汽车前后右影像切换安全装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车安全驾驶附属设备，具体涉及一种汽车前后右影像切换安全装置，是一种利用电子元器件并借助汽车现有的影像设备，通过观察车辆前方、后方和右侧盲区来规避风险，实现汽车前、后、右影像切换的一种安全装置。


背景技术：

2.目前，汽车工业发展迅速，汽车已成为人们出行的主要交通工具。而随着图像和计算机视频技术的快速发展，越来越多的技术被应用到汽车电子领域，汽车全景视觉泊车辅助系统则应运而生，其有效减少了车辆刮蹭、碰撞、陷落等事故的发生，深受广大汽车消费者的喜爱。然而，汽车影像在实际运用中还不完备，仍需创新和发展。其主要表现在以下几个方面：
3.一是低端车缺配。在高端车配备中，原车自带的360度全车影像系统，安全可靠，使用方便，而中、低端车由于价格等因素而缺配，即使配备也仅是倒车影像，没有车前和右侧影像系统，车辆的前方、右侧盲区不能观察，存在安全风险隐患；
4.二是加装价格高。目前市场上的360度全景影像系统，价格一般在2500一 3000元之间，4s店安装在4000一7000元不等，价格偏高消费者难以接受；
5.三是安装难度大。后期若加装360度全车影像系统，则由于设备较多，布线复杂，拆解较多，所以安装难度较大；
6.四是存在安全隐患。因为是有损安装，破线较多，布线多而乱，若不规范安装，容易出现事故隐患。
7.然而，众多的汽车消费者对汽车影像的依赖与追求，为汽车影像的完善与发展创造了极好的发展空间：
8.一是配备了大尺寸中控屏。目前汽车厂商为满足消费者需求，纷纷将中控大屏作为市场竞争的要素之一。近两年投放市场的高中端车甚至低端车，大多配备了7英寸8英寸甚至更大的高清显示屏，这为后期加装汽车影像系统提供了良好的终端设备；
9.二是配备了倒车影像。为适应市场的需求，目前出厂的车辆均配有倒车影像系统，若在此基础上加装车前和右侧影像系统则极为方便，根据实际情况，可实施前、后和右侧影像切换；
10.三是车辆外型渐大。目前汽车消费市场从轿车到suv再发展到mpv，已成为趋势。车长、宽、高尺寸也逐渐加大。视野宽了，但车头前方和右侧的盲区范围扩大了，因此加装前置和右侧影像系统和切换装置很有必要；
11.四是需求者众多。车载可视系统具有直观方便的特点，为众多经验不足的新手司机辅助驾驶提供有利条件，且需求者甚多，改进和应用车载影像系统的市场空间很大。


技术实现要素：

12.为克服现有汽车影像系统存在的安装成本高、难度大、拆解多、有隐患的现状，本
实用新型提供了一种汽车前后右影像切换安全装置，利用该装置就能观察车辆前、后和右侧盲区，甚至能观察右前方轮胎的角度，进而判断车辆的行驶轨迹，以满足基本驾驶需求。
13.本实用新型所采取的技术方案是：一种汽车前后右影像切换安全装置，包括切换盒盒体及汽车后置摄像头，在汽车的前方和右侧分别加装前置摄像头和右置摄像头，在切换盒盒体内设置六个微型继电器j1、j2、j3、j4、j5和j6 和八个二极管d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8，从切换盒内引线连接两个轻触开关an1和an2；加装的前置摄像头、右置摄像头的视频信号、屏幕翻转检测信号和后置摄像头的视频信号、屏幕翻转检测信号分别对应6个继电器j1、j2、 j3、j4、j5和j6，其中利用j1、j2、j4的转换接点，将进入汽车中控主机的视频信号vi、屏幕翻转检测信号ro作为公共端，分别接j1、j2的转换接点 j1b、j2b；将前、后、右摄像头的视频信号vib、via、vik分别接到j1、j2和 j4的常开接点j1c、常闭接点j1a和常开接点j4c上，j1c又和j4的转换接点 j4b相连，前、后、右视频信号均通过视频公共输出端vi进入中控主机；将前、后、右屏幕翻转检测信号分别接到j2的常开接点j2c、常闭接点j2a和j4的常开接点j4d上，j4e又和j1d相连，前、后影像屏幕翻转检测信号均通过屏幕翻转检测信号公共输出端ro进入中控主机；右侧屏幕翻转检测信号经隔离二极管 d4进入公共输入端ro；前、后、右屏幕翻转检测信号同时连接各自摄像头的电源线，分别为前、后、右三个摄像头提供12v工作电压vb、va和vk；各摄像头的视频信号、屏幕翻转检测信号、12v工作电压均利用接点进行切换，进而实现前、后、右影像的切换，且各自独立，互不影响，安全可靠。
14.所述继电器j3、j5、j6为辅助继电器；倒车视频信号via、倒车触发屏幕翻转检测信号r分别接在j1、j2两个继电器常闭接点j1a和j2a上，j1的另一组接点j1e、j1d起自锁作用，j3是防误按和解除自锁继电器，继电器j3接点 j3a、j3b串接在j1的供电线路中以防止在倒车时误触动按钮开关an1；j3的另一组接点j3d、j3c串接在j1的j1e、j1d自锁回路中为倒车优先提供条件；继电器j6的常闭接点j6a接右转开关信号，其工作状态受倒车信号r和经隔离二极管d6的acc信号控制；j5、j6为互保继电器，j1、j2、车前摄像头电源和车前影像屏幕翻转检测信号均由acc供电，並受轻触自复位常开开关an1和自复位常闭开关an2控制。
15.本实用新型和目前市场加装的汽车影像相比具有以下有益效果：
16.一是构造简单。除加装的车前和车右侧摄像头外，本实用新型仅由六个微型继电器、八个二极管、两个轻触开关构成，体积很小，安装在一个6x4x3厘米的阻燃塑料盒子里即可，虽然结构简单，体积很小，却能够实现前、后和右侧影像的切换功能；
17.二是价格低廉。除加装的前、右摄像头外，本切换装置不足百元，具有价格优势和较强的市场竞争能力；
18.三是使用方便。安装本实用新型后，倒车同加装前一样，不经过任何操作，中控屏就显示倒车影像。在观察前方盲区时，仅轻触开关an1，就切换为前置影像，倒车时又切回倒车影像，不用时轻触开关an2，关闭倒车影像，打右转时显示右侧影像。an1an2两个按键开关，均安装在换挡操作手柄旁边的备用键上，既美观，又使用方便；
19.四是便于安装。除车前和右侧摄像头安装外，只要在中控台下找出右转向控制线，拆下中控主机，拨出中控主机尾线，找出acc线、倒车线、摄像头视频线和12v摄像头电源共四根线，这四根线中控主机上盖均有标注。然后从插头处拔出，插入本实用新型切换盒的插座内，从切换装置中引出的视频、屏幕翻转控制信号两根线再对应插入中控主机尾线的插头里，固定好切换装置盒即可。本实用新型拆解和安装难度不大，一般汽修店和汽车装饰店
均可实施；
20.五是降低风险。本实用新型全部采用继电器切换，使各系统相互独立互不影响。使用的微型继电器，功耗低，对全车电路没有影响。加装本实用新型不破线，不焊接，属于无损安装，把风险隐患降为最低。
附图说明
21.图1表示本实用新型汽车前后右影像切换安全装置的电路图；
22.图2表示本实用新型切换盒前、后、右侧影像切换方框图；
23.图3表示本实用新型前摄像头视频信号vib、12v工作电压vb、屏幕翻转检测信号acc工作路径示意图；
24.图4表示本实用新型倒车视频输入信号via、12v工作电压va、屏幕翻转检测信号r的工作路径示意图；
25.图5表示本实用新型右侧视频输入信号vik、右侧摄像头工作电压vk、右侧屏幕翻转控制信号k的工作路径示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型汽车前后右影像切换安全装置作具体说明。
27.参见图1和图2，本实用新型一种汽车前后右影像切换安全装置，包括切换盒盒体及汽车后置摄像头，在汽车的前方和右侧分别加装前置摄像头和右置摄像头，在切换盒盒体内设置六个微型继电器j1、j2、j3、j4、j5和j6和八个二极管d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8，从切换盒内引线连接两个轻触开关 an1和an2。
28.图1中，j1为两开两断继电器，j1a为常闭接点，接入倒车视频信号via。 j1b为视频信号转换节点，也是视频信号公共输出端vi。j1c为常开接点，和 j4继电器转换节点j4b相连。j1e j1d为自锁接点，自锁后向j1、j2、j6供电，同时通过j4的j4e、j4d、j4f转换接点，向前、右摄像头提供工作电源和屏幕翻转控制信号。
29.j2为一开一闭继电器，j2a为常闭接点，是倒车控制信号输出端并为后置摄像头提供12v工作电源va。j2b为屏幕翻转检测信号转换接点，也是进入中控主机的屏幕翻转检测信号公共输出端ro。j2c为常开接点，是车前视频控制信号输出端，并为车前摄像头提供12v工作电源vb。
30.j3为两开两闭继电器，j3a、j3b为防误按继电器接点，j3d、j3c为倒车优先接点。当倒车时j3继电器上电吸合，接点j3a、j3d、j3c、j3d断开，保证倒车优先，an1支路断开，防误按发挥作用。
31.j4为两开两闭继电器，常闭接点j4a连接前置视频信号vib，转换节点j4b 和常开接点j1c相连，常开接点j4c和右侧视频信号vik输入端相连接，车前和右侧视频信号经j4b、j1c、j1b进入中控主机vi。常开接点j4d为右侧屏幕翻转检测信号输出端，一路通过d4进入汽车中控主机屏幕翻转公共输出端ro，一路为右侧摄像头提供12v工作电源vk。转换节点j4e和j1d相连，为车前和右侧影像提供屏幕翻转检测信号。常闭接点j4f为车前影像屏幕翻转信号控制端，经d2、j2c、j2b、d5进入中控主机ro，同时为车前摄像头提供工作电压 vb。
32.j5为两开两闭继电器，acc接入常闭接点j5a，转换接点j5b和an1、an2 相连。右转
信号通过j6a、j6b向j4、j5供电。j5吸合时右转控制信号经d8为 j1、j2供电，又通过j4e、j4d输出屏幕翻转控制信号和右侧摄像头工作电压 vk。j5和j6为互保继电器，j5吸合，j6断开，j6吸合，j5断开。j5吸合时， acc断开，保证右侧视频信号工作正常。j5c、j5d、隔离二极管d7是j6的供电支路之一，保证在倒车和观察车前影像时上电吸合，以断开j6a、j6b接点，进而切断右转信号。在右转j5工作时，常闭接点j5a、j5c断开，切断acc和j6 供电支路，以保证右转视频信号工作正常。
33.j6为保证倒车优先和车前摄像头正常工作继电器，其有两路供电，一路倒车信号r经d6使j6上电吸合，常闭接点j6a断开，j4、j5失电右转视频关闭，保证倒车优先。另一路当acc供电观看车前影像时，acc电经j5a、j5b、an1使j1上电吸合，acc又经j3d、j3c、d3自锁接点j1e、j1d、j5c、j5d、d7，使 j6上电吸合，j6a j6b断开，右转视频信号断开，保证车前视频信号工作正常。
34.an1为常开按钮开关，按下时车前视频信号工作，显示车前影像。an2为常闭按钮开关，按下时关闭车前视频信号。vib为车前摄像头视频信号输入端。vik 为右侧视频信号输入端。vi为前后右侧视频信号公共输出端，进入中控主机。 via为后摄像视频信号输入端。k为右转向开关信号输入端，取自右转向开关。 acc为经钥匙控制的12v信号。r为倒车控制信号12v。vk为右侧摄像头工作电源输出端。d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8为隔离二极管。vb为车前摄像头工作电压输出端。ro为屏幕翻转检测信号公共输出端。va为后置摄像头工作电压输出端。
35.图2中，acc线分两路，一路进中控主机，为其提供开机信号，一路和倒车控制信号r，右转向开关控制信号k，后、前、右视频信号via、vib、vik共同进入影像切换盒内，经电路处理后屏幕翻转检测信号ro、视频信号vi一并进入中控主机，va、vb、vk分别接后、前、右摄像头电源线，为其提供12v工作电压。
36.加装的前、右摄像头视频信号、屏幕翻转检测信号和后置摄像头的视频信号、屏幕翻转检测信号，用6个12v继电器j1、j2、j3、j4、j5和j6，其中利用j1、j2、j4的转换接点，将进入中控主机的视频信号vi、屏幕翻转检测信号ro作为公共端，分别接j1、j2的转换接点j1b、j2b。将前、后、右摄像头的视频信号vib、via、vik，分别接到j1、j2和j4的常开接点j1c、常闭接点 j1a和常开接点j4c上，j1c又和j4的转换接点j4b相连，前、后、右视频信号均通过视频公共输出端vi进入中控主机。将前、后、右屏幕翻转检测信号，分别接到j2的常开接点j2c、常闭接点j2a和j4的常开接点j4d上，j4e又和j1d相连，前、后影像屏幕翻转检测信号，均通过屏幕翻转检测信号公共输出端 ro进入中控主机。右侧屏幕翻转检测信号，经隔离二极管d4进入公共输入端 ro。前、后、右屏幕翻转检测信号同时连接各自摄像头的电源线，分别为前、后、右三个摄像头提供12v工作电压vb、va和vk。各摄像头的视频信号、屏幕翻转检测信号、12v工作电压均利用接点进行切换，进而实现前、后、右影像的切换，且各自独立，互不影响，安全可靠。
37.为保证倒车优先，防止误操作，本实用新型切换装置设立辅助继电器j3、 j5、j6。倒车视频信号via、倒车触发屏幕翻转信号r，分别接在j1、j2两个继电器常闭接点j1a和j2a上。j1的另一组接点j1e、j1d起自锁作用。j3是防误按和解除自锁继电器。继电器j3接点j3a、j3b串接在j1的供电线路中，防止在倒车时误触动按钮开关an1。j3的另一组接点j3d、j3c，串接在j1的 j1e j1d自锁回路中，为倒车优先提供条件。继电器j6的常闭接点j6a接右
转开关信号，其工作状态受倒车信号r和经隔离二极管d6的acc信号控制。倒车时继电器j6吸合j4、j5均失电，以保证在右转时的影像转为倒车影像。j5、 j6为互保继电器，右转开关k接通显示右侧影像时，j5吸合acc信号断开，保证右侧视频正常，且防误按an1。在观看车前影像时，acc信号经j5b、an1、j3aj3b、j5c、j5d、d7，使j6上电吸合，j6a断开j4、j5失电，右侧视频影像关闭，保证车前影像工作正常。j1、j2、车前摄像头12v电源和车前影像屏幕翻转检测信号均由acc供电，並受轻触自复位常开开关an1和自复位常闭开关an2 控制。当启动发动机、行驶或点火开关在acc位置时，轻触常开开关an1，继电器j1吸合，j1控制电压经常闭开关an2、j3接点j3d、j3c、j1接点j1e、j1d 上电而自锁，常开接点j1c接通，vib接入经公共端vi进入中控主机。与此同时继电器j2吸合，继电器j2常开接点j2c接通，屏幕翻转控制信号经公共端ro进入主机，且车前摄影头电压vb接通工作，中控屏显示车前影像。关闭时轻触常闭开关an2，继电器j1失电自锁解除，恢复常态。当转向开关k供电时， j4 j5吸合，右转控制信号经j6a、j6b、d8、j3a、j3b使j1、j2上电吸合，右侧视频信号vik经j4c、j4b、j1c、j1b进入中控主机公共输出短vi。右转控制信号经j4e、j4d一路为右摄像头提供12v工作电压vk，另一路为屏幕翻转控制信号，经隔离二极管d4进入中控主机公共输出端ro，显示右侧影像。若此时挂倒挡，继电器j3上电吸合，自动切断j1自锁回路，j1、j2失电，常开节点断开常闭接点接通，倒车视频信号via、屏幕翻转检测信号r和后摄影像头工作电压va接通，保证了倒车优先。
38.在图1中，当观察车前盲区影像时，按下常开开关an1，前摄像头视频信号 vib、12v工作电压vb、屏幕翻转检测信号acc工作路径如图3所示，可以看出 acc经j5a、j5b一路经常开开关an1、常闭接点j3a使j1、j2两个继电器上电吸合，两个继电器常闭接点j1a、j2a断开，常开接点j1c、j2c接通。acc另一路通过常闭按钮an2、j3d、j3b、d3自锁接点j1e、j1d保证两个继电器自锁。松开按钮an1，自锁回路发挥作用，j1、j2吸合保持。第三路acc经j5c、j5d、 d7使继电器j6上电吸合，j6a、j6b断开，右转信号关闭，保证车前视频信号工作正常。车前摄像头视频信号vib经j4a、j4b、j1c、j1b、公共端vi进入中控主机。屏幕翻转检测信号经j4e、j4f、d2，一路经j2c、j2b、d5到公共输入端ro进入中控主机，另一路vb为车前摄像头提供电源12v，此时显示车前影像。
39.当按下常闭开关an2时，自锁回路断开，j1、j2失电而恢复常态。
40.在挂倒挡观看倒车影像时，倒车视频输入信号via、12v工作电压va、屏幕翻转检测信号r的工作路径如图4所示，可以看出r一路经d6使继电器j6 上电吸合，j6a j6b断开j4j5失电，以保证倒车优先。另一路使继电器j3上电吸合，其接点j3a j3b和j3c j3d断开，j1、j2失电常闭接点接通恢复常态，后置摄像头视频信号via经接点j1a、j1b、视频公共输出端vi进入中控主机。第三路经d1、接点j2a、j2b、d5屏幕翻转控制信号ro进入中控主机。d1的另一路va为后置摄像头提供电源12v，此时显示的是倒车影像。
41.在倒车状态时，j3、j6继电器上电吸合，常闭接点断开，按下an1和右转开启均无效，保证了倒车优先和电路安全。
42.当观察车前影像又立即倒车时，继电器j3上电吸合，j3a、j3b和j3c、j3d 均断开，j1、j2失电恢复常态，显示屏由车前影像切换为倒车影像，实现了倒车优先。
43.在观察右侧盲区影像时，右侧视频输入信号vik、右侧摄像头工作电压vk、右侧屏幕翻转控制信号k的工作路径如图5所示，当观察右侧影像时，打开右向转向开关，转向控制
信号k经j6接点j6a、j6b分成三路，一路使j4上电吸合，右转视频信号vik经j4c、j4b、j1c、j1b到视频公共输出端vi。另一路使 j5上电吸合，两个常闭接点j5a j5c断开，acc电断路，保证右侧视频信号工作正常。第三路经隔离二极管d8、j3a、j3b又分成三路，一路使j1上电吸合，常开接点j1c闭合，为视频提供通路。另一路使j2上电吸合，因j4f断开该支路无电。最后一路经j4e、j4d分成两路，一路为右侧摄像头提供工作电源vk，一路经隔离二极管d4到屏幕翻转信号公共输出端ro，此时显示是右侧影像。d5 为隔离二极管，防止vk工作电压进入vb。
44.经实践证明，本实用新型性能稳定，切换可靠，使用方便，安装容易。