RU2295460C2 - Устройство и способ использования вспомогательных средств управления транспортным средством - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу использования вспомогательных средств управления транспортным средством. Устройство, использующее, по крайней мере, одно вспомогательное устройство управления транспортным средством, относится к рычажному выключателю или ему подобному устройству, имеющему связь с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочным выключателем, или ему подобным устройством, размещаемым на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя. Устройство включает, по крайней мере, один электрический актюатор, способный создавать перемещение механического манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортного средства, и, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, с целью управления перемещением манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного актюатора. Водитель транспортного средства приобретает способность управлять, по крайней мере, одним вспомогательным устройством транспортного средства, создавая перемещение манипулирования/перемещения манипулирования, практически соответствующее штатному ручному использованию указанного вспомогательного устройства управления. Способ использования, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортным средством, представляющего собой рычажный переключатель или ему подобный, размещаемый в контакте с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочный переключатель или ему подобный, размещаемый на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя, заключается в том, что, по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством подвергают воздействию перемещения/перемещений механического манипулирования посредством, по крайней мере, одного электрического актюатора, и, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, используют для управления движением/движениями манипулирования посредством, по крайней мере, одного актюатора. Водитель транспортного средства может воздействовать на, по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством, обеспечивая перемещение/перемещения манипулирования, практически идентичное штатному использованию указанного вспомогательного устройства/устройств управления. Технический результат заключается в повышении безопасности и удобстве монтажа. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение касается устройства для использования вспомогательных средств управления транспортным средством. Изобретение также касается соответствующего способа этого устройства.

Ранее Финские патентные заявки № 20001987 и № 20010443, которые были еще не опубликованы в день регистрации данной заявки, раскрывают устройство управления, которое будет установлено в транспортном средстве, использующем первоначальные устройства управления, педали транспортного средства посредством отдельного актюатора, предназначенного для водителя. Как правило, вышеназванное устройство управления устанавливается в автомобиле, оборудованном автоматической коробкой передач, а в преимущественном исполнении устройства управления актюатор выполнен в виде рукоятки, управляемой рукой. Посредством этой ручки водитель может управлять педалями тормоза и акселератора транспортного средства, перемещая ручку вперед и назад соответственно. Следовательно, используя вышеупомянутое устройство управления, становится также возможным для лиц с существенно ограниченной подвижностью нижних конечностей или при полном отсутствии указанных конечностей или их подвижности управлять транспортным средством, оснащенным автоматической трансмиссией и обычными ножными педалями. Таким образом, благодаря вышеупомянутому устройству управления водитель с ограниченной подвижностью может оказывать воздействие на акселератор и тормоза транспортного средства одной рукой, причем другая рука остается свободной для управления транспортным средством, используя руль.

Однако, управляя автомобилем в движущемся потоке, постоянно возникают практические ситуации, в которых водитель должен одновременно с первичными средствами управления транспортным средством, такими как руль, акселератор и тормоза, использовать так называемые вторичные средства управления транспортным средством. Из этих вторичных устройств управления наиболее важны те, которые используются относительно часто во время нормального движения, такие как ручки функционального управления, например мигающие индикаторы поворота, габаритные огни, фары (ближний и дальний свет), а также дворники/мойщик ветрового стекла. Ручки функционального управления указанных вспомогательных устройств управления в современных автомобилях, обычно устанавливаемые в качестве переключателей рычажного типа, крепятся к рулевой колонке под рулевым колесом так, чтобы они были максимально удобны для доступа водителя.

В дополнение к переключателям рычажного типа различные группы выключателей обычно размещены на панели управления или в другом месте в пределах досягаемости для водителя транспортного средства. Эти группы выключателей используются для управления другими устройствами транспортного средства, такими как, например, включение и выключение фар и возможных вспомогательных огней, устройств вентиляции и нагрева, подогрев сидений и устройств защиты от обледенения, например система воспроизведения звука. Выключатели данного типа используются для управления такими функциями вспомогательных устройств в транспортном средстве, которые водитель не должен использовать очень часто в течение фактического движения, и/или он/она может выбирать подходящую ситуацию, чтобы использовать эти функции. Термин "групповой выключатель" используется в этом описании и в относящихся к нему пунктах формулы изобретения, в широком смысле, к любому выключателю, рычагу управления или кнопке управления, приводимым в действие путем их поворота, нажима или любого другого воздействия, и которые установлены на панели управления или в другом месте салона транспортного средства в пределах досягаемости для водителя.

Несмотря на то что выключатели рычажного типа помещены близко к рулевому колесу, что является предпочтительным, они все еще вызывают трудности в практическом их применении водителем, который из-за ограниченной подвижности или по другой причине должен управлять автомобилем, например, посредством ручного устройства управления. Например, во время перехода с одной полосы движения на другую или при повороте на перекрестке водитель должен, практически, непрерывно держать одну руку, обычно правую, на рукоятке устройства ручного управления, регулируя скорость транспортного средства, при этом левая рука находится на рулевом колесе для управления направлением движения транспортного средства. Таким образом, относительно трудно использовать, например, вспыхнувшие индикаторы поворота посредством выключателя рычажного типа, который обычно помещен с левой стороны от рулевого колеса, без одновременной потери водителем захвата левой рукой рулевого колеса. Если из-за личных способностей водителя ручное устройство управления должно быть помещено так, чтобы водитель использовал его левой рукой, управление рулевым колесом теперь производится правой рукой, делая, таким образом, практически невозможным использование рычага переключателя мигающих индикаторов поворота, помещенных с левой стороны от рулевого колеса без того, чтобы не потерять захват левой рукой водителя на мгновение ручки ручного устройства управления.

Таким образом, из уровня техники известны технические решения, уменьшающие проблемы вышеописанного свойства, связанные с использованием вспомогательных устройств управления транспортным средством в ситуациях, в которых способности водителя ограничены некоторым образом и, следовательно, возникают ограничения по использованию нормальных выключателей рычажного типа или групповых выключателей, используемых во время движения транспортного средства.

Наиболее простое решение, известное из уровня техники, состоит в том, чтобы использовать различные механические увеличители длины или вспомогательные рычаги, чтобы облегчить использование первоначального рычага или групповых выключателей транспортного средства.

Другим способом, который обычно известен из уровня техники в отношении использования электрических вторичных средств управления движением и вспомогательных устройств транспортного средства, является спаривание их непосредственно с электрическими системами транспортного средства и передача функций обычных операционных выключателей таким параллельным операционным выключателем, который размещают в области большей досягаемости для водителя с ограниченной подвижностью.

Патентная публикация Великобритании 2274149А представляет решение, в котором операционный выключатель, используемый для мигающих индикаторов поворота, является электрическим выключателем с возможностью поворота, который помещен в ручку для действия механического ручного устройства управления и который связан электрическим проводником электрической системы для включения мигающих индикаторов движения транспортного средства. Благодаря этому решению водитель может использовать мигающие индикаторы поворота транспортного средства без того, чтобы снять его/ее руку от ручки ручного устройства управления. Патентная публикация Германии 4437024А1, в свою очередь, раскрывает устройство, в котором вспомогательные средства управления транспортного средства, типа мигающих индикаторов поворота, выключателя для ближнего и дальнего света фар, дворников для чистки ветрового стекла, и клаксон управляются посредством устройства дистанционного управления, установленного на ободе рулевого колеса. Таким образом, устройство дистанционного управления находится в пределах досягаемости для водителя, что дает возможность водителю использовать выключатели устройства дистанционного управления даже одной рукой. На выключателях, приводимых в действие нажатием, основаны устройства дистанционного управления, сигналы которых передаются через беспроводную связь на отдельный приемник, который в свою очередь электрически соединен непосредственно с системами транспортного средства. Таким образом, приемник непосредственно управляет, например, реле мигающих индикаторов поворота, переключения ближнего и дальнего света фар и соответствующими компонентами электрической системы транспортного средства.

Однако на практике вышеупомянутые, а также решения другого уровня техники, которые непосредственно соединены с электрическими системами транспортного средства, создают дополнительные трудности, так как необходимо сталкиваться с функциями и рамами электрических систем транспортного средства, непосредственно внедряя устройство дистанционного управления. Для соединения необходимо, например, производить укорачивание и/или разделение в системе электрических проводников транспортного средства, которое вредит надежности электрических систем транспортного средства непосредственно, особенно когда выполнено небрежно. Кроме того, соединение с электрической системой транспортного средства практически всегда должно быть осуществлено достаточно различающимися способами для различных моделей транспортного средства, и это усложняет и впоследствии замедляет процесс установки, который также вызывает трудности в ограниченном пространстве, например под панелью управления. В автомобилях современных моделей вообще довольно трудно получить доступ к проводникам и другим подходящим точкам соединения в транспортном средстве. По подобным причинам также возникают трудности с удалением устройства и перемещением его от одного транспортного средства к другому. Кроме этого, в некоторых ситуациях штатная логика управления устройств в транспортном средстве может быть нарушена. Например, автоматическое механическое возвращение мигающих индикаторов поворота не будет функционировать, если мигающий индикатор поворота включен не механическим поворотом соответствующего рычажного переключателя, а за счет непосредственного срабатывания реле индикатора электрического действия или ему подобного устройства.

Целью настоящего изобретения является разработка устройства и способа, позволяющих устранить недостатки, присущие техническим решениям, указанным в уровне техники, и облегчить использование вспомогательных устройств управления транспортным средством в условиях ограниченных способностей и/или обеспечить возможность водителю с легкостью использовать обычные рычажные переключатели и/или кнопочные переключатели транспортного средства.

На практике это тогда, когда водитель с ограниченной подвижностью, например, имеющий короткие нижние конечности, причем его/ее одна рука задействована в использовании, например, устройства ручного управления. С другой стороны, водитель может быть способен к использованию тормоза и акселератора транспортного средства своими собственными ногами, но он/она имеет только одну работающую руку, задействованную для управления транспортным средством и для вспомогательных устройств управления. Кроме того, способность водителя может быть ограничена из-за ревматического артрита, дистрофии или другой болезни или по другой причине, так что он/она не может прикладывать достаточную силу, чтобы использовать штатные вспомогательные устройства управления транспортным средством.

Таким образом, техническим результатом изобретения является техническое решение, позволяющее обеспечить использование вспомогательных устройств управления транспортным средством настолько легким, естественным и безопасным, как только возможно для водителя в различных ситуациях вождения независимо от возможных ограничений его способностей. Кроме того, дополнительным техническим результатом изобретения является создание устройства, которое может быть легко и быстро установлено на различных транспортных средствах и которое может, если необходимо, также быть легко демонтировано с транспортного средства без повреждений и которое не исключает при установке на транспортном средстве нормальное использование штатных вспомогательных устройств управления.

Достижение указанных технических результатов осуществляют за счет использования устройства, использующего, по крайней мере, одно вспомогательное устройство управления транспортным средством, относящееся к рычажному выключателю или ему подобному устройству, имеющему связь с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочным выключателем, или ему подобным устройством, размещаемым на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя, при этом устройство включает:

- по крайней мере, один электрический актюатор, способный создавать перемещение механического манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортного средства, и

- по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, с целью управления перемещением манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного актюатора,

при этом водитель транспортного средства приобретает способность управлять, по крайней мере, одним вспомогательным устройством транспортного средства, создавая перемещение манипулирования/перемещения манипулирования, практически соответствующим штатному ручному использованию указанного вспомогательного устройства управления.

Кроме этого устройство также включает, по крайней мере, один блок управления, устроенный так, чтобы получать сигнал управления/сигналы управления от указанного, по крайней мере, одного средства управления, а также управлять действием указанного, по крайней мере, одного актюатора заданным образом в качестве ответа на указанный сигнал управления/сигналы управления.

Блок управления представляет собой программируемый микроконтроллер или подобный ему, который имеет проволочную или беспроволочную связь для передачи данных с, по крайней мере, одним средством управления для передачи сигнала управления/сигналов управления от средств управления к блоку управления.

Блок управления запрограммирован на функцию ответа на определенные команды, получаемые в качестве сигнала управления/сигналов управления от средств управления для управления актюатором/актюаторами, осуществляющими предопределенную последовательность движений по манипулированию одним или более вспомогательными устройствами управления транспортного средства.

Актюатор, выполняющий операционное движение/движения на вспомогательном устройстве управления, включает электрический сервопривод, осуществляющий, по крайней мере, одно или более вращающихся движений, и/или электрический сервопривод, осуществляющий движения линейного характера.

Актюатор, выполняющий управляющее движение/управляющие движения на вспомогательном устройстве управления, включает, по крайней мере, один или более электрических соленоидов.

Если вспомогательное устройство управления выполнено в виде рычажного переключателя, актюатор включает, по крайней мере, первый электрический сервопривод, выполняя движение управления рычажного переключателя в первом направлении (L, R), и второй электрический сервопривод, чтобы произвести движение манипулирования во втором направлении (В, F).

Актюатор имеет возможность установки на рулевой колонке, поддерживающей колесо управления на транспортном средстве, обеспечивая соединение с рычажным переключателем.

Актюатор имеет возможность давления на кнопку нажатия, или ей подобную, размещаемую в наконечнике рычажного переключателя.

По крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, представляет собой управляемый вручную траверсный переключатель, кнопочный переключатель или им подобные.

Средства управления имеют возможность определять длительность нажатия указанных средств управления и управлять актюатором/актюаторами, выполняющими предопределенную последовательность движений, в качестве отклика на нажатия различной длительности.

Вспомогательным средством управления транспортным средством, манипулируемым устройством, является операционный переключатель мигающих световых индикаторов, переключатель ближнего и дальнего света или операционный переключатель омывателя/дворников лобового стекла.

По крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, размещено на рукоятке устройства ручного управления, используемого для управления акселератором и/или тормозами транспортного средства.

По крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, вмонтировано в рулевое колесо транспортного средства, фиксируется на рулевом колесе или в непосредственной близости от рулевого колеса.

Указанные технические результаты достигаются также за счет применения способа использования, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортным средством, представляющего рычажный переключатель или ему подобный, размещаемый в контакте с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочный переключатель или ему подобный, размещаемый на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя, при этом:

- по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством подвергают воздействию перемещения/перемещении механического манипулирования посредством, по крайней мере, одного электрического актюатора, и

- по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, используют для управления движением/движениями манипулирования посредством, по крайней мере, одного актюатора,

при этом водитель транспортного средства может воздействовать на, по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством, обеспечивая перемещение/перемещения манипулирования, практически идентичные штатному использованию указанного вспомогательного устройства/устройств управления.

При этом сигнал/сигналы управления получают от указанного, по крайней мере, одного средства управления и действием, по крайней мере, одного актюатора управляют на основании функции отклика на указанный сигнал/сигналы управления.

В качестве функции отклика на определенные команды, получаемые в качестве сигнала/сигналов управления от средств управления и для управления актюатором/актюаторами, блок управления программируют для получения предопределенной последовательности движений манипулирования одного или более вспомогательных устройств управления транспортного средства.

Если вспомогательным средством управления является рычажный переключатель, актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования в одном или более направлениях (L, R, В, F), преимущественно в поперечном направлении к рукоятке рычажного переключателя.

Актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования преимущественно в продольном направлении движения рычага для нажатия кнопки или ей подобного устройства, размещаемого на наконечнике рычажного переключателя.

Актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования путем вращения соответствующего вращающегося переключателя, вмонтированного в рычажный переключатель или размещаемого в контакте с ним.

Если средством управления является траверсный переключатель, кнопочный переключатель или им подобный, предопределенную последовательность движений актюатора/актюаторов осуществляют в качестве функции отклика на нажатия водителем средств управления с различной длительностью.

Манипулированию подвергают операционный переключатель мигающих световых индикаторов, переключатель ближнего и дальнего света или операционный переключатель смывателя/дворников лобового стекла.

Изобретение основано на идее, что одно или более штатных вспомогательных устройств управления транспортным средством, таких как штатные рычажные переключатели, кнопочные переключатели или им подобные, механически приводят в действие посредством одного или более электрических актюаторов таким образом, что водитель управляет действием указанных актюаторов посредством одного или более средств управления, установленных в пределах досягаемости для водителя. Согласно изобретению водитель может использовать вышеперечисленные средства управления, например кнопочные выключатели, чтобы управлять указанными электрическими актюаторами, чтобы осуществлять механические действия, другими словами, например, механически поворачивать, подталкивать, тянуть и/или вращать операционные выключатели первоначальных вспомогательных устройств управления транспортным средством во время движения, соответствуя их нормальному ручному действию. Следовательно, аппарат согласно изобретению действует как своего рода электрический робот, который управляется водителем и который механически управляет первоначальными вспомогательными устройствами управления транспортного средства.

В наиболее предпочтительном исполнении изобретения устройство включает в себя один или более блоков управления для разумного управления электрическим актюатором/актюаторами. Отдельный блок управления устроен так, чтобы получать один или более сигналов управления от одного или более средств управления и на основе этих сигналов далее управлять одним или более электрическими актюаторами заранее заданным образом. Это делает возможным, что аппарат согласно изобретению может быть запрограммирован, чтобы выполнить, в результате определенной команды от средств управления, например определенный нажим данного выключателя кнопки, не одно движение, а определенный ряд действий одновременно или в определенной последовательности. Аппарат может быть запрограммирован, чтобы включить, например коротким нажимом определенного выключателя кнопки, мигающий индикатор поворота транспортного средства в течение некоторого времени, поворачивая рычажный выключатель, и после подходящего предопределенного времени задержки, выключать мигающий индикатор поворота автоматически, поворачивая рычажный выключатель в противоположном направлении. Эта функция полезна, например, в ситуаций обгона.

Согласно изобретению движение одного или более актюаторов для использования вспомогательного устройства управления транспортным средством предпочтительно запрограммировать таким образом, что после активации данного вспомогательного устройства управления актюатор/актюаторы немедленно возвратится к его основному положению. Таким образом, они не будут предотвращать нормальное ручное использование вышеупомянутого вспомогательного устройства управления или действия других систем, оказывающих влияние на устройство управления. Например, когда актюатор, согласно заявляемогу изобретению, включает мигающий индикатор поворота транспортного средства рычажным выключателем, актюатор, осуществив необходимые манипуляции, возвратится к его основному положению, в котором рычажный выключатель не подвергнут механическому воздействию. Теперь, когда рулевое колесо повернуто, автоматическое возвращение мигающих индикаторов поворота транспортного средства может функционировать в обычном режиме, чтобы возвратить выключатель рычажного типа к его центральному положению или, соответственно, водителю, если он/она желает делать это обычным способом, поворачивая выключатель рычажного типа вручную.

В предпочтительном примере конкретного исполнения изобретения положение электрических актюаторов, используемых для манипулирования операционными переключателями вспомогательных средств управления транспортного средства, контролируют электрическими сервоприводами и/или электрическими соленоидами. Используемые блоки (блок) управления преимущественно представляют собой программируемый микроконтроллер или ему подобное устройство, которое имеет проволочную или беспроволочную связь со средствами управления по передаче данных.

Средства управления, предполагаемые к использованию водителем, предпочтительно представляют нажимную кнопку, или траверсные переключатели, или подобные им устройства, которые размещены эргономичным способом, например в ручке устройства ручного управления и/или на ободе рулевого колеса транспортного средства в месте, где они находятся в пределах досягаемости для водителя так, чтобы водитель мог использовать средства управления без потери захвата рукоятки устройства ручного управления или рулевого колеса.

Далее кратко обсуждены наиболее существенные преимущества, которые будут достигнуты изобретением относительно устройств известного уровня техники.

Изобретение основано на идее управления функциями транспортного средства непосредственным механическим перемещением штатных вспомогательных устройств управления транспортного средства и их рычажных переключателей, кнопочных переключателей, а также соответствующего использования рабочих плоскостей, доступных водителю, таким образом, что изобретение не предусматривает никакого дублирования штатных электрических соединений оснащаемого транспортного средства. С помощью изобретения можно полностью избежать трудоемкой стадии по установке, не нанося при этом никакого ущерба надежности электрических систем самого транспортного средства. В будущем, будет также все более трудно подсоединиться к электрическим системам транспортного средства непосредственно, потому что есть тенденция заменить обычные электрические соединения в транспортных средствах различными рамами передачи данных, включая оптические связи между различными частями и различными устройствами транспортного средства.

Независимо от вида серийного или предполагаемого к выпуску транспортного средства, структура и действие вспомогательных устройств их управления, в частности рычажные переключатели, являются относительно подобными в транспортных средствах различных изготовителей. Естественно, эта практика целесообразна и вносит вклад в безопасность движения, потому что водитель не всегда может учиться использовать вспомогательные устройства управления при движении различных транспортных средств. По этой причине устройство согласно изобретению также легко устанавливается в транспортных средствах различных моделей и различных модификаций. Необходимое приспособление может быть легко осуществлено или регулированием в механизме устройства согласно изобретению, или программируя блок управления/блоки управления, как будет обсуждено более подробно здесь и далее. Кроме того, устройство согласно изобретению может быть очень компактным, что может обеспечить легкость в установке или в удалении из транспортного средства без того, чтобы оставить какие либо следы, или, если это необходимо, устройство также может быть легко перемещено из одного транспортного средства в другое.

Кроме того, решение согласно изобретению никаким способом не затрагивает первоначальные функциональные настройки вспомогательных устройств управления транспортного средства. Например, первоначальное автоматическое возвращение мигающего индикатора поворота транспортного средства, когда рулевое колесо движется назад после завершения поворота, будет функционировать первоначальным способом также при использования устройства согласно изобретению. Причем водитель будет всегда иметь возможность использовать вспомогательные устройства управления транспортным средством вручную, если он/она так желает. Это создает возможность управлять транспортным средством, оснащенным средствами управления водителем с ограниченными возможностями, также любому обычному водителю, не создавая ему существенных помех управления.

В аварийной ситуации устройство согласно изобретению не увеличивает риск водителя получить значительный ущерб, потому что это не включает в себя никаких брусков, жестких систем рычагов или других подобных структур, установленных перед водителем. Кроме того, устройство согласно изобретению не затрагивает функционирование механизмов безопасности, непосредственно установленных в транспортном средстве, и это позволяет, например, рулевой колонке разрушаться в момент столкновения в соответствии с проектом производителя автомобиля. Также использование устройства согласно изобретению, или его установка в автомобиле, не нарушает функционирование подушек безопасности или других подобных систем безопасности автомобиля.

Резюмируя сказанное, в частности алгоритм управления средств управления, а также использование вспомогательных устройств управления транспортного средства позволяют осуществить управление транспортным средством человеку с ограниченными возможностями в различных ситуациях вождения с максимальной простотой и естественностью.

Дальнейшее более детальное описание изобретения проиллюстрирует для любого специалиста в рассматриваемой области различные возможные применения изобретения, раскрывая при этом достигаемые преимущества по отношению к техническим решениям известного уровня техники.

Изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 показывает принципиальный пример конкретного использования устройства согласно изобретению, установленного, чтобы привести в действие рычажные переключатели, находящиеся в связи с рулевым колесом.

Фиг.2а-2с и фиг.3а-3b принципиально отображают актюатор согласно изобретению, по отношению к рычажному выключателю, на различных этапах его движения.

Фиг.4 показывает наиболее важные компоненты актюатора согласно изобретению в разобранном виде.

Фиг.5а и 5b отображают другой актюатор согласно изобретению, установленный на конце выключателя рычажного типа.

Фиг.6 отображает, в принципиальной блок-схеме, один из алгоритмов управления актюатором согласно изобретению.

Должно быть также отмечено, что различные примеры конкретного исполнения изобретения, которые будут обсуждаться здесь и далее, предназначены только, чтобы проиллюстрировать природу изобретения, и они не должны интерпретироваться таким образом, как единственно возможные примеры конкретного исполнения изобретения. Предпочтительность примеров конкретного использования, представленных здесь как основные примеры, - прежде всего их простота механической структуры, которая создает возможность делать актюаторы меньшего веса и компактного размера с более низкой стоимостью производства. Использование минимального количества отдельных деталей, движущихся относительно друг друга, а также минимизация механических зазоров между этими деталями создают условия точного и тихого действия устройств.

На фиг.1 представлен принципиальный вид, показывающий пример конкретного исполнения устройств согласно изобретению, установленных с возможностью манипулировать рычажными переключателями 11, 12, смонтированными на рулевом колесе 10. Рычажные переключатели 11, 12 размещены обычным способом ниже обода рулевого колеса 10, со стороны водителя, хотя на фиг.1 они, для ясности, отображены полностью видимыми, представляя соответствующие части структур рулевого колеса 10 как бы прозрачными. На фиг.1 также показано устройство ручного управления, позволяющее управлять транспортным средством, оборудованным автоматической коробкой передач, человеку с ограниченной подвижностью нижних конечностей. Устройство ручного управления, предпочтительно устройство согласно вышеупомянутой Финской патентной заявке 20001987 и/или 20010443 того же заявителя, где водитель может использовать ручку 13 для управления педалями газа и тормоза транспортного средства одной рукой. В этом случае благодаря гидростатической передаче устройства ручного управления ручка 13 также может быть при желании свободно помещена практически в любом месте в пределах досягаемости для водителя, чтобы достигать наибольшей степени эргономичности. Смещая ручку 13 вперед в продольном направлении транспортного средства, приводится в действие педаль тормоза транспортного средства, в случае смещения ручки в противоположном направлении приводится в действие педаль акселератора.

В транспортном средстве, отображенном на фиг.1, левый рычажный переключатель 11, согласно обычной практике, оснащен средствами управления мигающих индикаторов поворота также как и выключателя для фар ближнего и дальнего света транспортного средства. Когда рычажный переключатель 11 приведен в правое или левое положение относительно обода рулевого колеса, включаются правые или левые индикаторы поворота соответственно. Когда выключатель рычага находится в центральном положении, то мигающие индикаторы поворота находятся в выключенном состоянии, также возвращение рычажного выключателя к центральному положению автоматическое, осуществляющееся в момент, когда рулевое колесо 10 поворачивается в обратном направлении для достижения центрального положения, как известно, это происходит при обычном выполнении поворота/разворота. Механизм для автоматического возврата мигающих индикаторов поворота обычно устанавливают внутри рычажного переключателя или рулевой колонки, или вала рулевого колеса, расположенного в рулевой колонке. Переключатель между ближним и дальним светом фар сделан за счет оттягивания рычажного переключателя 11 к ободу рулевого колеса движением, направленным преимущественно в направлении вала рулевого колеса. В примере фиг.1 для переключения фар ближнего и дальнего света, или наоборот, всегда необходимо тянуть рычажный переключатель 11 описанным выше образом к ободу рулевого колеса. Ниже в тексте эта функция будет упомянута термином «световой переключатель».

В случае, отображенном на фиг.1, правый рычажный переключатель 12 оснащен операционными кнопками, управляющими дворниками/мойщиками ветрового стекла транспортного средства. Поворачивая рычажный переключатель 12 направо и/или налево от обода рулевого колеса 10, водитель может регулировать скорость работы дворников ветрового стекла, также может использоваться функция мойщика, нажимая кнопку 14 в наконечнике рычажного переключателя 12 в направлении руки рычажного переключателя 12. В настоящее время функция мойщика обычно реализуется во многих транспортных средствах таким образом, что, когда кнопка 14 нажата, жидкость распыляется на ветровое стекло и в то же время дворники автоматически вытирают стекло несколько раз, чтобы осушить поверхность. В дополнение к дворникам ветрового стекла и мойщику, рычажный переключатель 12 может быть устроен так, чтобы управлять дворниками/мойщиками заднего стекла и/или фар.

Согласно изобретению рычажные переключатели 11, 12 оборудованы электрическими актюаторами 20, 50, которые управляются водителем с помощью управляющих средств 15, помещенных в ручку 13 устройства ручного управления, в этом случае с траверсными выключателями и кнопкой. Благодаря изобретению водитель может использовать выключатели 15 таким образом, чтобы проявить операционные движения актюаторов 20, 50, чтобы управлять первоначальным рычажным переключателем 11, 12 из транспортного средства без того, чтобы терять его/ее захват рулевого колеса 10 и/или ручки 13.

Фигуры 2а-2с, 3а-3b и 4 отображают, более подробно, структуру и действие наиболее предпочтительного примера конкретного исполнения актюатора 20, осуществленного в непосредственной связи с левым рычажным переключателем 11 транспортного средства, показанного на Фиг.1.

Фактическое механическое движение управления передано к рычажному переключателю 11 рычажным средством 21, включенным в актюатор 20. Как показано на фиг.2b, когда в основном положении рычаг 21 не мешает нормальному использованию рычажного выключателя, рычажный переключатель 11, когда это необходимо, может быть направлен вручную вправо R или влево L, чтобы управлять мигающими индикаторами поворота, а также может быть направлен вперед F, чтобы управлять выключателем фар. При манипулировании водителем переключателем 15 для выдачи команды управления, например на включение мигающих индикаторов поворота направо, рычажные средства 21 механически перемещают рычажный переключатель 11 в направлении R, как показано на фиг.2а. Таким образом, рычажный выключатель 11 остается в положении, показанном на фиг.2а, благодаря функции захвата, включенной в рычажный выключатель непосредственно, принимая во внимание, что рычажные средства 21 немедленно возвращаются в его основное положение, показанное на фиг.2b. Теперь рычажный переключатель 11 может возвращаться в его центральное положение (в котором функция мигающих индикаторов поворота приостанавливается) любым из следующих путей. Во-первых, рычажный переключатель 11 может быть возвращен к его центральному положению автоматически, механизмом возвращения, установленным на транспортном средстве непосредственно, функционально сопряженным с рулевой колонкой/валом, когда водитель поворачивает рулевое колесо 10 обратно после выполнения поворота. При желании водитель также может возвращать рычажный переключатель 11 к центральному положению вручную, или он/она также может использовать выключатели 15, чтобы управлять рычажными средствами 21, показанными на фиг.2с, чтобы возвратить рычажный переключатель 11 в его центральное положение и в дополнение к возвращению рычажного средства назад к его основному положению, показанному на фиг.2b.

Фигуры 3а и 3b отображают действие актюатора 20, когда производят управляющее механическое движение рычажным переключателем 11, чтобы использовать выключатель фар. Основное положение рычажного средства 21, показанного на фиг.3а, соответствует положению, показанному на фиг.2b. Чтобы переключать фары ближнего и дальнего света, водитель выдает команду управления переключателями 15, после чего рычажные средства 21 немедленно перемещают рычажный переключатель 11 в направлении F для манипулирования световым переключателем. После этого рычажные средства 21 немедленно будут возвращены к их основному положению, показанному на фиг.3а. Таким образом, управляющее движение, осуществленное актюатором 21, соответствует ручному "натяжению" водителем рычажного переключателя 11, чтобы использовать световой переключатель.

Фиг.4, достаточно подробно отображает наиболее выгодную структуру актюатора 20, показанного на фиг.2а-2с и 3а-3b. Актюатор 20 включает элемент крепления 40, который может быть установлен на рулевой колонке и около рычажного выключателя в виде ремня, или подобным способом, проходящего через отверстие 41 и далее вокруг рулевой колонки. Если необходимо, резиновый или клейкий материал может также использоваться на поверхности детали 40 установки, столкнувшейся с рулевой колонкой, чтобы обеспечить это, актюатор 20 остается в его основном положении. Кроме того, элемент крепления 40 присоединен к элементу рамы 43 за счет закручивания относительно элемента крепления валом 42, на котором установлены остальные компоненты актюатора 20. Первым на элементе рамы закреплен сервопривод 44, к выходному валу которого 45 присоединены рычажные средства 21 в точке поворота 46, показанной прерывистой линией на Фиг.4. Таким образом, первый сервопривод 44 создает возможность поворачивать рычаг, 21 относительно поворотного момента 46 в направлениях L-R, показанных на фиг.2а-2с. К верхней части первичного сервопривода 44, в свою очередь, прикреплен вторичный сервопривод 47, связанный зубчатым колесом 48 с его выходным валом. Зубчатое колесо 48 соответствует имеющимся зубцам в ободе 49, сделанным в элементе крепления 40, при этом вторичный сервопривод 47 создает возможность поворачивать рычаг, 21 относительно шахты 42 в направлениях B-F, как показано на Фиг.3а-3с. Кроме того, актюатор 20 преимущественно представляет блок управления 60, предназначенный для управления сервоприводами 44, 47 посредством сигналов управления от средств управления 15, чтобы получить предполагаемое манипулирующее перемещение рычажных средств 21. Корпус 55 преимущественно предназначен закрывать соответствующие части актюатора 20 для получения компактного блока с законченным внешним видом.

Материалом, используемым для элемента крепления 40, элемента рамы 43, рычажных средств 21 и кожуха 61, может быть, например, метал или пластик с соответствующим покрытием. Указанные элементы могут быть изготовлены, например, из легких и прочных сплавов алюминия.

Сервоприводы 44, 47 преимущественно представляют собой сервоприводы, используемые при масштабном моделировании производства, например, Hitec RCD Inc, Poway, Калифорния. Одна из моделей сервоприводов, указанных изготовителем, подходящих для этих целей, является, например, Hitec HS-645MG. Преимущество сервоприводов, предназначенных для использования при масштабном моделировании, - их компактный размер, легкий вес и крутящий момент, который является высоким относительно физического размера сервопривода и который может быть достигнут посредством механизма сокращения, объединенного в сервоприводе непосредственно. Кроме того, масштаб моделирует сервоприводы, также включают передатчик положения, который необходим для использования согласно изобретению, так же как электронике, необходимой для использования, электрического двигателя непосредственно. Сервоприводы управляются, используя метод управления, известный также и основанный на отношении импульса, в котором сервопривод стремится к положению, определенному входом отношения импульса как сигнал управления, на основе его внутреннего передатчика положения. Поскольку этот метод управления стандартизирован для масштаба, моделируют сервоприводы, сервоприводы различными изготовителями также в значительной степени взаимозаменяемы, можно выбрать для каждой цели сервопривод, который имеет наиболее подходящий размер и крутящий момент.

Фигуры 5а и 5b отображают, более подробно, структуру и действие выгодного воплощения актюатора 50, основанного на электрическом соленоиде и осуществленного в связи с правильным рычажным переключателем 12 в транспортное средство фиг.1.

На фиг.1 кнопка 14 в конце рычажного переключателя 12 может быть нажата в направлении ручки рычага 12, чтобы использовать функцию мойщика ветрового стекла, которая обычно работает в современных транспортных средствах таким образом, что, когда кнопка 14 нажата, то жидкость распыляется на ветровое стекло и одновременно дворники ветрового стекла автоматически вытирают несколько раз, чтобы осушить ветровое стекло. Если на фарах также установлен мойщик и дворники, то мойщик фар может также работать, когда кнопка 14 нажата.

Фигура 5а отображает взаимно-секционное представление, также фиг.5b отображает представление стороны одного примера конкретного исполнения актюатора 50, который создает возможность использовать кнопку 14 во время движения, согласно изобретению. Актюатор 50 включает в себя часть рамы 51, которая будет установлена в конце рычажного переключателя 12, якорь обмотки 42, связанный с элементом рамы, так же как и штифт 53, при этом вышеуказанные два элемента вместе включают электрически используемый соленоид. Также, согласно изобретению, водитель может использовать, например, кнопочный переключатель 15, помещенный в ручку 13 ручного устройства управления, чтобы управлять штифтом 53 актюатора 50, чтобы нажать кнопку 14, чтобы использовать функцию мойщика ветрового стекла. Согласно характеристикам изобретения штифт 53 находится вне части рамы 51 и якорь обмотки 52 актюатора 50, при этом водитель также может использовать функцию мойщика вручную, нажимая конец штифта 53 вручную, приэтом штифт 53 далее нажимает на штатную кнопку 14.

Элемент рамы 51 может быть присоединен к концу рычажного переключателя 12, например, посредством зажимного присоединения или рукава и при необходимости, например, с помощью зажимного присоединения. Если необходимо, соединение может быть упрочнено путем склеивания. Материал, используемый в элементе рамы 51, может быть или пластмассой или металлом. Для реализации соленоида 52, 53 наиболее подходят различные коммерчески доступные миниатюрные соленоиды, чье операционное напряжение может соответствовать непосредственно напряжению электрической системы транспортного средства, то есть обычно 12 V. Из-за небольшого размера актюатора 50 актюатор не предотвращает, например, считывания показаний приборов, таким образом не мешает водителю или предотвращает штатное использование рычажного выключателя.

Естественно, соленоидальный актюатор с операционным принципом, показанным на фиг.5а и 5b, может быть устроен так, чтобы управлять групповыми выключателями транспортного средства в соответствующей манере. Некоторые из таких групповых выключателей обозначены 16 и 17 на фиг.1. В соответствующей манере актюатор согласно изобретению, основанный на одном или более сервоприводах и/или линейных сервоприводах, может быть устроен так, чтобы управлять групповыми выключателями транспортного средства. Как показано на фиг.1, такие групповые выключатели включают рычаг регулировки 18 и регулирующие кнопки 19 с возможностью вращения.

Фиг. 6 иллюстрирует в блочной диаграмме метод согласно изобретению для управления актюаторами 20, 50.

Средство управления 15, например траверсные переключатели или кнопочные переключатели, помещенные в ручку 13 ручного устройства управления, имеют проводную или беспроводную связь по передаче данных с блоком управления 60. Память в блоке управления 60 включает предопределенные данные о виде ряда движений одного или более сервоприводов 44, 47, который соответствует данной команде контролем (управлением), означает 15. Посредством программы, запасенной в ее памяти, блок управления 60 далее производит сигналы 62, 63, чтобы привести сервопривод 44, 47 в желаемое положение. Поскольку сервопривод 44, 47 - предпочтительно так называемый масштабной моделью сервоприводов, как упомянуто выше, сигналы управления 62, 63 - сигналы, состоящие из прямоугольного импульса, в котором, отношение импульса указывает желательное положение сервопривода, и в котором помещен сервопривод, направлен посредством его внутреннего передатчика положения и объединенного управления и электроники.

Блок управления 60 - предпочтительно программируемый микроконтроллер или подобное ему устройство, которое содержит энергонезависимую память для того, чтобы хранить программу, и микропроцессор, чтобы управлять программой во время управления сигналами управления 61 от управления, означает 15, соединенный со связями входа указанного микроконтроллера. Программирование или модификации программного обеспечения в микроконтроллере выполнены, например, путем помещения соответствующей интегральной схемы в отдельном устройстве программирования, предусмотрено, например, устройство программирования, связанное с персональным компьютером. Альтернатива для программирования - микроконтроллер, также может быть соединен с устройством программирования другим способом, известным из уровня техники, например используя кабель.

Предпочтительно действие блока управления 60 устроено таким образом, что импульс управления передается к сервоприводам 44, 47, только когда актюатор 20 движется, в целях избежать ненужного нагревания и потребления энергии сервоприводов. Далее операционное напряжение для целого устройства согласно изобретению предпочтительно устроено таким способом, что операционное напряжение соединяется с устройством, только когда электрика транспортного средства включена от ключа зажигания или подобным способом.

Далее на фиг.6 показан метод управления соленоидальным актюатором 50. Соленоид 50 предпочтительно управляется, передавая сигнал управления от кнопки или от соответствующего средства управления 15 с компонентом сцепления 64 типа транзистора, реле или подобного устройства, который компонент сцепления 64 пары фактический операционный поток к соленоиду 50. Таким образом, только управляющий поток должен быть соединен через кнопку или подобное устройство, поскольку средство управления 15, используемое водителем, средства могут быть подходящими компактными компонентами. Соленоид 50 будет "тянуть", пока водитель нажимает кнопку или подобное устройство, используемое в средствах управления 15.

Блок управления 60 предпочтительно находится в непосредственном соединении с актюатором 20, состоящим из сервоприводов 44, 47, как показано на фиг.4. Компонент переключения 64, необходимый для управления соленоидом 50, предпочтительно поместить, например, внутри ручки 13 ручного устройства управления, обеспечив тем самым компактность устройства.

Далее проиллюстрировано действие устройства согласно изобретению посредством примеров, описывающих некоторые ситуации конкретного использования. В примерах устройство существенно исполняет показанное на фиг.1.

Мигающие индикаторы поворота транспортного средства предпочтительно устроены так, что управляются посредством траверсного переключателя 15, помещенного в ручку 13 ручного устройства управления и используемого, например, посредством индекса. Траверсный переключатель 15 имеет три положения, и это возвращено к ее нейтральному центральному положению, когда выключатель не нажат. Когда водитель смещает траверсный переключатель "направо" посредством средней длины, нажимающей с продолжительностью, например, от 0.3 до 0.8 секунд, актюатор 20 повернет рычажный переключатель 11 в направление R, таким образом мигающие индикаторы поворота транспортного средства будут включены (фиг.2а). Рычажный выключатель 11 находится соответствующем положении, принимая во внимание, что актюатор 20 возвращается немедленно к его основному положению (фиг.2b). Теперь рычажный переключатель 11 может возвратиться к его центральному положению, например, посредством механизма возвращения транспортного средства непосредственно, когда водитель поворачивает рулевое колесо назад налево.

Когда водитель нажимает траверсный переключатель "направо" посредством длинного нажима продолжительностью, например, более 0.8 секунд, актюатор 20 сначала повернет рычажный переключатель 11 таким образом, что правые мигающие индикаторы поворота транспортного средства включатся (фиг.2а). После этого актюатор сначала немедленно возвратится к его основному положению и после определенной временнной задержки актюатор 20 будет все еще совершать короткое движение возвращения в противоположном направлении (2с), возвращая рычажный переключатель 11 назад к его центральному положению. Подходящее время задержки может быть, например, 6 секунд. Эта функция полезна, например, при старте или окончании проходящей ситуации, в которой рулевое колесо направлено, чтобы изменить полосу движения, и автоматический механизм возвращения рычажного переключателя 11 из самого транспортного средства не будет активизирован.

В ситуации, когда рычажный переключатель 11 направлен "направо" и водитель нажимает траверсный переключатель кратко в противоположном направлении, нажимая "налево" какое-то время, например, меньше 0.3 секунд, актюатор 20 будет двигаться, возвращая рычажный переключатель 11 к его центральному положению. Эта функция может использоваться для выключения мигающих индикаторов поворота после того, как они сначала были включены посредством, например, указанной средней продолжительности нажима (0.3 до 0.8 секунд) или иначе.

Кроме того, следующий пример представлен для того, чтобы особенно отметить ситуацию, когда устройство согласно изобретению практически увеличивает безопасность движения, когда транспортное средство управляется посредством ручного устройства управления.

Как показано на фиг.1, водитель управляет акселератором и тормозами транспортного средства его/ее правой рукой на ручке 13 ручного устройства управления и регулирует транспортное средство его/ее левой рукой, находящейся на рулевом колесе 10, и может выполнять обгон в ночное время, а также при плохих дорожных условиях следующим способом. Сначала долгим нажимом (более 0.8 секунд) на траверсный переключатель, помещенный в ручку 13, водитель управляет мигающим индикатором поворота налево на мгновение (время задержки 6 секунд) и одновременно ускоряется путем смещения ручки 13 назад и далее, одновременно поворачивает рулевое колесо 10, чтобы сменить полосу движения. Теперь водитель может полностью концентрироваться на управлении направлением и скоростью автомобиля, поскольку актюатор 20 возвратит рычажный переключатель 11 к центральному положению автоматически после определенного временного промежутка, тем самым выключив мигающие индикаторы поворота. При достижении стороны транспортного средства, которое нужно пропустить, водитель может в любой момент времени и полностью независимо от вида мигающих индикаторов поворота (и независимо от положения актюатора 20 в направлениях R-L, отображенных на фиг.2а-2с) нажимать кнопку на ручке 13, чтобы переключить фары дальнего или ближнего света. Таким образом, актюатор 20 будет совершать движения, управляя рычажным переключателем 11 по направлениям B-F (фиг.3а-3b), чтобы использовать выключатель фар. Также водитель может в любое время нажимать другой кнопочный выключатель на ручке 13, чтобы использовать мойщик ветрового стекла, несвязанную автоматическую функцию дворника посредством актюатора 50, чтобы улучшить видимость, если, например, вода, грязь или снег попали на ветровое стекло (или фары) в зависимости от ситуации. Чтобы закончить прохождение (принятие), водитель включает правые мигающие индикаторы поворота долгим нажатием (более 0.8 секунд) траверсного переключателя на ручке 13, поворачивает рулевое колесо, чтобы изменить полосу движения, и одновременно замедляет скорость к подходящему уровню, используя ручку 13.

После 6 секунд временной задержки актюатор 20 возвращает рычажный выключатель мигающих индикаторов поворота автоматически к его центральному положению.

Эффект данного изобретения по увеличению безопасности движения может быть также заметен в этом в течение ситуации, описанной выше, водитель может держать одну руку непрерывно на рулевом колесе, а другую руку (когда это столь необходимо) - непрерывно на ручке 13 ручного устройства управления.

Также должно быть отмечено, что вышеупомянутые представленные промежутки времени для короткого (менее 0.3 секунды), среднего (от 0.3 до 0.8 секунд) и долгого (больше 0.8 секунд) нажима также как время задержки (6 секунд) мигающих индикаторов поворота - только некоторые примеры, которые были представлены, чтобы проиллюстрировать различные функции изобретения. Естественно, данные временные промежутки могут изменяться в соответствии с необходимостью или пожеланием водителя путем перепрограммирования блока управления 60.

Это будет очевидно для любого квалифицированного специалиста в области техники, комбинируя различным образом вышеупомянутые способы представления принципов действия, возможно обеспечение различных примеров конкретного исполнения изобретения. Поэтому представленные примеры не должны интерпретироваться как ограничения к изобретению, и примеры конкретного исполнения изобретения могут варьироваться свободно в пределах изобретательных особенностей.

Например, будет очевидно, что если необходимо, актюатор 20, оснащенный сервоприводами, может быть также установлен в правом рычажном переключателе 12 транспортного средства, например, для того, чтобы управлять действием передних и задних дворников экрана в более универсальной манере, чем описанный выше. Если необходимо, отдельный сервопривод может быть устроен для поворота вращаемого выключателя или кнопку наладки, помещенную на конце рычажного выключателя или в пульте управления, или в соответствующем месте в транспортном средстве. Таким вспомогательным устройством управления с возможностью поворота может быть, например, кнопка для регулировки температуры устройства обогрева салона или выключателя для регулировки скорости вращения вентилятора.

Сервопривод или соответствующий актюатор могут также быть устроены для поворота ключа зажигания транспортного средства, для запуска и остановки двигателя транспортного средства, если водитель не может производить данную процедуру нормальным способом вручную или пальцами из-за, например, ревматического артрита или по причине другой болезни, которая влияет на мускульную силу.

В некоторых ситуациях линейный сервопривод может также использоваться вместо сервоприводов, которые работают посредством вращательных движений. Линейный сервопривод может использоваться для перемещения, в помещенную манеру, например различных рычагов, регулирующих устройства, которые обычно используются в таких устройствах, как, например, регулировка кондиционера транспортного средства.

Кнопочные выключатели или соответствующие группы выключателей на пульте управления могут управляться посредством соленоидальных актюаторов 50 согласно изобретению, которые могут также использоваться, если необходимо, например, два рядом. В этом случае один соленоид 50 может использоваться для того, чтобы задействовать траверсный выключатель или подобный ему, и в соответствующей манере, другой соленоидальный выключатель 50 может работать в противоположном направлении, чтобы выключать траверсный выключатель.

Будет очевидно для человека, квалифицированного в области техники, что вместо сервоприводов могут использоваться в актюаторе 20 также и другие виды электрических двигателей, типа, например, двигателей шага или прямых - текущих двигателей, которые могут быть оборудованы отдельными механическими системами и/или передатчиками положения, если необходимо. Также существует возможность использования различных линейных двигателей. Они могут использоваться для осуществления различных актюаторов согласно духу изобретения, посредством чего различные вспомогательные устройства управления транспортного средства могут использоваться независимо от типа выключателей, рычагов или операционных кнопок, используемых в них.

Если выключатель фар транспортного средства выполнен с двумя различными положениями рычажного переключателя 11 в направлении B-F (фиг.3а), в которое рычажный переключатель 11 может быть приведен, для переключения ближнего и дальнего света фар, рычажное средство 21 выполнено с зажимным механизмом 24, или соответствующим фиксатором, показанном на фиг.3b, причем благодаря зажимному механизму 24, рычажное средство 21, может также активно поворачиваться с рычажным переключателем 11 по направлению В. Согласно характеру изобретения, после совершения управляющего движения рычажного переключателя 11, чтобы переместить его в желательное положение по направлению B-F, актюатор 20 немедленно возвращается к его основному положению, причем рычажный переключатель 11, если необходимо, может быть также направлен вручную от одного положения к другому в направлении B-F. Следовательно, место между рычажным средством 21 и зажимным механизмом 24 устроено так, что в некотором положении рычажного средства 21 в направлении B-F рычажный переключатель 11 может быть перемещен вручную от одного положения к другому в указанном направлении. Полностью независимо от положения выключателя рычага в указанном направлении B-F актюатор 20 может приводить в действие мигающие индикаторы поворота движениями в направлении L-R или рычажный переключатель 11 также может быть направлен вручную в направлении L-R в пределах необходимого диапазона, ограниченного ограничительным средством 22.

Устройство согласно изобретению может быть приспособлено в различных транспортных средствах и для различных вспомогательных устройств управления путем программирования и/или механически. В актюаторе 20 самые большие возможные дорожки рычажного средства 21 в направлениях L-R и B-F предпочтительно устроены так, что, например, при нахождении в непосредственной связи с проектом механических средств актюатора они охватывают движения, необходимые чтобы управлять рычажными выключателями, используемыми в наиболее обычном транспортном средстве или модели. Таким образом, дорожки актюатора 20 могут быть легко приспособлены для того, чтобы соответствовать различным транспортным средствам, например, изменяя программное обеспечение блока управления 60. Регулирование дорожек, определяемое транспортным средством, может также быть осуществлено механически так, чтобы, например, место установки приложения направляющего средства 22 в рычажном средстве 21 было изменено по необходимости. Фиг. 2b отображает несколько различных средств крепления 23 (крепежные отверстия) для направляющих средств 22 рычажного средства 21. Таким образом, подходящее место установки может быть отобрано для направляющего средства 22 согласно величине управляющего движения рычажным переключателем 11 в направлениях L-R, например длине и толщине рычажного переключателя 11 непосредственно.

Легко присоединить необходимое количество подходящих типов актюаторов 20, 50 к блоку управления/блокам управления 60 или отдельно для каждого актюатора, что возможно по программе, функция которой будет осуществлена указанным актюатором, в ответ на команды, данные управляющим средством 15. Управляющее средство 15 может включать один или более рычажных выключателей, кнопочных выключателей или им подобные устройства. Очевидно, что в дополнение к различным выключателям, используемым вручную, другие виды средств управления также могут использоваться как управляющие средства 15. Водитель с ограниченной подвижностью, например с отсутствием пальцев или с ограниченной способностью двигать пальцами, может использовать как управляющее средство 15, известное также из уровня техники, посредством чего водитель может давать различные команды управления, посредством перемещения тонкой трубы, помещенной в рот. Также могут использоваться различные системы, управляемые речевыми командами. В некоторых ситуациях управляющее средство 15 может также быть приведено в действие ногами или другими частями тела водителя, в зависимости от его/ее способностей.

Когда используемое управляющее средство 15 состоит из различных выключателей, помещенных в ручку ручного устройства управления, ручка естественно может быть размещена так, чтобы ее можно было использовать или правой, или левой рукой водителя. Особенно при применении ручного устройства управления, основанного на гидростатической передаче, как описано в предыдущих Финских патентных заявках № 20001987 и № 20010443 тем же самым заявителем, ручка ручного устройства управления может быть свободно помещена в наиболее подходящее положение для водителя ввиду эргономических особенностей. Таким образом, ручка может быть установлена, например, в инвалидном кресле, используемом как место водителя.

Естественно, изобретение может также использоваться в случае, когда водитель может использовать тормоза и акселератор транспортного средства нормальным способом, ногами, но он/она имеет только одну руку, способную регулировать транспортное средство. Таким образом, управляющие средства 15 могут быть помещены, например, в управляющей кнопке, установленной на ободе рулевого колеса и устроенной так, что она способна вращаться вокруг собственной оси. Во время использования указанной кнопки управления водитель одной рукой может вращать рулевое колесо и работать вспомогательными устройствами управления транспортным средством, применяя средства управления 15 в кнопке управления. В этой ситуации передачу данных между средством управления 15 и блоком управления/блоками управления 60 предпочтительно реализовать беспроводной связью.

Claims (22)

1. Устройство, использующее, по крайней мере, одно вспомогательное устройство управления транспортного средства, относящееся к рычажному выключателю или ему подобному устройству, имеющему связь с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочным выключателем, или ему подобным устройством, размещаемым на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя, отличающееся тем, что устройство включает, по крайней мере, один электрический актюатор, способный создавать перемещение механического манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортного средства, и, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, с целью управления перемещением манипулирования/перемещений манипулирования указанного, по крайней мере, одного актюатора, притом, что водитель транспортного средства приобретает способность управлять, по крайней мере, одним вспомогательным устройством транспортного средства, создавая перемещение манипулирования/перемещения манипулирования, практически соответствующее штатному ручному использованию указанного вспомогательного устройства управления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включает, по крайней мере, один блок управления, устроенный так, чтобы получать сигнал управления/сигналы управления от указанного, по крайней мере, одного средства управления, а также управлять действием указанного, по крайней мере, одного актюатора заданным образом в качестве ответа на указанный сигнал управления/сигналы управления.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок управления представляет собой программируемый микроконтроллер или подобный ему, который имеет проводную или беспроводную связь для передачи данных с, по крайней мере, одним средством управления для передачи сигнала управления/сигналов управления от средств управления к блоку управления.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок управления запрограммирован на функцию ответа на определенные команды, получаемые в качестве сигнала управления/сигналов управления от средств управления для управления актюатором/актюаторами, осуществляющими предопределенную последовательность движений по манипулированию одним или более вспомогательными устройствами управления транспортного средства.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что актюатор, выполняющий операционное движение/движения на вспомогательном устройстве управления, включает электрический сервопривод, осуществляющий по крайней мере одно или более вращающихся движений, и/или электрический сервопривод, осуществляющий движения линейного характера.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что актюатор, выполняющий управляющее движение/управляющие движения на вспомогательном устройстве управления включает, по крайней мере, один или более электрических соленоидов.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что вспомогательное устройство управления выполнено в виде рычажного переключателя, актюатор включает, по крайней мере, первый электрический сервопривод, выполняя движение управления рычажного переключателя в первом направлении (L, R), и второй электрический сервопривод, чтобы произвести движение манипулирования во втором направлении (В, F).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что актюатор имеет возможность установки на рулевой колонке, поддерживающей колесо управления на транспортном средстве, обеспечивая соединение с рычажным переключателем.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что актюатор имеет возможность давления на кнопку нажатия или ей подобную, размещаемую в наконечнике рычажного переключателя.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, представляет собой управляемый вручную траверсный переключатель, кнопочный переключатель или им подобные.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что средства управления имеют возможность определять длительность нажатия указанных средств управления и управлять актюатором/актюаторами, выполняющими предопределенную последовательность движений в качестве отклика на нажатия различной длительности.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вспомогательным средством управления транспортным средством, манипулируемым устройством, является операционный переключатель мигающих световых индикаторов, переключатель ближнего и дальнего света или операционный переключатель омывателя/стеклоочистителей лобового стекла.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, размещено на рукоятке устройства ручного управления, используемого для управления акселератором и/или тормозами транспортного средства.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, вмонтировано в рулевое колесо транспортного средства, фиксируется на рулевом колесе или в непосредственной близости от рулевого колеса.

15. Способ использования, по крайней мере, одного вспомогательного устройства управления транспортным средством, представляющего рычажный переключатель или ему подобный, размещаемый в контакте с рулевым колесом транспортного средства, или кнопочный переключатель или ему подобный, размещаемый на панели управления транспортного средства или в другом месте в пределах досягаемости водителя, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством подвергают воздействию перемещения/перемещений механического манипулирования посредством, по крайней мере, одного электрического актюатора, и, по крайней мере, одно средство управления, предназначенное для водителя, используют для управления движением/движениями манипулирования посредством, по крайней мере, одного актюатора, притом, что водитель транспортного средства может воздействовать на, по крайней мере, одно вспомогательное средство управления транспортным средством, обеспечивая перемещение/перемещения манипулирования практически идентичными штатному использованию указанного вспомогательного устройства/устройств управления.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что сигнал/сигналы управления получают от указанного, по крайней мере, одного средства управления и действием, по крайней мере, одного актюатора управляют на основании функции отклика на указанный сигнал/сигналы управления.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в качестве функции отклика на определенные команды, получаемые в качестве сигнала/сигналов управления от средств управления и для управления актюатором/актюаторами, блок управления программируют для получения предопределенной последовательности движений манипулирования одного или более вспомогательных устройств управления транспортного средства.

18. Способ по п.14, отличающийся тем, что если вспомогательным средством управления является рычажный переключатель, актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования в одном или более направлениях (L, R, В, F), преимущественно в поперечном направлении к рукоятке рычажного переключателя.

19. Способ по п.14, отличающийся тем, что актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования преимущественно в продольном направлении движения рычага для нажатия кнопки или ей подобного устройства, размещаемого на наконечнике рычажного переключателя.

20. Способ по п.14, отличающийся тем, что актюатором воздействуют на рычажный переключатель перемещением/перемещениями манипулирования путем вращения соответствующего вращающегося переключателя, вмонтированного в рычажный переключатель или размещаемого в контакте с ним.

21. Способ по п.14, отличающийся тем, что если средством управления является траверсный переключатель, кнопочный переключатель или им подобный, предопределенную последовательность движений актюатора/актюаторов осуществляют в качестве функции отклика на нажатия водителем средств управления с различной длительностью.

22. Способ по п.14, отличающийся тем, что манипулированию подвергают операционный переключатель мигающих световых индикаторов, переключатель ближнего и дальнего света или операционный переключатель смывателя/стеклоочистителей лобового стекла.

Images