Автомат переключения видеокамер переднего и заднего вида. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Для повышения безопасности движения большинство современных автомобилей оснащают камерами заднего вида. Но сегодня в продаже можно встретить и комплекты фронтальных видеокамер, задача которых - помочь водителю безопасно выполнить парковку автомобиля в условиях ограниченного свободного пространства спереди. Так как камера заднего вида начинает работать при включении задней передачи и должна пользоваться приоритетом, для правильной совместной работы двух видеокамер на один монитор требуется соблюдать определенные правила.

Обычно коммутаторами камер управляют вручную, что не всегда удобно. Модули автоматического переключения видеокамер, встречающиеся в продаже, работают по очень простому алгоритму. Фронтальная камера включается на 10 с после включения зажигания и после выключения передачи заднего хода.

Рассмотрим два варианта ручных коммутаторов видеокамер для их подключения к штатному головному устройству или дополнительно установленному монитору. В первом варианте (рис. 1) на обмотку реле K1 поступает напряжение с фонаря заднего хода (сигнал включения передачи заднего хода). Сработав, реле подключает к головному устройству одной группой своих контактов камеру заднего вида. Вторая группа контактов реле подает на вход "Реверс" головного устройства напряжение +12 В, что переключает монитор этого устройства в режим отображения видеосигнала, поданного на вход "Видео". При выключенной передаче заднего хода на вход "Видео" поступает сигнал от фронтальной видеокамеры, но он отображается на мониторе только при замкнутых контактах выключателя SA1.

Рис. 1. Первый вариант схемы ручных коммутаторов видеокамер

Отличие устройства, схема которого показана на рис. 2, от рассмотренного лишь в том, что реле K1 имеет одну группу контактов, а сигнал реверса формирует логический узел ИЛИ на диодах VD1 и VD2.

Рис. 2. Второй вариант схемы ручных коммутаторов видеокамер

Я разработал автомат переключения камер переднего и заднего вида с более широкими возможностями. Он работает по следующему алгоритму:

1. Включает фронтальную камеру на 5 с после подачи питания (запуска двигателя) и начала движения.

2. Включает фронтальную камеру, когда нажата педаль тормоза и скорость движения автомобиля ниже заданного порогового значения. Если после этого автомобиль остановился либо его скорость стала выше пороговой, либо отпущена педаль тормоза, то приблизительно через 2 с фронтальная камера будет выключена.

3. Всегда включает камеру заднего вида при включении передачи заднего хода.

Автомат построен на микроконтроллере PIC12F675-I/P по схеме, показанной на рис. 3. В микроконтроллере включены модуль компараторов и внутренний тактовый RC-генератор частотой 4 МГц. Помимо микроконтроллера DD1 и стабилизатора напряжения питания DA1, защищенного от бросков входного напряжения диодом VD1, в автомате имеются формирователи-ограничители сигналов управления на транзисторах VT1-VT3 и узел управления сигналом "Реверс" на транзисторах VT4, VT5 и диоде VD2. Видеосигналы от камер коммутирует реле K1, управляемое напряжением, поступающим от фонаря заднего хода.

Рис. 3. Схема автомата построенного на микроконтроллере PIC12F675-I/P (нажмите для увеличения)

При повороте ключа зажигания в положение "Включено" напряжение бортовой сети через не показанный на схеме выключатель автоматического управления фронтальной камерой поступает на контакт 1 разъема ХS1. В свою очередь, напряжение +5 В с интегрального стабилизатора DA1 поступает на микроконтроллер DD1. Сигналы с уровнями +12 В от датчика нажатия педали тормоза, ламп фонарей заднего хода и импульсы с датчика пути через формирователи-ограничители на транзисторах VT1 - VT3 поступают на входы микроконтроллера.

С коллектора транзистора VT5 управляющий сигнал поступает на вход "Реверс" головного устройства и переключает его монитор на воспроизведение сигнала со входа "Видео". Через диод VD2 напряжение +12 В с фонарей заднего хода поступает на вход "Реверс" при включенной передаче заднего хода. Он же не пропускает напряжение сигнала "Реверс" на лампы фонарей при работе фронтальной камеры.

Налаживание автомата заключается в установке пороговой скорости автомобиля и выборе режима работы - ручного или автоматического. Пороговую скорость устанавливают нажатием на кнопку SB1 во время движения с этой скоростью. Кнопку следует 1...2 с удерживать нажатой до кратковременного включения фронтальной камеры, после чего можно отпустить. Значение пороговой скорости будет записано в EEPROM микроконтроллера. При нулевой скорости запись в EEPROM заблокирована. Разумеется, записывать пороговую скорость можно неоднократно, чтобы подобрать приемлемый вариант.

Пока описанная операция не выполнена, в EEPROM хранится значение, эквивалентное шести импульсам датчика пути за 0,72 с. Это соответствует скорости 12 км/ч для датчиков пути, дающих 2500 имп./км (их устанавливают на японских и корейских автомобилях), приблизительно 7 км/ч - для датчиков с 4000 имп./км, 5 км/ч - для датчиков с 6000 имп./км и около 4 км/ч - для датчиков с 8000 имп./км.

Резисторы делителя напряжения R1 и R5 желательно применять с допустимым отклонением от номинала ±1 %, иначе может потребоваться подборка резистора R1. По напряжению на выходе этого делителя программа определяет, что двигатель автомобиля работает и запрещает изменение режима работы устройства.

Для выбора режима работы необходимо в стоящем с заглушенным двигателем автомобиле нажать на педаль тормоза, включить зажигание и включить питание автомата. Педаль тормоза следует держать нажатой около 10 с до кратковременного (на 2 с) включения фронтальной камеры. С каждым повторением этой операции режимы сменяются по кольцу. Первоначально включен автоматический режим.

Алгоритм работы в ручном режиме прост. После подачи питания фронтальная камера включена и отключается только включением передачи заднего хода или выключением питания автомата. Камера заднего вида работает при включенной передаче заднего хода. Во избежание ложных срабатываний питание на обе камеры и автомат должно поступать через замок зажигания автомобиля.

Все детали автомата смонтированы на печатной плате размерами 68x45 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж печатной платы представлен на рис. 4. Ее помещают в пластмассовый корпус подходящих размеров, где фиксируют термоклеем.

Рис. 4. Чертеж печатной платы автомата

Плавкая вставка FU1 применена с гибкими выводами, впаиваемыми в плату. Реле К1 - 102-1CH-S-U01-12VDC с сопротивлением обмотки 225 Ом. Микроконтроллер DD1 для большей надежности лучше установить на плату автомата непосредственно, без панели. Разумеется, файл camera_ 675.HEX должен быть предварительно загружен в его память с помощью программатора. Файл camera_629.HEX предназначен для микроконтроллера PIC12F629-I/P, который можно использовать вместо PIC12F675-I/P.

Защитный диод 1 N6277 можно заменить стабилитроном 1N4746A, диод 1N4148 - КД522Б. Вместо транзисторов 2N3904 можно установить BC547, а вместо 2N3906 - BC557 или любой серии КТ209. Следует помнить о различиях в расположении выводов этих транзисторов.

Все щели в корпусе автомата необходимо заклеить липкой лентой для защиты от влаги и пыли. В авторском варианте он был дополнительно завернут в поролон во избежание появления посторонних звуков при движении автомобиля по неровной местности. Закрепить автомат можно в подходящем месте под приборной панелью автомобиля.

Программы микроконтроллеров и файл печатной платы в формате Sprint Layout 6.0 можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/03/camera.zip.

Автор: В. Суров

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Представлена спецификация MIPI CSI-2 v2.0 14.04.2017 Организация MIPI Alliance недавно представила спецификации MIPI CSI-2 v2.0 - новую версию широко используемого интерфейса Camera Serial Interface (CSI-2). Новая версия расширяет область использования CSI-2 на интернет вещей, носимую электронику, медицинские приборы, средства дополненной и виртуальной реальности, дроны и автомобили. К ключевым улучшениям, воплощенным в MIPI CSI-2 v2.0, относится поддержка глубины цвета RAW-16 и RAW-20, High Dynamic Range (HDR) и улучшенное отношение сигнал/шум. Количество виртуальных каналов увеличено с 4 до 32, обеспечивая расширенную совместимость с датчиками изображения с разнообразными типами данных, поддержку мультиэкспозиции и других возможностей, востребованных в системах помощи водителю (ADAS). Поддержка Latency Reduction and Transport Efficiency (LRTE) улучшает возможности агрегации без увеличения стоимости системы; обеспечивает возможность ввод и обработки в реальном времени; оптимизирует соединения, позволяя сократить число проводников и снизить энергопотребление. Поддержка Differential Pulse Code Modulation (DPCM) 12-10-12 уменьшает требования к пропускной способности, одновременно позволяя избежать появления артефактов. Кроме того, предприняты меры по улучшению электромагнитной совместимости и увеличению допустимой длины соединений. Интерфейс CSI-2 v2.0 может быть реализован средствами одного из двух интерфейсов физического уровня, стандартизованных MIPI Alliance: MIPI C-PHYSM или MIPI D-PHYSM.

Другие интересные новости:

▪ Генератор запахов для шлема виртуальной реальности

▪ Кнопочный телефон Lava с датчиком пульса и давления

▪ Атлантида в Гватемале

▪ Однослойный графен продемонстрировал гигантское магнитосопротивление

▪ Паспорт на iPad позволил перейти американскую границу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Источники загрязнения атмосферы. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Сколько времени нужно дельфину, чтобы обновить верхний слой кожи? Подробный ответ

▪ статья Дурнишник колючий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Театральный грим. Простые рецепты и советы

▪ статья Свехрегенеративный приемник на Си-Би диапазон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025