Kamera cofania, moduł monitorowy

Kamera cofania, moduł monitorowy

Zamontowanie i podłączenie kamery cofania i monitora przeznaczonego tylko do tej funkcji jest bardzo proste. Zasilanie obu tych urządzeń łączy się równolegle do żarówek świateł cofania, lub za wyłącznikiem tych świateł, i po problemie.
Oczywiście problemem samym w sobie jest odpowiednie poprowadzenie przewodów zasilających, oraz przewodu wideo.
Takie rozwiązanie jest dobre, gdy jest zamontowany mały monitorek 3- lub 4-calowy, i z założenia wiadomo, że nie będzie wykorzystywany do innych celów.

Gdy chcemy skorzystać z innych funkcji, na przykład: włączenie kamery i monitora na postoju bez włączania zapłonu i wstecznego biegu, lub włączenie w czasie jazdy (czasami się przydaje, szczególnie w korku), albo wykorzystanie monitora do innych celów multimedialnych, to podłączenie nie będzie takie proste.
Funkcja umożliwiająca włączenie monitora i kamery na postoju przydaje się na przykład do wyregulowania ustawień monitora (jaskrawość, kontrast, nasycenie barw) oraz kontroli tego co się dzieje za samochodem na parkingu.
W takich przypadkach, nawet stosując kamerę bezprzewodową trzeba prowadzić dodatkowe przewody i stosować dodatkowy wyłącznik oraz diody separujące od lamp cofania. Kamera bezprzewodowa pozwala tylko na wyeliminowanie przewodu wideo, i oczywiście system bezprzewodowy jest dużo droższy.
Gdy mamy większy monitor (moim zdaniem, optymalny 7 cali), to już można go wykorzystać do innych celów multimedialnych oraz co ważne, nie potrzeba używać „okularów do czytania”. Potrzebny jest wtedy moduł monitorowy pozwalający na pełne wykorzystanie systemu i ułatwiający obsługę przez wprowadzenie automatyzacji pewnych czynności.
Zakup większego monitora nie jest stratą pieniędzy także wtedy, gdy w przyszłości planuje się wymianę radia na 2DIN z wyświetlaczem 7 cali. Wtedy monitor trafi na sufit z tyłu, lub na zagłówek fotela, i nawet może się okazać, że trzeba będzie dokupić jeszcze jeden.

Opisywany moduł jest przystosowany do współpracy z popularnymi i tanimi monitorami posiadającymi dwa wejścia wideo (cena tego na fotografiach 160 zł bez kosztu przesyłki).
Monitor ma trzy przewody do podłączenia zasilania:

czarny – masa
czerwony z bezpiecznikiem - podłączenie do +12V
niebieski - rewers przycisku włączającego

Gdy monitor wyłączony przyciskiem lub pilotem do stanu stb, podanie napięcia +12V na niebieski przewód włącza monitor do pracy. Napięcie może być podawane przez rezystor o znacznej wartości, na przykład 4,7k.. Odłączenie napięcia z tego przewodu wyłącza monitor do stanu stb.
Monitor w stanie pracy pobiera prąd 253 mA, a w stanie stb 90 mA. Pobór prądu w stanie stb jest spory, nie wskazane jest łączenie monitora na stałe pod napięcie.

Moduł monitorowy zapewnia następujące funkcje:

__ Automatyczne włączenie zasilania monitora w chwili pojawienia się sygnału wideo na dowolnym wejściu V1 lub V2, lub na obu naraz. Wybór obrazu (właściwego wejścia) dokonuje się przyciskiem na monitorze lub pilotem. Zanik sygnału wideo powoduje wyłączenie zasilania monitora. Pobór prądu przez moduł monitorowy tylko 1,3 mA.

--- Kamera cofania jest uprzywilejowana. Włączenie biegu wstecznego (przy włączonym zapłonie) automatycznie powoduje pojawienie się obrazu z kamery nie zależnie od tego, które wejście aktualnie włączone, oraz czy monitor włączony lub wyłączony do stanu stb, oraz niezależnie od pozycji wyłącznika W1.

--- Monitor i kamera cofania są włączone przez 15 sekund po wyłączeniu biegu wstecznego. Taka funkcja jest bardzo ważna i przydatna, pozwala widzieć nie tylko dojazd do przeszkody, ale i odjazd, na przykład przy manewrach na parkingu.
W zasadzie, tylko dla tej funkcji warto zbudować taki moduł.

--- Wyłącznik W1 w pozycji K (kamera) włącza monitor i kamerę w dowolnej chwili, nie zależnie od stanu wejść i sygnałów wideo na tych wejściach, oraz od włączenia lub wyłączenia zapłonu i wstecznego biegu. Po przełączeniu przełącznika w pozycję 0 monitor i kamera wyłączają się natychmiast, bez opóźnienia.

--- Wyłącznik W1 w pozycji M włącza sam monitor z wykorzystaniem stanu stb. W tej pozycji monitor można włączyć do pracy i wyłączyć do stanu stb przyciskiem na monitorze lub pilotem.
Ta pozycja służy w zasadzie tylko do kontroli pracy monitora w przypadku wątpliwości co do stanu sygnałów wideo na wejściach V1 i V2.


Zasada działania.


Gdy pojawi się sygnał wideo na przykład na wejściu V1 modułu, przez normalnie zamknięte styki 6,4 przekaźnika P2 zostanie podany na wejście V1m monitora. Jednocześnie ten sygnał wizyjny pojawi się na bazie tranzystora T2, i po wzmocnieniu, z kolektora T2 podany na detektor na diodach D9, D10. Po wyprostowaniu (w szczególności impulsów synchronizacji) na kondensatorze C8 pojawi się napięcie o wartości około 3V. Tranzystor T4 przewodzi, przewodzi też tranzystor T5 i przez diody D5, D6 na monitor zostanie podane napięcie zasilające i włączające.
Ekran zaświeci na niebiesko gdy na monitorze ustawione nie właściwe wejście. Obraz pokaże się po ewentualnym przełączeniu wejść przyciskiem na monitorze lub pilotem.
Analogiczne działanie gdy sygnał wideo pojawi się na wejściu V2. Zadziała tranzystor T3 i detektor na diodach D7, D8, a sygnał wideo trafi na wejście V2m przez styki 11, 13 przekaźnika P2.
Gdy sygnały wideo pojawią się jednocześnie na obu wejściach V1 i V2 napięcie na kondensatorze C8 wzrośnie do wartości około 5V. Nie przeszkadza to w niczym w działaniu układu, gdyż wejścia są wybierane przyciskiem lub pilotem, „na życzenie”, a włączonego monitora nie można bardziej włączyć.

Włączenie wstecznego biegu (przy włączonym zapłonie) powoduje podanie napięcia +12V (cof) na bramkę tranzystora T1 przez diodę D1. Tranzystor T1 przewodzi, włączone uzwojenia przekaźników P1 i P2. Styk 1P1 przekaźnika P1 włączy zasilanie kamery, a przez diody D3 i D4 zasilanie monitora.
Jednocześnie styki 1P2 i 2P2 przekaźnika P2 połączą oba wejścia monitora V1m i V2m równolegle i podłączą do wejścia K, czyli zostanie do tych wejść podłączony sygnał wideo z kamery. Na ekranie pojawi się obraz z kamery nie zależnie od tego jakie aktualnie włączone wejście monitora.
Po wyłączeniu wstecznego biegu zanika napięcie ze świateł cofania, ale kamera i monitor są dalej włączone przez czas około 15 sekund, gdyż tranzystor T1 jest utrzymywany przez ten czas w stanie przewodzenia przez naładowany kondensator C1. Czas włączenia (opóźnienia) zależy od stałej czasowej R1C1. Dioda D1 nie dopuszcza do szybkiego rozładowania kondensatora C1 przez żarówki świateł cofania.

Włączenie wyłącznika W1 w pozycję K (kamera) powoduje włączenie przekaźników P1 i P2, a więc włączenie zasilania monitora i kamery nie zależnie od tego, czy jest włączony zapłon i wsteczny bieg, czy nie. Pojawia się obraz z kamery. Wyłączenie wyłącznika do pozycji 0 wyłącza kamerę i monitor bez opóźnienia.
Włączenie wyłącznika W1 w pozycję M powoduje przewodzenie tranzystora T6 i podłączenie „czerwonego” przewodu monitora do napięcia +12V, jak wyżej wspomniałem, można skontrolować pracę monitora.
Kondensatory C9 i C10 chronią przed ewentualnymi zakłóceniami impulsowymi, jakie mogą się pojawić na długich przewodach połączeniowych.

Tranzystory T5 i T6 włączające zasilanie monitora są dobrane z dużym zapasem mocy (Imax=8A). Rezystor R17 oraz polimerowy bezpiecznik B2 wielokrotnego działania zabezpieczają moduł i przewody połączeniowe przed ewentualnym zwarciem na przewodach. Rezystor R17 ograniczy prąd do wartości znośnej dla tranzystorów T5 i T6, a w następnej kolejności zadziała polimerowy bezpiecznik B2. Powinien on być zamontowany bezpośrednio na przewodzie, około 10 do 15 cm od miejsca dołączenia do źródła napięcia +12V.

Przewody połączeniowe pomiędzy złączami G1 i G5 narysowane linią przerywaną można prowadzić na dwa sposoby.
Obowiązkowo trzeba poprowadzić przez cały samochód przewód wideo oraz przewód do zasilania kamery (styk 3 złącza G1). Przewód masy (styk 1 złącza G1) można połączyć do masy z przodu samochodu lub pociągnąć przewód przez cały samochód i podłączyć masę monitora do masy w bagażniku.
To samo z przewodem +12V i z przewodem doprowadzającym napięcie ze świateł cofania lub z wyłącznika tych świateł.

Lepszym i przede wszystkim mniej kłopotliwym będzie poprowadzenie skrętki 4 przewodów i dodatkowo obok przewód wideo przez cały samochód i dokonać podłączenia w bagażniku, szczególnie gdy w bagażniku znajduje się gniazdo +12V. Ilość pracy przy prowadzeniu wiązki kilku przewodów jest dokładnie taka sama, co przy prowadzeniu jednego oraz mniej kłopotów z podłączeniem monitora z przodu, gdyż tylko trzeba go podłączyć do odpowiednich złącz. Nie trzeba szukać miejsca podłączeń z przodu samochodu i może to okazać się nie takie łatwe.
Poprowadzenie wiązki czterech przewodów daje też większe możliwości na przyszłość, bo zawsze wtedy można wygospodarować jeden lub dwa przewody na wypadek innej modernizacji samochodu.



W samochodzie Skoda Octavia kombi moduł monitora zamontowany na rurze centralnej, za schowkiem pasażera, za pomocą śruby M6 w miejscu, gdzie powinna być poduszka powietrzna pasażera.
Kamera cofania, dedykowana do Octavii zamontowana w miejsce prawej lampki do oświetlenia tablicy rejestracyjnej.
Przewody z pokrywy bagażnika do przodu są poprowadzone górą, prawą stroną, ukryte pod uszczelkami drzwi i w ten sposób dochodzą za schowek pasażera. Można przewody prowadzić dołem, przy progach, ale to dużo więcej demontażu różnych osłon. Aby przewody w bagażniku nie wisiały luzem, warto zamontować śrubową listwę zaciskową (Z1) stosowaną w energetyce. Taką listwę można przykręcić w dowolnym miejscu do plastyku lub do blachy.

Montaż monitora dobrze widoczny na fotografiach. Nie nadał się oryginalny uchwyt, trzeba było dorobić „na miarę” z blachy o grubości 0,5 mm. Uchwyt zamontowany na dwustronnej taśmie klejącej w sposób nie niszczący, mocowanie wzmocnione jednym blachowkrętem. Całość można w każdej chwili zdemontować.
Osłona przeciwsłoneczna, to odpowiednio przycięta obudowa głośnika pochodząca z telewizora co miał „uszy słonia”. Osłona trzyma się na monitorze za pomocą sprężystych uchwytów i można ją w każdej chwili zdjąć. Całość to sztywna konstrukcja, nie wpada w drgania w czasie jazdy i zdaje egzamin w słońcu.
Oczywiście, kto majsterkuje i potrafi modelować, może wykonać osłonę bardziej pasującą do wystroju samochodu. Pod taką osłoną można zmieścić nie tylko monitor, ale dodatkowo ładny zegarek lub inne wskaźniki. Uprzywilejowani są ci, co mają w samochodzie centralny, otwierany schowek na górze pulpitu. To miejsce idealnie nadaje się do zamontowania monitora.

Przetestowałem rożne miejsca zamontowania monitora: w daszku przeciwsłonecznym, w miejscu lusterka wstecznego, w miejscu gdzie montuje się radio 2DIN. Najlepszym okazało się zamontowanie mniej więcej na wysokości lusterek bocznych, na górze pulpitu, możliwie najniżej i najbliżej.
Zamontowanie w miejscu radia 2DIN ładnie wygląda, ale jest nieergonomicznie, zbyt nisko w przypadku Octavii I.

Wszystkie elementy modułu są typu SMD z wyjątkiem rezystora R17, oraz kilku diod typu 1N4007, schemat, oraz fotografia płytki montażowej (uniwersalnej) są czytelne, nie ma potrzeby robić oddzielnego wykazu elementów. Podam tylko typy złącz, bo nie zaznaczyłem tego na schemacie.

G1, G2, G5 --- kompletne złącze „na przewód” , 4 pin, „Mini-Fit”, typu MX….
G6 --- kompletne złącze „na przewód”, 2 pin, „Mini-Fit”, typu MX….
G3, G4 --- kompletne złącze „na przewód”, 3 pin, typu NPP….