление в условиях уличного освещения яркостью и контрастностью отображаемого изображения. Также к недостаткам можно отнести наличие в представленном решении воздушных зазоров между дисплеями и стеклами, что приводит к понижению читаемости информации из-за паразитных бликов. Наличие воздушных зазоров приводит к возможному попаданию загрязнений в этот зазор в условиях повышенной запылённости и к возможному формированию росы/конденсата на внутренних поверхностях, что приводит к снижению срока службы жидкокристаллического экрана и к понижению читаемости информации. Кроме того, недостатком известного решения является неэффективный теплоотвод от устройства отображения, нагревающегося при работе и в следствии попадания солнечных лучей, что приводит к снижению срока службы жидкокристаллического экрана.

Задачей, выполняемой полезной моделью, является разработка дисплейного модуля, имеющего возможность установки в оконный или дверной проем пассажирского транспортного средства с соблюдением всех требований и без помех для пассажиров.

Дисплейный модуль, установленный в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства, предназначенный для отображения рекламной, информационной или справочной информации, содержит герметичный корпус, две ЖК-панели, размещенные в корпусе таким образом, что поверхность отображения каждой из панелей обращена наружу для отображения информации в две противоположные стороны дисплейного модуля, защитные стекла, соединенные с двумя ЖК-панелями посредством оптически прозрачного компаунда, два датчика освещенности, установленные на разных сторонах отображения, для автоматического регулирования интенсивности светодиодных подсветок ЖК-панелей. Корпус или его часть выполняется в форме радиатора. Не используемая для размещения дисплея стенка корпуса выполнена из теплопроводящего материала и является стенкой-радиатором, содержащей наружные ребра охлаждения и примыкающие к внутренней поверхности стенки-радиатора теплоотводящие элементы. Светодиодные подсветки ЖК-панелей установлены таким образом, что напрямую или через теплопроводящий материал примыкают к теплоотводящим элементам внутренней поверхности стенки-радиатора для отведения тепла на корпус-радиатор.

Техническим результатом является повышение срока службы ЖК-панелей дисплейного устройства.

Технический результат достигается за счет обеспечения охлаждения жидкокристаллических экранов ЖК-панелей с помощью отвода тепла на корпус-радиатор, за счет регулировки уровня интенсивности светодиодных подсветок ЖК-панелей на уровень, оптимальный для каждой панели, с помощью датчиков освещенности, и за счет заполнения воздушного пространства между ЖК-ячейкой и защитным стеклом оптически прозрачным компаундом.

На Фиг. 1 представлен пример расположения дисплейного модуля в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства с видом на дисплей, обращенный на улицу.

На Фиг. 2 представлен пример расположения дисплейного модуля в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства с видом на дисплей, обращенный к салону ТС.

На Фиг. 3 представлен примерный вид устройства в сборе.

На Фиг. 4 представлен примерный вид устройства в разрезе.

Заявляемый дисплейный модуль является составным электронным устройством, отображающим рекламную, информационную и справочную информацию на двух ЖК-дисплеях. Его корпус герметичен и предполагает установку в оконные или дверные проемы пассажирского транспортного средства взамен штатных пакетов остекления. Устройство содержит корпус 10, с радиатором 9, повторяющие форму и размеры оконного или дверного проема ТС. Герметичность двух половин устройства обеспечивает уплотнитель 19.

Со стороны салона и со стороны улицы корпус закрыт защитными стеклами 2 и 3, оптически соединенными с двумя ЖК-матрицами. ЖК-матрицы в совокупности с модулями подсветки и защитными стеклами образуют дисплейные панели 14 и 15, выполненные таким образом, что каждая из них обращена поверхностью отображения наружу. За внешним защитным стеклом 2 располагается рабочая область 6 отображения внешнего дисплея и элементы самого ТС - кузовная панель 5, штатное остекление 1, силовой каркас кузова 4. За защитным стеклом 3 ЖК-модуля, обращенного к салону, располагается рабочая область 7 отображения внутреннего дисплея и элементы обшивки 8 салона ТС.

Каждая из дисплейных панелей представляет собой электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации, которое выполнено с возможностью автоматического регулирования интенсивности светодиодной подсветки 13, основываясь на обработанных показаниях датчиков освещенности 17 и 16.

Дисплейные панели 14 и 15 могут иметь различные диагонали, пропорциональные размерам оконных или дверных проемов и потребностям потребителя. Показатели максимальной яркости подбираются под техническую задачу (размеры оконных или дверных проемов ограничивают размеры радиаторов, доступная мощность бортовой сети ограничивает максимальную электрическую мощность устройства, требования заказчика и нормативных актов так же могут ограничивать максимальную яркость дисплеев при различных условиях освещенности).

Дисплейная панель, обращённая внутрь салона выполнена и закреплена таким образом, чтобы её снятие для ремонта или замены было максимально быстрым и простым, в связи с большей подверженностью воздействию вандалов.

На монтажных панелях каждого из дисплейных модулей 14 и 15 установлены модули управления светодиодной подсветкой 11 и модули управления дисплейных панелей 12, соединенные друг с другом проводной связью.

Модули управления светодиодной подсветкой представляют собой электронные устройства, выполняющее функцию контроля тока и напряжения питания светодиодной подсветки 13. Светодиодные подсветки внешнего дисплейного модуля 14 и внутреннего дисплейного модуля 15 установлены таким образом, что напрямую или через теплопроводящий материал примыкают к теплоотводящим элементам внутренней поверхности стенки радиатора для отведения тепла на корпус.

Модули управления дисплейных панелей 12 представляют собой составные электронные устройства, включающие:

- Преобразователь видеосигналов;

- Преобразователи питающих напряжений;

- Управляющий микроконтроллер;

- Медиаплеер с процессором на базе архитектуры ARM;

- Модуль связи и геопозиционирования;

- Устройства памяти, для хранения временных данных, контента и управляющих программ.

Данные модули управления обеспечивают выполнение всех необходимых действий, осуществляя функции хранения, обработки и управления электронными сообщениями, отображаемыми на дисплейных панелях. Каждый дисплейный модуль может иметь как отдельный модуль управления 12 для отображения независимой информации, так и дублировать изображение, предоставляемое одним модулем на два дисплея. Модуль управления также может обрабатывать и выводить различную интерактивную и динамическую информацию, иметь иные методы ввода в него данных и внешнего управления им. Рекламная информация, предварительно загруженная или переданная удаленно в модуль управления, хранится в памяти до начала эксплуатации заявляемого дисплейного модуля, при этом модуль воспроизведения содержит, в частности, график воспроизведения указанной информации, в котором предусмотрена последовательность и время воспроизведения всех электронных сообщений.

На внутренней поверхности противоположных защитных стекол 2 и 3 установлены датчики освещенности с фоточувствительными элементами. Датчики обращены рабочими областями в небольшие светопрозрачные области на соответствующих им стеклах. При этом датчики установлены таким образом, что фоточувствительный элемент датчика 17 размещен на стороне отображения, соответствующей поверхности отображения дисплейной панели 15, а чувствительный элемент датчика 16 - в сторону отображения, соответствующую поверхности отображения дисплейной панели 14. Каждый из датчиков 16 и 17 соединен с соответствующим модулем управления 12 проводной связью. Каждый из датчиков 16 и 17 может быть соединен с общим модулем управления в случае использования одного модуля управления для вывода изображения на несколько дисплеев. На поверхности стекла, в нижней части корпуса 2 установлены антенны LTE и GPS/ГЛОНАС 18, каждая из которых соединена коаксиальной проводной связью с модулем управления 12. Беспроводная связь с сетью интернет обеспечивает возможность формирования защищенного канала связи с внешними системами передачи контента и сбора данных. Модуль GPS/ГЛОНАСС, встроенный в плату управления, обеспечивает беспроводную связь со спутниками GPS и/или ГЛОНАСС для формирования данных о перемещении дисплейного модуля, которые могут быть применены для формирования списков воспроизведения с привязкой контента к географическим зонам его показа.

Заявляемый дисплейный модуль используется следующим образом.

Пользователь подает питание на бортовую сеть ТС, обеспечивая тем самым подачу электрического тока от бортовой сети в модули управления 12. Модули управления 12, в свою очередь, переходят в режим низкого электропотребления и начинают запуск микропрограмм управления с последующим переходом в режим ожидания. Модули управления находятся в состоянии ожидания поступающего по кабельной линии сигнала о «зажигании» транспортного средства, после чего происходит переход в рабочий режим.

После перехода микропрограмм в рабочий режим происходит запуск ЖК-модулей, начало показа контента в соответствии со списком воспроизведения.

После начала работы происходит запуск повторяющихся циклов замеров яркостей с помощью датчиков освещенности 16 и 17. Измеренные с помощью указанных датчиков значения параметров освещенности поступают в соответствующие модули управления 12, где производится обработка этих значений алгоритмом обработки данных сглаживающим, усредняющим и сопоставляющим их с заданными диапазонами рабочих значений соответствующих параметров. Циклы замеров происходят непрерывно. Уровень интенсивности светодиодных подсветок устанавливается на уровень, оптимальный для каждой панели (в пределах диапазона рабочих параметров освещенности).

При работе происходит фоновая загрузка и актуализация контента, обновление данных, обновление графика воспроизведения.

Предлагаемое решение обеспечивает повышение яркости жидкокристаллических экранов мониторов за счет размещения светоизлучающих полупроводников по внутреннему периметру корпуса экрана и охлаждение жидкокристаллических экранов мониторов. Корпус выполняется в форме радиатора, полностью изготавливаемого из алюминия. Корпус-радиатор монитора содержит стенку с выполненным в ней окном для дисплея, стенки-радиаторы, содержащие наружные ребра охлаждения, включая ребра охлаждения, расположенные вдоль направления движения транспортного средства (ТС), а также теплоотводящие элементы, соединяющие стенки-радиаторы со стенкой дисплея. Корпус-радиатор монитора размещается на транспортном средстве и содержит скрепленные между собой стенки. Корпус предназначается для размещения в нем дисплея, соединенного с необходимыми для его работы модулями управления, питания и контроля, содержащий стенку с выполненным в ней окном для дисплея. Причем не используемая для размещения дисплея стенка корпуса выполнена из теплопроводящего материала и является стенкой-радиатором, содержащей наружные ребра охлаждения, а также примыкающие к внутренней поверхности стенки-радиатора теплоотводящие элементы. При этом наружные ребра охлаждения стенки-радиатора расположены вдоль направления движения транспортного средства, теплоотводящие элементы стенки-радиатора соединены со стенкой дисплея. Данное решение позволяет значительно продлить весь срок службы жидкокристаллического экрана.

Технология повышения контрастности жидкокристаллических экранов мониторов «LCD optical bonding» заключается в оптическом соединении ЖК-ячейки и защитного стекла. Технология предусматривает заполнение воздушного пространства между ЖК-ячейкой и защитным стеклом специальным оптически прозрачным компаундом, позволяющим исключать внутреннее преломление света между ЖК-ячейкой и защитным стеклом. Применение данной технологии также позволяет повысить прочность (приклеивание листа стекла к верхней части дисплея значительно повышает прочность дисплея), увеличить долговечность (оптически приклеенный дисплей лучше противостоит царапинам, жидкостям, чистящим средствам и грязи), устранить проблему образования конденсата (устранение воздушного зазора между покровным стеклом и дисплеем означает, что влага не может проникнуть и вызвать запотевание на поверхности дисплея), расширить температурный диапазон, что, в свою очередь, позволяет повысить срок службы жидкокристаллического экрана.

Соответствие интенсивности подсветки дисплейных панелей уровню наружной освещенности при наличии в местонахождении заявленного дисплейного модуля участков с разной интенсивностью освещения обеспечивается тем, что дисплейный модуль для передвижной наглядной рекламы содержит дисплейные панели, размещенные в корпусе таким образом, что поверхность отображения каждой из панелей обращена наружу, модуль управления и модуль воспроизведения, установленные внутри корпуса и соединенные с каждой из дисплейных панелей и друг с другом, источник питания, соединенный с модулем управления и снабженный датчиками освещенности, согласно полезной модели, датчик освещенности установлен на каждой стороне отображения, при этом каждый датчик освещенности соединен с модулем управления. Установка датчика освещенности на каждую сторону отображения позволяет обеспечить соответствие интенсивности подсветки каждой из дисплейных панелей уровню наружной освещенности по маршруту следования транспортного средства, на котором установлен заявленный дисплейный модуль, при наличии в местонахождении указанного транспортного средства и дисплейного модуля, в частности, участков с разной интенсивностью освещения (солнечная и теневая стороны улицы). Уровень интенсивности светодиодных подсветок устанавливается на уровень, оптимальный для каждой панели (в пределах диапазона рабочих параметров освещенности), что позволяет повысить срок службы жидкокристаллического экрана.

Отображаемый на дисплеях устройства контент может храниться во встроенной памяти устройства, может быть загружен с внешнего носителя из кабины ТС, а также может быть получен посредством беспроводной связи.

Для соблюдения требований к размерам оконных или дверных проемов ТС дисплейные устройства разрабатываются в плотном контакте с автобусными, троллейбусными, трамвайными парками и заводами-производителями ТС.

За счет высокоэффективных светодиодов и ЖК-матриц с высоким коэффициентом светопропускания, оптически приклеенных к защитному стеклу, получается достичь высоких параметров яркости и контрастности.

Для снижения эксплуатационных издержек в устройстве отсутствуют движущиеся компоненты, охлаждение полностью пассивное.

Для соответствия требованиям ограничения по максимальному потребляемому дополнительным оборудованием току используются высокоэффективные платы управления светодиодной подсветкой.

Герметичный корпус устройства выполнен по стандарту ip65, что исключает попадание пыли и влаги внутрь.

В предлагаемом дисплейном устройстве применяются ЖК-матрицы с расширенным температурным диапазоном, алюминиевая подложка пакета оптики отводит часть тепла, поглощенного ЖК-матрицей, остальные компоненты устройства подобраны с повышенным запасом прочности.

Для эффективного отвода тепла корпус устройства выступает в качестве радиатора, часть тепла рассеивается с внешнего стекла.

Кабельная линия реализована кабелем повышенного сечения, что снижает потери. Прокладка кабельной линии реализуется с учетом особенностей конструкции ТС и по согласованию с заводом-производителем ТС и эксплуатационных служб.

Для соответствия требованиям безопасности защитные стекла являются термически закаленными и, как и устройство в целом, отвечают стандартам, принятым в автомобилестроении.

Claims (1)

1. Дисплейный модуль, установленный в оконном или дверном проеме пассажирского транспортного средства, предназначенный для отображения рекламной, информационной или справочной информации, содержащий герметичный корпус, две ЖК-панели, размещенные в корпусе таким образом, что поверхность отображения каждой из панелей обращена наружу для отображения информации в две противоположные стороны дисплейного модуля, защитные стекла, соединенные с двумя ЖК-панелями посредством оптически прозрачного компаунда, два датчика освещенности, установленные на разных сторонах отображения, для автоматического регулирования интенсивности светодиодных подсветок ЖК-панелей, причем по меньшей мере часть корпуса выполняется в форме радиатора, и не используемая для размещения дисплея стенка корпуса выполнена из теплопроводящего материала и является стенкой-радиатором, содержащей наружные ребра охлаждения и примыкающие к внутренней поверхности стенки-радиатора теплоотводящие элементы, и причем светодиодные подсветки ЖК-панелей установлены таким образом, что напрямую или через теплопроводящий материал примыкают к теплоотводящим элементам внутренней поверхности стенки-радиатора для отведения тепла на корпус-радиатор.