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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Открыто новое свойство света 02.07.2019 Ученые из Испании и США открыли новое свойство света, которое ранее даже не предсказывалось. Они получили пучок света с изменяющимся во времени вращением. Новое свойство получило название собственного крутящего момента. То, что свет способен закручиваться, было обнаружено в 1995 году. При этом световая волна похожа на штопор, закрученный вокруг направления распространения. Такой световой луч называют также вихревым. Физики говорят, что он обладает угловым орбитальным моментом. Это свойство света нашло применение в оптической связи, микроскопии, квантовой оптике и манипулировании микрочастицами. Однако все получаемые до этого момента вихревые лучи были статичными, то есть не изменялись во времени. Авторы данной работы получили световой луч с изменяющимся со временем поворотом. Они сравнили его с водоворотом, который ускоряет вращение. Самое главное, что изменение вращения не было связано с каким-либо воздействием на свет. Он изменял скорость вращения сам, без посторонней помощи. В эксперименте исследователи пропускали через облако газообразного аргона перекрывающиеся импульсы закрученного света от двух ультрафиолетовых лазеров. В результате взаимодействия на выходе из облака получался объединенный вихревой луч. Оказалось, что если импульсы имеют разный орбитальный момент и небольшую задержку относительно друг друга, то луч на выходе имеет изменяющееся со временем вращение, контролировать которое можно изменением времени задержки. Интенсивность этого луча в поперечном сечении имеет форму полумесяца. При высоких значениях орбитального момента падающих импульсов время изменения орбитального момента результирующего луча много меньше длины импульса и имеют фемтосекундный (10^-15 с) масштаб. Такие вихревые лучи в перспективе могут найти применение для сверхбыстрого управления наноструктурами и атомами. Возможно, они откроют новые направления использования света в оптической связи и квантовой оптике.

Другие интересные новости:

▪ Голосовые предпочтения женщин и мужчин

▪ Новые микроконтроллеры для электронных балластов ламп

▪ 18-гигабайтный чип SK Hynix LPDDR5

▪ Пуленепробиваемые зубы

▪ PHILIPS представила в России свои телевизоры-зеркала

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Казенный пирог. Крылатое выражение

▪ статья Как дельфины решают проблемы дыхания атмосферным кислородом во время сна? Подробный ответ

▪ статья Патагония. Чудо природы

▪ статья Автомобильный стробоскоп из лазерной указки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания для автомобильного усилителя, 12/±20 вольт 70 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025