CN101777199A - 一种基于视频的汽车行驶记录装置及其记录方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视频的汽车行驶记录装置，包括以下单元：视频采集装置，驾驶员操作按钮，传感器，存储设备，微处理器，上述单元中，视频采集装置包括前摄像头和后摄像头，并安装有存储设备，本发明的汽车行驶记录装置中各单元分别与微处理器相连接；存储设备、事故操作按钮、系统清零按钮、汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器均与微处理器相连接；应用本发明的装置的汽车行驶记录方法包括以下步骤：系统启动；视频采集并保存；事故判断；视频删除；系统清零，重复上述过程。本发明主要部件采用摄像头、ARM 7微处理器及CF存储卡，投资费用少、使用操作简单、稳定性好。

Description

一种基于视频的汽车行驶记录装置及其记录方法

技术领域

本发明涉及汽车行驶记录领域，涉及一种基于视频的汽车行驶记录装置及其记录方法。

背景技术

近年来，我国道路交通安全的形势一直非常严峻，导致群死群伤的重大、特大交通事故频频发生，给人民生命财产带来了巨大损失，也在一定程度上制约了国民经济的进一步发展。对交通事故进行原因调查时往往缺乏真实的证据，只能靠事故当事人的证词及一些现场勘察数据。这种方法不能做到准确无误，又容易造成人为的不公正。为了得到汽车行驶过程中的汽车运行参数，为事故发生后的责任判定及对驾驶员的驾驶行为进行监控，现有的做法是在汽车上安装汽车行驶记录仪，这些记录仪通常对汽车的一些具体参数，如汽车速度，转向角度，行驶路线进行记录，很少有对汽车行驶过程进行视频监控的系统。另一方面，少量的设备也提供视频监控，但是由于视频存储数据量大，而车载视频记录仪的使用性质决定了其价格不能太高，因此系统中不能采用高性能的视频处理设备及存储设备。目前，这种带有视频监控的汽车行驶记录仪应用很少，主要受限于系统成本。

对于每一台特定汽车发生事故的概率非常小，汽车正常行驶过程中的视频图像对于事故分析是没有用的，通常情况下，进行事故原因调查或者是事故责任认定时，只需要得到事故发生前很短一段时间内的视频就可以，因此，为了降低系统的复杂程度及系统成本，便于车载视频记录仪的普及，对于基于视频的汽车行驶记录的装置及记录的研究是非常重要的。

发明内容

为了避免现有技术中存在的缺陷与不足，本发明的目的在于，提供一种基于视频的汽车行驶记录装置及其方法，解决了汽车行驶视频记录中数据量过大的问题，且能够记录交通事故发生前汽车行驶的视频。本发明投资费用少、使用简单、稳定性好。

为了达到上述技术目的，本发明采取如下的技术方案：

一种基于视频的汽车行驶记录装置，包括以下单元：

视频采集装置，包括前摄像头和后摄像头，用来实时采集视频信息；

驾驶员操作按钮，包括事故按钮及系统清零按钮，事故按钮用来在轻微事故时向微处理器传送事故信号；系统清零按钮用来将视频清零；

传感器，包括汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器，汽车碰撞传感器用来在事故发生时向微处理器发出信号，刹车传感器用来在紧急刹车时向微处理器发出信号，方向盘转角传感器用来在紧急转向时向微处理器发出信号；

存储设备，用来存储视频采集装置采集到的视频信息；

微处理器，用来向前摄像头和后摄像头发出控制信号，控制前、后摄像头采集视频信息并接收前摄像头和后摄像头发送的视频信号，将接收到的视频信号作为视频文件保存到存储设备中；实时接收汽车碰撞传感器、刹车传感器、方向盘转角传感器、事故按钮发送的信号，根据接收到的信号判断是否发生交通事故；实时接收系统清零按钮的信号，根据该信号清除存储设备中的视频信息。

上述单元中，前摄像头和后摄像头、存储设备、事故操作按钮、系统清零按钮、汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器均与微处理器相连接；

本发明还包括如下其他技术特征，所述的前摄像头和后摄像头的采集频率相同。

所述的前摄像头和后摄像头均采用迈德克斯MS-迅雷USB2.0摄像头。

所述的微处理器采用ARM 7处理器。

所述的存储设备采用容量为4G的CF卡。

应用上述装置的基于视频的汽车行驶记录方法，包括以下步骤：

1)系统启动，汽车启动后，系统各单元启动；

2)视频采集并保存，前、后摄像头在微处理器控制信号的控制下分别采集汽车前方和后方的视频信息，微处理器接收前、后摄像头的视频信号，并将接收到的前、后两路视频信号以3分钟为单位分别保存在存储设备中，保存为前方视频、后方视频；

3)事故判断，微处理器实时接收来自其他单元的信号，并实时判断接收到的信号中是否有事故碰撞信号、急刹车信号、急转弯信号或事故按钮信号中的至少一种，如果有则判断有事故发生，则保留该时间段内视频并输出，并继续进行实时的事故判断；如果没有接收上述的四种信号中的至少一种，则得到没有发生交通事故的结论，执行步骤4)；

4)视频删除，微处理器向前摄像头和后摄像头中的存储设备分别发出控制信号，将事故判断时的那个时间点前的第6段视频从存储设备中删除。

其中，步骤3)还包括如下步骤：

先判断是否有急刹车、急转弯，再判断是否发生碰撞，最后判断驾驶员是否按下事故按钮。

本发明通过两个摄像头分别采集汽车前方及后方的视频，并对视频进行处理保存。视频采集，保存的时间间隔为3分钟，即将每3分钟内的视频处理保存为一个单独的视频文件，保存在数据存储卡中。每次数据保存完成之后对该时间段内的汽车行驶状态进行判断分析，如果在该时间段内汽车没有发生事故，则将该时间段内记录的视频删除，以节省存储空间。如果在该时间段内发生了交通事故，则将该时间段内记录的视频保存到存储卡中，供事故原因分析及事故责任认定时使用。

本发明视频记录装置的主要部件采用摄像头、ARM 7微处理器及CF存储卡，造价便宜，成本低；本视频记录方法主要由微处理器自动完成，操作简单，而且记录视频结果直接保存到存储卡中，结构直观、可靠；

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明中前摄像头和后摄像头的安装示意图。

图3是本发明的汽车行驶记录方法的流程图。

图4是本发明的方法中事故判断步骤的判断流程图。

以下结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

具体实施方式

参照图1，本发明的基于视频的汽车行驶记录装置，包括以下单元：

视频采集装置，包括前摄像头和后摄像头，用来实时采集视频信息；

驾驶员操作按钮，包括事故按钮及系统清零按钮，事故按钮用来在轻微事故时向微处理器传送事故信号；系统清零按钮用来将视频清零；

传感器，包括汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器，汽车碰撞传感器用来在事故发生时向微处理器发出信号，刹车传感器用来在紧急刹车时向微处理器发出信号，方向盘转角传感器用来在紧急转向时向微处理器发出信号；

存储设备，用来存储视频采集装置采集到的视频信息，存储设备采用容量为4G的CF卡；

微处理器，用来向前摄像头和后摄像头发出控制信号，控制前、后摄像头采集视频信息并接收前摄像头和后摄像头发送的视频信号，将接收到的视频信号作为视频文件保存到存储设备中；实时接收汽车碰撞传感器、刹车传感器、方向盘转角传感器、事故按钮发送的信号，根据接收到的信号判断是否发生交通事故；实时接收系统清零按钮的信号，根据该信号清除存储设备中的视频信息。

上述单元中，前摄像头和后摄像头、存储设备、事故操作按钮、系统清零按钮、汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器均与微处理器相连接；

参照图2，本实施例中的前摄像头A安装在车内后视镜的背面，用螺栓与车内后视镜连接，朝向汽车前方安装，用于采集汽车前方的视频；后摄像头B安装在车内后风挡玻璃上沿，用螺栓与车顶连接，朝向汽车后方安装，用于采集汽车后方的视频。碰撞传感器其安装在汽车头部用来对碰撞事件进行实时监测。方向盘转角传感器安装在汽车转向柱上对方向盘的转角进行实时监测。刹车传感器安装在刹车脚踏板下用于监测驾驶员对刹车踏板的实时操作。事故按钮、系统清零按钮、存储卡和微处理器安装在汽车仪表台上，方便驾驶员的操作。

为保证摄像头所采集视频的清晰程度，摄像头的有效像素为60万-100万。本发明的装置所采用的摄像头体积小，适于在各种类型的汽车内部安装。

本实施例采用两个迈德克斯MS-讯雷2USB2.0摄像头，有效像素100万，将两个摄像头USB2.0数据线分别连接到ARM 7微处理器，ARM 7微处理器控制前摄像头A和后摄像头B分别采集汽车前方视频和汽车后方视频，将采集到的视频保存到存储卡中。

车辆碰撞传感器D安装在汽车的头部，ARM 7处理器和汽车上安装的碰撞传感器D通过导线连接，ARM 7处理器接收来自碰撞传感器的碰撞信号。

车辆刹车传感器E安装在汽车的踏板位置上，ARM 7处理器和汽车上安装的刹车传感器E通过导线连接，ARM处理器接收来自刹车传感器E的急刹车信号。

方向盘转角传感器C安装在汽车方向盘下面，ARM 7处理器和汽车上安装的方向盘转角传感器C通过导线连接，ARM 7处理器接收来方向盘转角传感器C的急转弯信号。

参考图3，图4，应用上述装置的基于视频的汽车行驶记录方法包括以下步骤：

1)系统启动，汽车启动后，系统各单元启动；

2)视频采集并保存，前、后摄像头在微处理器控制信号的控制下分别采集汽车前方和后方的视频信息，微处理器接收前、后摄像头的视频信号，并将接收到的前、后两路视频信号以3分钟为单位分别保存在存储设备中，保存为前方视频、后方视频；

3)事故判断，微处理器实时接收来自其他单元的信号，并实时判断接收到的信号中是否有事故碰撞信号、急刹车信号、急转弯信号或事故按钮信号中的至少一种，如果有则判断有事故发生，则保留该时间段内视频并输出，并继续进行实时的事故判断；如果没有接收上述的四种信号中的至少一种，则得到没有发生交通事故的结论，执行步骤4)；

4)视频删除，微处理器向前摄像头和后摄像头中的存储设备分别发出控制信号，将事故判断时的那个时间点前的第6段视频从存储设备中删除。

其中，步骤3)还包括如下步骤：

先判断是否有急刹车、急转弯，再判断是否发生碰撞，最后判断驾驶员是否按下事故按钮。

本发明的设计及原理说明

A、汽车启动

将本发明的装置的电源和汽车的点火开关串联在一起，汽车的点火开关接通时将同时接通视频记录系统的电源。汽车启动后，视频采集装置上电启动，摄像头开始采集视频，ARM7处理器、各传感器上电启动开始工作。

B、视频采集、保存

ARM 7微处理器控制前、后两个摄像头对汽车前方和汽车后方拍摄，采集图像输入到ARM 7微处理器中；采集图像时，ARM 7通过USB接口直接控制摄像头的采集工作，不需要其他专门的控制线。

开始工作时，由ARM 7微处理器控制前、后两个摄像头对汽车前方和汽车后方进行图像采集，采集到的图像以USB2.0的方式输入ARM 7微处理器中。ARM 7微处理器接收来自USB2.0通道的视频信号，并将两路视频信号按照每3分钟为单位保存到存储卡中，两路视频分别保存为两个视频文件。

C、事故判断

本发明的汽车行驶记录方法中的事故判断步骤的输入条件分为两种，一种为传感器模块输出的刹车信号、转向信号及碰撞状态信号；另外一种为驾驶员操作按钮中的事故按钮。事故发生前很短一段时间内，通常驾驶员会进行紧急刹车或紧急转弯，因此，通过判断是否有紧急刹车、紧急转向发生可以判断是否有事故发生；事故发生时，汽车上安装的碰撞传感器会发出事故碰撞信号，通过判断是否接收到碰撞传感器的信号得到是否有事故发生；有部分交通事故发生时，由于事故很轻微，上述三种传感器均不会采集到信号，这种情况下驾驶员通常没有受到严重伤害，此时驾驶员按下在车内仪表盘安装的事故按钮，微处理器接收该事故按钮的信号，判断是否有事故的发生。

a、判断是否急刹车

视频记录系统运行过程中，ARM 7处理器实时监控刹车传感器所输出的急刹车信号。汽车在正常行驶情况下，刹车传感器不会输出急刹车信号，ARM7微处理器不会接收到急刹车信号，急刹车判断结果为没有发生急刹车。汽车发生事故时，驾驶员一般会采取急刹车动作，刹车传感器发出急刹车信号，ARM 7处理器接收到急刹车信号，急刹车判断结果为发生了急刹车。

b、判断是否急转弯

视频记录系统运行过程中，ARM 7处理器实时监控方向盘转角传感器所输出的急转弯信号。汽车在正常行驶情况下，方向盘转角传感器不会输出急转弯信号，ARM 7微处理器不会接收到急转弯信号，急转弯判断结果为没有发生急转弯。汽车发生事故时，驾驶员一般会采取急转弯动作，方向盘转角传感器发出急转弯信号，ARM 7处理器接收到急转弯信号，急转弯判断结果为发生了急转弯。

c、判断是否发生碰撞

视频记录系统运行过程中，ARM 7微处理器实时监控碰撞传感器所输出的碰撞信号。汽车在正常行驶情况下，碰撞传感器不输出碰撞信号，ARM 7微处理器不会接收到碰撞信号，碰撞判断结果为没有发生碰撞。汽车发生重大碰撞事故时，碰撞传感器发出碰撞信号，ARM 7处理器接收到碰撞信号，碰撞判断结果为发生碰撞。

d、判断驾驶员是否按下事故按钮

视频记录系统运行过程中，ARM 7处理器实时监控事故按钮的状态。汽车在正常行驶过程中，因为没有发生交通事故不需要进行视频采集，因此驾驶员不需要按下此开关进行视频记录，事故按钮状态判断结果为驾驶员没有按下事故按钮。很多情况下汽车发生事故比较轻微，没有碰撞信号、急刹车信号和急转弯信号输入到ARM 7处理器，但这种情况也需要保留该事故发生时的视频，这时驾驶员按下事故按钮，判断结果为驾驶员按下事故按钮。

D、视频保留及视频删除

本装置上电启动之后持续地记录汽车前方和汽车后方的视频图像，并将视频图像保存到存储卡中。没有事故发生的时间段内的视频对于事故分析与责任划分是没有用的，因此需要将这些视频删除；有事故发生的时间段内的视频对于事故分析与责任划分是有用的，因此需要将这些视频在存储卡中保留。视频删除与保留的依据是判断是否发生碰撞、判断是否发生急刹车、判断是否发生急转弯、判断驾驶员是否按下事故按钮。这四个判断过程中只要有一个判断过程判断结果为发生了相应的情况，则表示该时间段内汽车发生了交通事故，需要将该时间段内的视频文件在存储卡中保留。判断是否发生碰撞、判断是否发生急刹车、判断是否发生急转弯、判断驾驶员是否按下事故按钮四个判断过程判断结果如果全部为没有发生相应的情况，则表示在该时间段内汽车没有发生交通事故，该时间段内的视频不需要保留，ARM7处理器对该时间段内的视频进行删除。

视频删除时考虑到驾驶员在事故发生后可能不会立即按下事故发生按钮，因此，视频删除时删除的对象是该时间段前第6段的视频，即每次删除的视频是该时间点前第6段的视频。

E、视频输出

汽车发生交通事故之后，驾驶员需要将该事故发生时间段内的视频图像从视频记录系统中移出来，为事故分析及责任划分提供参考视频。进行事故分析与责任划分时进行视频播放是在其他计算机上进行，因此视频记录系统所记录保存的视频需要转移到其他计算机设备上使用。本发明采用的存储设备为存储卡，视频输出时，驾驶员将存储卡从视频记录系统中拔出，将其插入到其他计算机中完成视频输出过程。

F、系统清零

每辆单独的汽车发生的事故可能性很小，为了保证对偶然发生的事故能进行正确的视频采集保存，本实施例采取了上述判断。其中判断是否发生急刹车和判断是否发生急转弯两个判断过程会造成一些无用视频的保留，原因是汽车出现急刹车与急转弯的情况下不一定发生交通事故，生活经验表明，大部分的急刹车与急转弯不会造成事故，但是发生事故时一般都会发生急刹车和急转弯。在长时间使用情况下，视频记录系统中会记录一些发生了急刹车与急转弯的视频，但是该时间段内没有发生事故，而这种视频会占用存储设备的空间，因此，驾驶员可以通过使用事故清零按钮将存储卡中的视频清除。ARM7处理器接收到来自事故清零按钮持续5秒钟以上的清零信号之后将存储卡中的视频清除，持续按下事故清零按钮5秒钟以上是为了防止驾驶员在平时操作时对该按钮的误操作。

Claims (7)

1.一种基于视频的汽车行驶记录装置，其特征在于，包括以下单元：

视频采集装置，包括前摄像头和后摄像头，用来实时采集视频信息；

驾驶员操作按钮，包括事故按钮及系统清零按钮，事故按钮用来在轻微事故时向微处理器传送事故信号；系统清零按钮用来将视频清零；

传感器，包括汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器，汽车碰撞传感器用来在事故发生时向微处理器发出信号，刹车传感器用来在紧急刹车时向微处理器发出信号，方向盘转角传感器用来在紧急转向时向微处理器发出信号；

存储设备，用来存储视频采集装置采集到的视频信息；

微处理器，用来向前摄像头和后摄像头发出控制信号，控制前、后摄像头采集视频信息并接收前摄像头和后摄像头发送的视频信号，将接收到的视频信号作为视频文件保存到存储设备中；实时接收汽车碰撞传感器、刹车传感器、方向盘转角传感器、事故按钮发送的信号，根据接收到的信号判断是否发生交通事故；实时接收系统清零按钮的信号，根据该信号清除存储设备中的视频信息。

上述单元中，前摄像头和后摄像头、存储设备、事故操作按钮、系统清零按钮、汽车碰撞传感器、刹车传感器及方向盘转角传感器均与微处理器相连接；

2.如权利要求1所述的基于视频的汽车行驶记录装置，其特征在于，所述的前摄像头和后摄像头的采集频率相同。

3.如权利要求1或2所述的基于视频的汽车行驶记录装置，其特征在于，所述的前摄像头和后摄像头均采用迈德克斯MS-迅雷USB2.0摄像头。

4.如权利要求1所述的基于视频的汽车行驶记录装置，其特征在于，所述的微处理器采用ARM 7处理器。

5.如权利要求1所述的基于视频的汽车行驶记录装置，其特征在于，所述的存储设备采用容量为4G的CF卡。

6.利用权利要求1所述装置的汽车行驶记录方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统启动，汽车启动后，系统各单元启动；

2)视频采集并保存，前、后摄像头在微处理器控制信号的控制下分别采集汽车前方和后方的视频信息，微处理器接收前、后摄像头的视频信号，并将接收到的前、后两路视频信号以3分钟为单位分别保存在存储设备中，保存为前方视频、后方视频；

3)事故判断，微处理器实时接收来自其他单元的信号，并实时判断接收到的信号中是否有事故碰撞信号、急刹车信号、急转弯信号或事故按钮信号中的至少一种，如果有则判断有事故发生，则保留该时间段内视频并输出，并继续进行实时的事故判断；如果没有接收上述的四种信号中的至少一种，则得到没有发生交通事故的结论，执行步骤4)；

4)视频删除，微处理器向前摄像头和后摄像头中的存储设备分别发出控制信号，将事故判断时的那个时间点前的第6段视频从存储设备中删除。

7.如权利要求6所述的利用基于视频的汽车行驶记录转置的方法，其特征在于，所述的步骤3)还包括如下步骤：

先判断是否有急刹车、急转弯，再判断是否发生碰撞，最后判断驾驶员是否按下事故按钮。

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