专利名称：车用多功能监视器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交通运输车辆，是一种车用多功能监视器。
众所周知，汽车驾驶员在汽车运行中需要运用多种感觉器官对车辆运行状况及车内外环境进行感知，其中通过视觉感知的信息量达70％以上。除了观察仪表盘从而间接感知车辆运行情况外，还直接观察前方路面及通过车内、车外的光学后视镜对车厢内及车后的情况进行观察，从而对车辆运行状况及环境作出判断，指导操作，确保安全运行。
虽然通过后视镜给观察车厢内及车后情况带来了方便，但也有其固有的不足，以公共交通车辆为例车后有较多观察不到的盲区，倒车及行驶时无法观察到，易造成事故；对车内、车外后视镜的观察不能得到完整的车后图象信息，易造成误判断；车内后视镜未能观察到后车门开关及乘客上下车情况，等等。
现代电子技术的发展为克服这些不足创造了条件，如安装后视监视器可较完整地监视车后情况，安装后车门监视器可以监视后车门的开关及乘客上下车情况等。若要对车后及后车门两者都进行监视，则安装两套监视器即可。安装两套监视器虽然理想，但亦有其不足一是费用偏高；二是两个显示器在仪表板上占有较大的空间甚至无法安排；三是驾驶员虽需了解信息，但在行驶时对后车门监视器提供的信息基本上无采用的价值，同样车门开关时后视监视器提供的信息也无采用的价值，驾驶员会应被动接受这些无用信息而提高劳动强度，引起疲劳，影响其反应速度，反而于事无补。
本实用新型的设计不仅能克服上述三点不足，并且还具备了多种功能。它是根据驾驶员在汽车运行过程中的不同阶段或不同情况下对视觉感知的相应需要，将后视和后车门两个监视器的内容之一在显示器件上显示出来，根据需要将无使用价值的图象信息自动切换为有使用价值的图象信息并在一个显示器件上显示出来。其切换方式除了有上述的按功能自动切换外，还包括按时间分割切换方式和人工切换共三种方式。在按功能自动切换时还具有对车门开关情况进行检测和逻辑判断的功能，在不需要监视如(停车时)，还可脱离监视状态恢复显示器件原有功能(如显示器件选用电视机则可收看电视或接驳DVD等)，这样不仅使前面所述的不足得到了克服，而且还达到了多功能、多用途、适应性广的效果。
本实用新型是这样实现的在汽车行驶过程中主要需要观察车后情况，故将后视监视器的摄象头通过电磁继电器的常闭触头与显示器件相连接用于观察车后情况；前、后车门的检测开关在关门时闭合，高电平通过检测开关分别通向与非门的输入端，只要有一个车门开启，与非门即输出高电平，显示器件通过电磁继电器的吸合切换到与后车门监视器的摄象头相连接，用于观察乘客上下车及后车门开关情况；只有当全部车门关闭，检测开关全部闭合与非门全部输入高电平时，输出为低电平，电磁继电器释放，显示器件才又被切换到与后视监视器的摄象头相连接，这就实现了根据汽车运行的不同阶段对视觉感知的相应需要进行显示和对车门开关情况进行检测的目的，这是按功能自动切换方式。为了满足不同汽车各自对监视的不同要求，本实用新型还设置了按时间分割自动切换的方式。将显示方式开关由按功能切换转换到按时间切换，前者电路切断不起作用，后者则开始工作，通过无稳态电路轮流输出高、低电平使电磁继电器轮流吸合、释放，达到按时间分割切换的目的。将显示方式开关由按时间切换转到人工切换，同样是前者电路被切断，通过人工输入高、低电平控制电磁继电器达到切换目的。将所有切换、摄象头等电路的输入电源，输出信号切断而仅保留显示器件通电，就可以实现恢复原显示器件功能的目的。
下面仍以公共交通车辆为例结合附图详细说明本实用新型的结构、原理及使用。
图1是本实用新型的电原理图。
本实用新型主要由监视摄象头A、B、显示器件XS、与非门YF、无稳态振荡器555、电磁继电器J及各种开关组成。其中K1是总开关，K2是监视器/显示器件选择开关，K3是切换方式选择开关，K4、K5是车门检测开关，K6、K7是故障检测/强制恢复按功能切换开关，K8是人工切换开关。
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图1中开关所在的位置是监视器工作在按功能切换状态(K3置于位置1)，后车门关闭，其对应的检测开关K4、K5闭合。与非门YF全部输入高电平，输出为低电平，电磁继电器J常闭触头接通后视摄象头A并输入电源输出视频信号到显示器件XS，显示出后视的图象。打开车门，K4、K5中只要有一个或一个以上开启，与非门YF输入不全部是高电平，其输出即转为高电平，它通过晶体管T驱动电磁继电器J吸合，后视摄象头A断离，后车门摄象头B即被接通，显示了乘客上下车及车门情况；当前后车门全都关闭，K4、K5闭合，与非门YF输入全部为高电平，输出为低电平，继电器释放，后车门摄象头B断开，后视摄象头A接通，显示器件XS便有了后视功能。
在按功能切换状态下，K6、K7具有故障检测及强制恢复按功能切换的作用。由于车门检测开关K4、K5是安装在车门框上，经常开关车门易失效而不能闭合，加之从车门框到仪表板有一段距离也易断线，这些都会导致高电位不能与与非门YF输入端相通，使与非门YF不能全部输入高电平而不能按功能切换正常工作。此时闭合与故障线路相应的开关(如K4线路故障闭合K7)引入高电平，不仅可检测出是哪条线路出现故障，还可恢复按功能切换。
当K3置于位置2时，按时间分割功能电路被按通。而按功能切换电路被断开。此时无稳态振荡器555轮流输出高、低电平。使电磁继电器J轮流吸合、释放，从而使A、B摄象头轮流与显示器XS接通。调整振荡频率及占空比即可达到控制显示器转换周期及A、B摄象头显示时间长短之比的目的。
当K3置于位置3时仅人工切换部分电路被接通。当人工切换开关K8在位置1、2间轮流变动，其输出分别对应低、高电平，继电器分别对应释放与吸合，显示内容分别对应摄象头A、B，从而达到人工控制监视内容的目的。
将开关K2位置由1转向2，此时监视器切换功能和摄象头电路全部被切断而与电源和显示器件脱离，仅显示器件仍通电源可正常工作。这样就恢复了显示器件固有的使用功能，如显示器件选用电视机则可收看电视或播放DVD等，如选用显示器则可驳接电脑(显示器件固有功能的各接口电路图中未画出)。
由以上说明可见，本实用新型具有多种功能，可适用于各种车辆的不同运行状态，具有较大的灵活性和实用性。采用本实用新型的人性化设计方案，可以在汽车运行过程中减轻驾驶员的劳动强度，有利于安全行车，还可在停车休息时恢复显示器件固有的使用功能，使驾驶员劳逸结合，提高工作效率。而显示器件本身亦得到了充分的利用。
具体实施时，无稳态电路可选用555集成电路或其它相同功能的电路，频率及占空比地既可在调整后用固定电阻R1、R2，也可设置电位器替代R1、R2现场调整(附图中为固定电阻)。车门检测开关K4、K5可采用微动开关，调整至车门全部关闭时刚好触及车门框上的微动开关使其闭合，也可选用非接触的干簧管。摄象头可根据监视目标的远近，亮度等选用合适的型号。除K4、K5、摄象头A、B及显示器XS安装在相应位置外，其余元件均安装在一块线路板上。
以上仅是以公共交通车辆为例说明本实用新型结构和原理等，由于本实用新型要适用于各种汽车(包括电车)的不同运行情况，故可在具体运用时可根据本设计方案作非实质性的改动。如对出租车，可安设后视及后排座位两个监视摄象头，以观察乘客下车后是否在车上遗留物品，车门检测可设前右、后左、后右三个(与非门为三个输入端)，使在行驶中或车未完全停稳时乘客开车门可立即得到显示，驾驶员可提醒乘客注意安全；对货运车辆可设后视及车厢货物两个监视摄象头，切换方式可设定为按时间分割切换以保护车辆和货物安全；对仅需检测一个车门的情况可将与非门所有输入端并接或干脆省却与非门等等。这些简单的非实质性的改动均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种车用多功能监视器，由开关、信号源与显示器件连接而成，其特征是显视器件在原信号源的基础上再增加一路监视信号源，监视信号源由A、B两个摄像头的信号提供，原信号源与监视信号源通过双极双位开关K2进行选择使其中的一路信号进入显示器件，K2的一极K2-1通过总开关K1接通电源V+，它的1位通过电磁继电器J的一路常闭触头与摄像头A的电源端相连，K2的另一极K2-2接显示器件XS的信号输入端，它的1位通过J的另一路常闭触头与摄像头A的信号端相连，2位可接XS的原信号源；摄像头B的电源端通过J的一路常开触点与K2-1的1位相连，它的信号端通过J的另一路常开触点与K2-2的1位相连，通过J的吸合或释放可使A、B两个摄像头中的一个接通电源并输出信号；对电磁继电器J的控制是通过双极三位开关K3等实现的，K3的一极K3-1通过K2-1的1位及K1接电源V+，另一极K3-2接晶体管T的基极，T的集电极通过J的线圈、K2-1的1位及K1与电源V+相接。K3-2的电位在高、低间变化即会相应引起T的导通及截止，进而引起J的吸合及释放；K3-2的电位是通过K3两极在不同位置获得的，K3的两极K3-1、K3-2的三个不同位置分别接的是1位通过两个并接的开关K4、K5接通与非门的两个输入端及输出端；2位接通无稳态电路的电源端及输出端；3位接通单极双位开关K8的2位及一极，上述1～3位所接通的各输出端分别接有与T相匹配的电阻R3、R4、R5，开关K6、K7分别并联于K5、K4，K8的1位接公共端；总开关K1一端接电源V+，另一端接XS的电源端及K2的一极K2-1。
2.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是监视器件在原有输入信号外再引入一路监视信号，监视信号由A、B两个摄像头的信号提供。
3.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是监视器件原输入信号与监视信号通过开关K2选择；A、B两个摄像头的信号分别接电磁继电器J的常闭、常开触头，电磁继电器J的吸合与释放通过双极三位开关K3的信号输出极K3-2的电位变化来控制的。
4.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是K3的两极分别接电源、显示器件，其三个位置分别接与非门输入端及输出端、无稳态电路的电源端及输出端，K8的2位及一极。
5.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是摄像头A为后视监视摄像头，摄像头B根据需要设置于相应部位。
6.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是与非门YF输入端开关K4、K5为车门状况检测开关，选用微动开关或干簧管，K6、K7分别并联于K5、K4。
7.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是与非门YF输入端及其开关数为两个或三个。
8.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是无稳态振荡电路选用555集成电路或其他相同功能的电路，其振荡频率及占空比可在调整后用固定电阻R1、R2或用电位器替代R1、R2现场调整。
9.根据权利要求1所述的车用多功能监视器，其特征是显示器件选用电视机或显示器。
专利摘要本实用新型涉及一种车用多功能监视器，它是在显示器件原有输入信号外再引入一路监视信号，两者用开关进行选择，监视信号是由两个摄像头信号(包括一个后视摄像头信号)经继电器转换使其中的一个在显示器件上显示出来。对继电器的控制是人工控制、无稳态电路控制及与非门输出端控制三种方式中的一种，其中与非门的输入端是多个车门的检测信号，车门全部关闭和任意车门开启两种状态的变化均会使继电器发生转换。这样可以在车辆行驶和开车门两种情况下监视相应的目标。在不需监视时可使用原有的信号恢复显示器件原有的功能(如收看电视、电脑显示等)。
文档编号B60Q11/00GK2589273SQ02260020
公开日2003年12月3日 申请日期2002年9月17日 优先权日2002年9月17日
发明者陈星祥 申请人:陈星祥