Многофункциональное рулевое колесо

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Белоус Михаил Михайлович Камаев Валерий Евгеньевич Проконин Владимир Фридрихович Шагун Владимир Валентинович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Многофункциональное рулевое колесо, содержащее обод, ступицу, кнопочные переключатели, систему передачи энергии от источника питания к управляющему модулю,вмонтированному в ступицу колеса и содержащему микроконтроллер, соединенный с кнопочными переключателями и системой электропитания, стационарный модуль, содержащий микроконтроллер, соединенный с блоком питания, интерфейсом и/или электронными ключами и средство связи микроконтроллера управляющего модуля с микроконтроллером стационарного модуля, отличающееся тем, что система электропитания выполнена в виде последовательно соединенных преобразователя постоянного напряжения в переменное,двух соосно расположенных катушек индуктивности и преобразователя переменного напряжения в постоянное, причем последний соединен с микроконтроллером управляющего модуля, а в качестве средства связи микроконтроллера управляющего модуля с микроконтроллером стационарного модуля служат радиотракт управляющего модуля и радиотракт стационарного модуля, взаимодействующие между собой. 75762011.10.30 2. Рулевое колесо по п. 1, отличающееся тем, что кнопочные переключатели снабжены светодиодами. 3. Рулевое колесо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что кнопочные переключатели выполнены в виде как минимум двух групп произвольно размещенных или объединенных в джойстик кнопок.(56) 1.1300317 2, МПК 62 1/04, опубл. 09.04.2003. 2.02007019838 1, МПК 62 1/04, опубл. 22.02.2007. Полезная модель относится к транспортной технике и может найти применение в многофункциональных системах управления большегрузных автомобилей или автобусов. Широко известны рулевые колеса транспортных средств, на которых смонтированы кнопочные переключатели, дистанционно управляющие различными функциями транспортного средства, что значительно облегчает работу водителя. Система позволяет включать и выключать световые указатели и другие узлы автомобиля не снимая рук с рулевого колеса, что, в свою очередь, позволяет уменьшить количество ошибочных операций, выполняемых водителем 1. В качестве ближайшего аналога настоящего технического решения служит многофункциональное рулевое колесо автомобиля, содержащее обод, кнопочные переключатели, систему передачи энергии от источника питания к управляющему модулю. Кнопочные переключатели соединены с различными функциональными узлами оборудования транспортного средства и управляющим модулем, вмонтированным в ступицу колеса и содержащим микроконтроллер, соединенный с кнопками и системой электропитания. В число кнопочных переключателей входят кнопки включения световых указателей поворотов,кнопка включения проблескового света, кнопка управления стеклоочистителями и др. 2. Недостатком описанного рулевого колеса является наличие проводных связей между элементами управления, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность. Задачей настоящего технического решения является упрощение конструкции рулевого колеса путем использования бесконтактного способа передачи электрической энергии к управляющему модулю и сигналов от управляющего модуля к функциональным узлам транспортного средства и повышения эксплуатационной надежности. Задача решена в многофункциональном рулевом колесе транспортного средства, содержащим обод, ступицу, кнопочные переключатели и систему передачи энергии от источника питания к управляющему модулю, вмонтированному в ступицу колеса и содержащему микроконтроллер, соединенный с кнопочными переключателями и системой электропитания, стационарный модуль, содержащий микроконтроллер, соединенный с блоком питания, интерфейсом и/или электронными ключами и средство связи микроконтроллера управляющего модуля с микроконтроллером стационарного модуля, причем,согласно техническому решению, система электропитания выполнена в виде последовательно соединенных преобразователя постоянного напряжения в переменное, двух соосно расположенных катушек индуктивности и преобразователя переменного напряжения в постоянное, причем последний соединен с микроконтроллером управляющего модуля, а в качестве средства связи микроконтроллера управляющего модуля и микроконтроллера стационарного модуля служат радиотракт управляющего модуля и радиотракт стационарного модуля, взаимодействующие между собой. Целесообразно кнопочные переключатели рулевого колеса снабдить светодиодами для облегчения работы водителя. Возможно предусмотреть два варианта размещения кнопочных переключателей в виде как минимум двух групп произвольно размещенных или объединенных в джойстик кнопок. 2 75762011.10.30 На фиг. 1 показано рулевое колесо, вид сверху. На фиг. 2 то же, вид сбоку. На фиг. 3 - структурная схема управления функциональными узлами транспортного средства. Рулевое колесо содержит обод 1, установленный на ступице 2. На рулевом колесе размещены несколько кнопочных переключателей 3 в виде как минимум двух групп произвольно размещенных или объединенных в джойстик кнопок, предназначенных для связи с различными функциональными узлами оборудования транспортного средства, например,круиз-контролем, кондиционером и т.д. Светодиоды 4 обеспечивают подсветку символов и/или сигнализацию состояния кнопочных переключателей 3. Кнопочные переключатели 3 соединены с микроконтроллером 5 управляющего модуля 6, установленного на ступице 2. Микроконтроллер 5 преобразует информацию, полученную от кнопочных переключателей 3 и посредством радиотракта 7 передает ее на стационарный модуль 8, установленный в произвольном месте транспортного средства. От источника питания (не показан) постоянное напряжение подается на преобразователь 9 постоянного напряжения в переменное,исполненный на печатной плате 10, и далее - на устройство 11 для передачи энергии. Устройство 11 для передачи энергии от преобразователя 9 к преобразователю 12 переменного напряжения в постоянное выполнено в виде двух соосно расположенных катушек индуктивности 13, 14. Радиотракт 7 управляющего модуля 6 взаимодействует с радиотрактом 15 стационарного модуля 8, содержащим микроконтроллер 16, связанный с блоком питания 17,интерфейсом 18 и /или электронными ключами 19. Функционирование рулевого колеса осуществляется следующим образом. Передача команд управления узлами транспортного средства осуществляется водителем посредством нажатия соответствующих клавиш кнопочного переключателя 3 расположенного непосредственно на рулевом колесе. При нажатии одного из кнопочных переключателей 3 микроконтроллер 5 формирует код и передает его в радиотракт 7 управляющего модуля 6. Радиотракт 7 передает в эфир информацию о номере нажатого кнопочного переключателя 3. Радиотракт 15 стационарного модуля 8 принимает эту информацию и передает в микроконтроллер 16 стационарного модуля 8, который ее обрабатывает и в зависимости от ее состава управляет соответствующими узлами транспортного средства с помощью электронных ключей 19 или через интерфейс 18. Для обеспечения неискаженного прохождения информации о нажатой клавише кнопочного переключателя 3 при воздействии помех радиотракты 7 и 15 обмениваются сообщениями, подтверждающими прием кода и запросами на повторную передачу по определенным правилам. Для подсветки кнопочных переключателей 3 предназначены светодиоды 4. Уровень яркости подсветки устанавливается кодом, принимаемым из интерфейса 18. Информация об уровне подсветки передается микроконтроллером 16 стационарного модуля 8 в радиотракт 15 стационарного модуля 8, который передает закодированную информацию в эфир. Эта информация принимается радиотрактом 7 управляющего модуля 6 и передается на микроконтроллер 5 управляющего модуля 6, который осуществляет регулировку яркости светодиодов подсветки 4 в соответствии с принятым кодом яркости. Электропитание управляющего модуля 6 осуществляется постоянным напряжениембортовой сети транспортного средства (не показано), которое передается с помощью устройства для передачи энергии 11. Оно состоит из неподвижной катушки индуктивности 13 и подвижной катушки индуктивности 14, расположенной непосредственно на руле. Напряжение бортовой сетиподается через преобразователь 9 постоянного напряжения в переменное. Его нагрузкой является катушка индуктивности 13. Переменное поле, создаваемое катушкой индуктивности 13, создает в катушке индуктивности 14 переменный ток, который преобразуется преобразователем 12 переменного напряжения в постоянное. 3 75762011.10.30 Электропитание стационарного модуля 8 осуществляется постоянным напряжениембортовой сети транспортного средства, которое преобразуется блоком питания 17. Предложенное решение многофункционального рулевого колеса позволяет значительно упростить его конструкцию и повысить его эксплуатационную надежность. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4