CN105225682A - Mdvr存储介质保护方法及电路、mdvr及汽车 - Google Patents

Mdvr存储介质保护方法及电路、mdvr及汽车 Download PDF

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Abstract

一种MDVR存储介质保护方法及电路、MDVR及汽车，该方法包括：检测汽车的电源电压，当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质；检测MDVR的系统电压，当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质。可实时准确地检测汽车的电源和MDVR的系统电压，在电源电压低于阀值时停止编码并将缓存数据写入存储介质，在系统电压值临近预设门槛值时能果断丢弃缓存数据结束文件，实现存储介质的全面保护。

Description

MDVR存储介质保护方法及电路、MDVR及汽车
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种MDVR(MobileDigitalVideoRecorders，MDVR)存储介质保护方法及电路、MDVR及汽车。
背景技术
汽车电源环境极其复杂，电磁干扰、瞬态骚扰等对车载设备的稳定性造成极大影响，而车载录像机(MobileDigitalVideoRecorders，MDVR)的存储介质频繁擦写的特殊性对电源稳定性提出更高的要求，掉电或电源波动时对存储介质进行访问可能会对存储介质造成致命损害。
目前多数MDVR厂家采用储能设备续航，但都是开环控制或靠经验值定时停止访问存储介质，在储能设备电量充满情况下可以降低对存储介质的损害。但在储能设备电量不足(如汽车刚启动储能设备未充满)和欠压情况下存在缺陷：不能根据实际的电压、电量智能精准地留舍缓存的数据，有效保护存储介质保证文件的完整性；储能设备欠压时对存储介质进行访问，汽车电源波动或掉电(非正常工作电压时访问存储介质)较不带储能设备时更易对存储介质造成损害。
存储介质是MDVR系统的关键部件，车辆发生事故时电源瞬间掉电可能造成最近访问的文件甚至存储介质的文件系统损坏，研判人员无法提取出现事故前后的录像数据，给界定交通事故责任造成了很大障碍。
发明内容
基于此，有必要提供一种电压波动或掉电时，根据电量精准地留舍缓存数据、电压低时能阻止非法数据的写入的MDVR存储介质保护方法。
一种MDVR存储介质保护方法，包括：
检测汽车的电源电压，当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质；
检测MDVR的系统电压，当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问存储介质并卸载存储介质。
另外，还提供了一种MDVR存储介质保护电路，与视音频编码芯片连接，包括用于为MDVR续航的储能模块，以及：
电压检测模块，用于检测汽车的电源电压和给MDVR供电的系统电压；
处理模块，将检测到的所述电源电压和系统电压与相应的电压阈值比较，其中：
当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制所述视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质；
当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制所述视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问存储介质并卸载存储介质。
此外，一种MDVR，与汽车的电源连接，包括上述的存储介质保护电路以及所述视音频编码芯片。
此外，还提供了一种汽车，安装有上述的MDVR。
上述MDVR存储介质保护方法及电路可实时准确地检测汽车的电源和MDVR的系统电压，在电源电压低于阀值时停止编码并将缓存数据写入存储介质，在系统电压值临近预设门槛值时能果断丢弃缓存数据结束文件，在存储介质电源低于阀值前强制切断对存储介质的访问，防止非法数据的写入，实现存储介质的全面保护。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中MDVR存储介质保护电路的结构示意图；
图2为图1所示MDVR存储介质保护电路中储能模块的原理图；
图3为图1所示MDVR存储介质保护电路中处理模块的原理图；
图4为图1所示MDVR存储介质保护电路中电压检测模块的原理图；
图5为图1所示MDVR存储介质保护电路中电压监测模块及开关模块的原理图；
图6为本发明较佳实施例中MDVR存储介质保护方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明较佳实施例中MDVR存储介质保护电路10，与视音频编码芯片20，MDVR存储介质保护电路10包括用于为MDVR续航的储能模块11、处理模块12、电压检测模块13、开关模块14、电压监测模块15。
储能模块11用于汽车的电源电压Vin波动或掉电时给MDVR系统和本保护电路续航供电。汽车的电源30即汽车上的蓄电池。
请参阅图1和图2，本实施例中，储能模块11主要由两个超级电容C11和C12串联而成，采用两个分压电阻R12和R13对超级电容C11和C12做电压均衡，两个电阻R10和R11并联限制充电电流。分压电阻R13和超级电容C12并联后一端接地、另一端接分压电阻R12和C11并联后的一端、分压R12和超级电容C11并联后的另一端接电阻R10和电阻R11并联后的一端，电阻R10和电阻R11并联后另外一端输出系统电压Vsys。在汽车的电源电压Vin正常时，系统电压Vsys是利用汽车的电源电压Vin转换而来。
请参阅图1和图3，本实施例中，处理模块12包括为1颗8bit微处理器U6(如STM8S103系列芯片)，2颗10uF电容C1、C4、2颗0.1uF电容C2、C3、1颗100K电阻R1、1颗2.2uF电容C5。电容C1、电容C2并联后一端接地，一端接参考电压MCU_3V3后连接至微处理器U6第6pin的电源引脚；C3、C4并联后一端接地，一端接连接至微处理器U6第5pin的VCAP引脚；微处理器U6第4pin接地。
请参阅图1和图4，电压检测模块13用于检测汽车的电源电压Vin和给MDVR供电的系统电压Vsys，并将检测结果转换成数字量后供处理模块12使用。本实施例中，电压检测模块13包括电阻R2、R3、R4、R5，浪涌抑制管D1、D2，电容C6、C8。浪涌抑制管D1、电阻R2、电容C8并联后一端接地，另一端连电阻R3的一端后连接至微处理器U6第16pin的AIN0引脚，电阻R3另一端汽车的电源30的正端(电源电压Vin)。浪涌抑制管D2、电阻R4、电容C6并联后一端接地，另一端连电阻R5的一端后连接至微处理器U6第15pin的AIN1引脚，电阻R5另一端接系统电源(系统电压Vsys)。
本实施例中，电源电压Vin通过电阻R3和电阻R2分压送给微处理器U6模拟量输入脚，微处理器U6将检测到的电压值放大倍得到实际输入电压值，其中电容C8滤除掉线路上的杂讯，浪涌抑制管D1钳位电压在3V保护模拟输入脚。系统电压Vsys检测和电源电压Vin检测原理相同只是分压比例不同，将检测到的电压值放大得到实际系统电源电压值。
在应用过程中，处理模块12预设有与电源电压Vin相关的第一电压阈值、与系统电压Vsys相关的第二电压阈值及与存储介质40的供电电压Vpwr相关的第三电压阈值。本实施例中，第一电压阈值的取值范围为：7.7V～8.3V；所述第二电压阈值的取值范围为：4.1V～4.5V；所述第三电压阈值所述第一电压阈值的取值范围为：2.8V～3.3V。
当电源电压Vin低于第一电压阈值(假设为8V)且系统电压Vsys低于第二电压阈值(假设为4.2V)时，则微处理器U6的参考电压MCU_3V3将低于3.3V，此时电压检测模块13的电压值检测已不准确，若供电电压Vpwr低于第一电压阈值(假设为2.93V)，MDVR的读存储介质芯片(简称MReader)仍在访问存储介质40可能会写入非法数据造成文件损坏。
因此，处理模块12将检测到的所述电源电压Vin和系统电压Vsys与相应的电压阈值比较。当该电源电压Vin低于第一电压阈值时，则控制视音频编码芯片20停止编码并将缓存数据写入存储介质40；当该系统电压Vsys低于第二电压阈值时，则控制视音频编码芯片20舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质40。
请参阅图1和图5，开关模块14用于存储介质40的电源通断。电压监测模块15用于监测存储介质40的供电电压Vpwr，当该供电电压Vpwr低于第三电压阈值时，则输出关断信号MEMORY_RST至所述开关模块14，关断供电电压Vpwr且使该存储介质40的芯片始终复位。
另外，在另一个实施例中，在卸载完存储介质40后，视音频编码芯片20发送指令至处理模块12，所述处理模块12接收该指令MEMORY_MR后控制电压监测模块15输出关断信号MEMORY_RST。
本实施例中，电压监测模块15包括电压监测芯片U4、第一下拉电阻R40、第二下拉电阻R41以及第一电容C41，其中，电压监测芯片U4为SGM811/2系列芯片，电压监测芯片U4包括：电压输入引脚VCC，复位输出脚RST、手动复位引脚MR。电压输入引脚VCC接供电电压Vpwr，并通过第一电容C41接地；复位输出脚RST通过第一下拉电阻R40接地，并输出关断信号MEMORY_RST；手动复位引脚MR，与处理模块12的(微处理器U6第29pin的DEEP引脚)连接，并通过第二下拉电阻R41接地，在处理模块12接收上述指令MEMORY_MR后，可使复位输出脚RST输出关断信号MEMORY_RST。
开关模块14包括第二电容C42、第三电容C43、第四电容C44、第五电容C45、第二电阻R42、第三电阻R43、第四电阻R44、第五电阻R45、PMOS管Q1及NPN型三极管Q2。
第二电容C42、第三电容C43并联后一端接地，另一端接供电电压Vpwr，第二电阻R42的一端接PMOS管Q1的源极后还接供电电压Vpwr，第二电阻R42的另一端接POMS管Q1的栅极和三极管Q2的集电极，第四电容C44、第五电容C45及第三电阻R43并联后一端接地，另一端连PMOS管Q1的漏极后连接至存储介质40的电源端MEMORY_pwr；第四电阻R44的一端和第五电阻R45的一端相连后接电压监测芯片U4的复位输出脚RST，第四电阻R44的另一端接地，第五电阻R45接所述三极管Q2的栅极，所述三极管Q2的发射极接地。
增加电压监测芯片U4(SGM811-SXN5)，当监测供电电压Vpwr电压低于2.93V时电压监测芯片的复位输出脚RST持续输出低电平复位MReader，同时关断存储介质40的供电电压Vpwr。供电电压Vpwr低于1V前电压监测芯片U4可保证复位输出脚RST输出低电平，低于1V时弱下拉开关模块14的第二下拉电阻R41保证电压监测芯片U4的复位输出脚RST输出低电平，保证非正常工作电压时MReader始终复位，存储介质40芯片一直断电，有效防止非法数据写入。
另外，正常卸载完存储介质40时，视音频编码芯片20命令微处理器U6通过电压监测芯片U4的手动复位脚MR拉低复位输出脚RST关断存储介质40电源持续复位读卡芯片。
此外，参考图6，还提供了一种MDVR存储介质保护方法，包括：
步骤S11，检测汽车的电源电压，当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质。具体地，
步骤S12，检测MDVR的系统电压，当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质。
进一步地，MDVR存储介质保护方法还包括：检测存储介质的供电电压，当该供电电压低于第三电压阈值时，则关断所述供电电压，并使该存储介质的芯片始终复位。
汽车电源波动或掉电时，系统检测到汽车的电源电压低于预设门槛第一电压阈值时，立即告警(包括控制)视音频编码芯片停止录像并将缓存数据写入存储介质。当系统检测到系统电压低于预设门槛第二电压阈值告警视音频编码芯片立即舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质40。
另外，非正常工作电压时对存储介质访问会导致存储介质产生非法数据，因此，监测检测存储介质的供电电压临近第三电压阈值时，持续拉低复位存储介质的芯片，同时关断存储介质电源，中止非法数据的产生。
在进一步地，MDVR存储介质保护方法还包括：在卸载完所述存储介质后，则视音频编码芯片发出指令，以关断所述供电电压，并使该存储介质的芯片始终复位。视音频编码芯片处理完相关业务(舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质)后，通过串口发指令给系统要求持续关闭存储介质电源和复位读卡芯片。
此外，参考图1，还提供了一种MDVR，与汽车的电源30连接，包括上述的存储介质保护电路10以及视音频编码芯片20。
实验对比：带存储介质保护电路10的MDVR和只带储能设备的MDVR各10台做电源冲击实验(上电1分钟、掉电1分钟如此反复)，1分钟时间储能设备电量未能充满，24小时后检测MDVR中的存储介质40，带存储介质保护电路10的MDVR未出现文件系统损坏的存储介质40，亦未发现录像文件丢失的情况。只带储能设备的MDVR有1台文件系统损坏，2台MDVR存在部分时间段录像文件丢失的情况。
实验对比显示：存储介质保护电路10可实时准确地检测汽车的电源电压和系统电压，在系统电压值临近预设门槛值时能果断丢弃缓存数据结束文件，在存储介质40电源低于阀值前强制切断对存储介质40的访问，防止非法数据的写入。
另外，还提供了一种安装有上述MDVR的汽车。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种MDVR存储介质保护方法，其特征在于，包括：
检测汽车的电源电压，当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质；
检测MDVR的系统电压，当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质。
2.根据权利要求1所述的MDVR存储介质保护方法，其特征在于，还包括：
检测存储介质的供电电压，当该供电电压低于第三电压阈值时，则关断所述供电电压，并使该存储介质的芯片始终复位。
3.根据权利要求2所述的MDVR存储介质保护方法，其特征在于，还包括：在卸载完所述存储介质后，则视音频编码芯片发出指令，以关断所述供电电压，并使该存储介质的芯片始终复位。
4.根据权利要求2所述的DVR存储介质保护方法，其特征在于，所述第一电压阈值的取值范围为：7.7V～8.3V；所述第二电压阈值的取值范围为：4.1V～4.5V；所述第三电压阈值所述第一电压阈值的取值范围为：2.8V～3.3V。
5.一种MDVR存储介质保护电路，与视音频编码芯片连接，包括用于为MDVR续航的储能模块，其特征在于，还包括：
电压检测模块，用于检测汽车的电源电压和给MDVR供电的系统电压；
处理模块，将检测到的所述电源电压和系统电压与相应的电压阈值比较，其中：
当该电源电压低于第一电压阈值时，则控制所述视音频编码芯片停止编码并将缓存数据写入存储介质；
当该系统电压低于第二电压阈值时，则控制所述视音频编码芯片舍弃缓存数据、结束文件并停止访问并卸载存储介质。
6.根据权利要求5所述的DVR存储介质保护电路，其特征在于，还包括：
开关模块，用于存储介质的电源通断；
电压监测模块，用于监测存储介质的供电电压，当该供电电压低于第三电压阈值时，则输出关断信号至所述开关模块，关断所述供电电压且使该存储介质的芯片始终复位。
7.根据权利要求6所述的DVR存储介质保护电路，其特征在于，在卸载完所述存储介质后，所述视音频编码芯片发送指令至所述处理模块，所述处理模块接收该指令后控制所述电压监测模块输出所述关断信号。
8.根据权利要求6或7所述的DVR存储介质保护电路，其特征在于，所述处理模块为STM8S103系列芯片，所述电压监测模块包括电压监测芯片、第一下拉电阻、第二下拉电阻以及第一电容，其中，
所述电压监测芯片为SGM811/2系列芯片，包括：
电压输入引脚，接所述供电电压，并通过所述第一电容接地；
复位输出脚，通过所述第一下拉电阻接地，输出所述关断信号；
手动复位引脚，与所述处理模块连接，并通过所述第二下拉电阻接地，在处理模块接收该指令后，可使所述复位输出脚输出所述关断信号。
9.根据权利要求8所述的DVR存储介质保护电路，其特征在于，所述开关模块包括第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、PMOS管及NPN型三极管，其中：
所述第二电容、第三电容并联后一端接地，另一端接所述供电电压，所述第二电阻的一端接所述PMOS管的源极后还接所述供电电压，另一端接所述POMS管的栅极和三极管的集电极，所述第四电容、第五电容及第三电阻并联后一端接地，另一端连所述PMOS管的漏极后连接至所述存储介质的电源端；
所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端相连后接所述电压监测芯片的复位输出脚，所述第四电阻的另一端接地，所述第五电阻接所述三极管的栅极，所述三极管的发射极接地。
10.一种MDVR，与汽车的电源连接，其特征在于，包括权利要求5至9任一项所述的存储介质保护电路以及所述视音频编码芯片。
11.一种汽车，其特征在于，安装有权利要求10所述的MDVR。
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