CN107839643A - 一种多功能汽车记录仪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能汽车记录仪装置，主要解决现有技术中存在的熄火后不能记录汽车周边情况、行车过程中行车记录仪与倒车影像的资源浪费的技术问题，本发明通过采用所述多功能汽车记录仪装置包括分布于汽车表面的多个姿态距离探测装置，与姿态距离探测装置连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的供电单元及行车记录仪，所述供电模块还与姿态距离探测装置连接；所述姿态距离探测装置包括距离传感器及运动探测器，报警输出电路；所述供电模块包括充电转换电路及蓄电池，充电转换电路输入端与汽车点烟器连接的技术方案，较好的解决了该问题，可用于汽车电器应用中。

Description

一种多功能汽车记录仪装置

技术领域

本发明涉及汽车电器领域，特别涉及到一种多功能汽车记录仪装置。

背景技术

行车记录仪即记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪器。安装行车记录仪后，能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音，可为交通事故提供证据。喜欢自驾游的人，还可以用它来记录征服艰难险阻的过程。开车时边走边录像，同时把时间、速度、所在位置都记录在录像里，相当“黑匣子”。也可在家用作DV拍摄生活乐趣，或者作为家用监控使用。平时还可以做停车监控，安装行车记录仪，视频资料不可以裁剪，如果裁剪，在责任事故发生后则无法提供帮助。也是为了防止现在社会那些不可避免的碰瓷行为。倒车影像是在车主倒车时提供视频图像，用于观察车身周围障碍物情况，防止擦挂。

现有的行车记录仪装置在车主熄火离开汽车后就无法继续工作，如果此时汽车被碰撞或者擦挂，车主就无法知晓行为人或车的身份。现有的行车记录仪装置与倒车影像装置分离使用，造成了成本提高，资源浪费的问题。因此，本发明提供一种能够在汽车熄火关闭后进行汽车周边环境拍照记录的二合一多功能汽车记录仪就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的熄火后不能记录汽车周边情况、行车记录仪及车载倒车影像的成本浪费技术问题。提供一种新的多功能汽车记录仪，该汽车记录仪具有降低成本、功能齐全、熄火后记录入侵者图像信息的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种多功能汽车记录仪装置，所述多功能汽车记录仪装置包括姿态距离探测装置，所述姿态距离探测装置分布于汽车四周；与所述姿态距离探测装置连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的辅助供电单元、显示单元、数据采集单元及存储单元，所述辅助供电单元还与所述报警传感器装置连接；所述姿态距离探测装置包括距离传感器及运动探测器，所述距离传感器及运动传感器与ADC模块连接，ADC模块与无线发射模块连接，无线接收模块与中央处理单元连接；所述距离传感器用于探测汽车周围物体距离，经中央处理单元算法处理后与阈值距离对比；所述运动探测器用于预测周围物体的运动姿态；所述辅助供电单元包括充电输入电路、锂离子电池及输出电路；所述中央处理单元包括模式切换单元，所述模式切换单元用于切换行车状态下的行车记录仪模式及倒车影像模式；所述数据采集单元包括N个广角摄像头，N个广角摄像头分布于车身四周；其中，N为不小于4的正整数。

上述方案中，为优化，进一步地，所述辅助供电单元还包括光电外壳，与光电外壳连接的直流电压转换电路，所述直流转换电路与锂离子电池连接。

进一步地，所述辅助供电单元还包括连接于锂电池与输出电路之间的节能电路；所述节能电路包括时钟电路，时钟电路与中央处理单元连接。

进一步地，所述广角摄像头还包括角度调整机构，与角度调整机构连接的三轴马达电机，所述三轴马达电机与中央处理单元连接。

进一步地，所述多功能汽车记录仪装置还包括与中央处理单元连接的4G通讯模块，所述4G通讯模块用于发送报警信号及行车记录仪拍摄图片或视频。

进一步地，所述多功能汽车记录仪装置还包括与中央处理单元连接的RFID阅读器，所述RFID阅读器包括读写模块，与读写模块连接的射频模块，与射频模块连接的RFID天线。

进一步地，所述报警输出电路包括声光报警单元，所述声光报警单元包括音频输出模块，所述音频输出单元用于语音提示距离低于阈值范围的数值。

进一步地，所述运动传感器为超声波传感器。

进一步地，所述中央处理单元为汽车车载电脑，所述显示单元为汽车车载电脑显示屏，所述距离传感器为汽车倒车雷达。

本发明通过采用姿态距离探测装置检测汽车车身周围情况，在行车过程中，中央处理单元通过模式切换模块对行车记录仪模式和倒车影像模式的切换。为实现该切换，本发明在中央处理单元中加入模式切换开关，该开关一路连接行车记录仪单元，一路连接倒车影像单元。模式切换开关的初始默认状态为行车记录仪模式，当车子挂入倒车档时，中央处理单元通过模式切换开关切换至倒车影像模式，控制角度调整机构对摄像头的角度进行调整到倒车影像需要的角度。中央处理单元还通过模式切换开关控制显示单元，显示倒车影像所需的尺度线等特殊参数。

为解决布线的局限性，本发明在姿态距离探测装置中的距离传感器及运动传感器的后端加入ADC采样模块及无线发射模块，与无线发射模块匹配的无线接收模块，无线接收模块与中央处理模块连接。本发明采用无线布局，能够提高空间利用率，通过增加姿态距离探测装置，能够提高监测精度。

为解决熄火状态发射擦挂或入侵状况。本发明通过对姿态距离探测装置的数据结果进行解码运算，与设置的距离阈值进行比对，筛选出继续朝车身前进的对象。中央处理单元启动数据采集单元，对车身周围的环境进行图像及视频采集，同时启动声光告警，提示入侵者与车身的距离，能够一定程度上避免因入侵者的大意恍惚带来的擦挂事故。前述软件算法采用现有的软件算法。

作为装置的供电单元，供电单元采用主供电与辅助供电单元，主供电与汽车电源连接，辅助供电单元包括锂离子电池、与锂离子电池连接的充电电路、输出电路。充电电路输入与汽车点烟器连接，行车途中作为电源输入对锂离子电池充电。为了提高装置的应用及时性，本发明的辅助供电单元外壳使用光电材料，在锂离子电池电量不足的情况下可作为紧急电源启动装置进行相关作业，进而解决汽车熄火后多功能汽车记录仪的供电。为了进一步提高装置的工作时间，本装置对于供电单元采用了节能设计。供电电源的节能设计采用脉冲宽度调制的低功耗CMOS开关电源控制器来实现，控制器融合脉冲宽度调制和脉冲跨周期调制，并通过时序控制，达到节能目的。本发明还设计了一个时钟电路，时钟电路与中央处理单元连接，多功能汽车记录仪装置受时钟控制，熄火后装置处于静默状态，装置中只有报警传感器装置中的各个传感器工作，其余模块单元无耗电，当传感器被触发后，通过中央处理单元启动装置。另一方面，当目标为车辆且具有RFID车牌时，可通过辅助的RFID阅读器进一步精确确定目标身份。

本发明的有益效果：

效果一，行车记录仪模式与倒车影像模式的切换与合路，增加了功能应用，降低了成本；

效果二，通过提供熄火后车身周围环境设别，图像视频数据采集，声光告警，减小发生擦挂事故的可能；

效果三，通过节能设计及时钟单元，提高了装置的工作持续时间；

效果四，能够通过RFID发射器识别车辆身份，辅助进行侵权事故车辆查找；

效果五，通过无线了解传感器与中央处理单元，能够客服布线局限性，增加传感器数目，提高检测精度与保护范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，实施例1中多功能汽车记录仪装置示意图。

图2，中央处理单元控制电路示意图。

图3，整流/稳压电路。

图4，供电单元组成示意图。

图5，RFID阅读器示意图。

图6，模式切换开关工作示意图。

图7，全向振动传感器电路。

图8，光报警电路示意图。

图9，语音报警电路示意图。

附图中，1-摄像头，2-第1脚，3-第2脚。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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。

实施例1，

如图1，本实施例提供一种多功能汽车记录仪装置，本实施例中的汽车不带有行车电脑及倒车影像等功能。因此，本实施例独立构建一个能够用于行车记录仪、倒车影像的多功能汽车记录仪装置。装置包括姿态距离探测装置，所述姿态距离探测装置分布于汽车四周；与所述姿态距离探测装置连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的辅助供电单元、显示单元、数据采集单元及存储单元，所述辅助供电单元还与所述报警传感器装置连接；所述姿态距离探测装置包括距离传感器及运动探测器，所述距离传感器及运动传感器与ADC模块连接，ADC模块与无线发射模块连接，无线接收模块与中央处理单元连接；所述距离传感器用于探测汽车周围物体距离，经中央处理单元算法处理后与阈值距离对比；所述运动探测器用于预测周围物体的运动姿态；所述辅助供电单元包括充电输入电路、锂离子电池及输出电路；所述中央处理单元包括模式切换单元，所述模式切换单元用于切换行车状态下的行车记录仪模式及倒车影像模式；所述数据采集单元包括4个摄像头，4个摄像头分布于车身四周，摄像头配备亮度补偿装置，用于满足光照不足环境下的数据采集需求。本实施例中采用广角摄像头，能够减少摄像头数量。运动传感器采用超声波传感器，超声波是一种振动频率高于声波的机械波，具有频率高、波长段、绕射现象小的特点。超声波传感器利用多普勒效应，当移动物体进入被探测区域时，反射回来的超声波幅度不等，并且不断变化，集成电路通过放大、检测等措施，能够探测运动目标。

中央处理单元的控制电路如图2所示，中央处理单元采用中央处理单元，中央处理单元采用内部振荡方式，电容C1和C2都是20pF，晶振采用12M，复位方式是按键电平手动复位。检测电路输出是数字脉冲信号，选择中断端INT0作为检测电路信号的输入端，通过程序把中断端INT0的触发方式选择为下降沿触发，中央处理单元就可以正确的检测到检测电路输入的信号。因为P1口是通用I/O双向静态接口，具有输出锁存功能，选择P1口作为报警信号的输出端，可以比较方便的实现报警信号的控制。

为了减少熄火后，车主不在时发生擦挂事故。本实施例通过采用报警输出电路提示入侵者避免该情况发生。报警输出电路包括声光报警单元，所述声光报警单元包括音频输出模块。光报警电路如图8所示，电阻R3，电容C7，光电二极管D5，光报警电路与中央处理单元的P1口连接，当中央处理单元控制相应的P1口输出1时，发光二极管截止，不报警。当中央处理单元控制相应的P1口输出0时，发光二极管导通，报警，这样中央处理单就可以通过控制相应的P1口来控制光报警电路。图9是声报警电路，包括音频输出U1，电阻R4，PNP三极管Q1，电容C8，电阻R5。当中央处理单元控制相应的P1口输出1时，三极管Q1的基极和发射极之间截止，三极管截止，不报警。当中央处理单元控制相应的P1口输出0时，三极管的基极和发射极就导通，在集电极就产生一个较大的电流，从而驱动蜂鸣器U1工作，发出报警语音。所述音频输出单元用于语音提示当前对象与车身的距离值，该语音提示可实现录制，也可使用装置默认的电脑合成声。电脑合成声有“警告警告，距离车身还有XX”“已发生擦挂事故，请及时联系车主进行赔偿”等。当检测电路没有输出数字脉冲信号时，单片机就一直循环在主程序，一旦INTO端有脉冲信号时，程序就跳到中断子程序EXT0执行。在中断子程序中先关闭了中断，这样可以屏蔽掉其他中断的干扰，使程序运行更加稳定。

辅助供电单元还包括光电外壳，与光电外壳连接的直流电压转换电路，所述直流转换电路与锂离子电池连接。光电外壳利用光电转换原理，将外界可见光吸收，并转换为电能，通电路输入锂电池中。光电部分电流为i＝sμ，其中μ为光电转换率，单位为A/m²，s为光电外壳面积，单位为m²。作为汽车点烟器接口输入电流的一般充电电路，包括整流/稳压电路、电压转换电路。辅助供电单元还包括连接于锂电池与输出电路之间的节能电路；所述节能电路包括时钟电路，时钟电路与中央处理单元连接。整流/稳压电路如图3所示，包括4个二极管D2-D5，电容C5和C4，电感L2及L3。如图4，所述供电单元还包括连接与锂电池与变压电路之间的节能电路；所述节能电路包括高压启动模块、短路保护模块、过/欠压保护模块、PWM工作环路及逻辑控制模块。

所述多功能汽车记录仪装置还包括与中央处理单元连接的4G通讯模块，所述4G通讯模块用于发送报警信号及行车记录仪拍摄图片或视频。摄像头可通过无线控制装置与手机连接，手机远程控制打开摄像头，进行实时视频传输。

如图5，当距离车身过近者为带有RFID车牌的汽车时，所述多功能汽车记录仪装置通过与中央处理单元连接的RFID阅读器对RFID车牌进行信息读取,提高身份识别的精度。RFID阅读器包括读写模块，与读写模块连接的射频模块，与射频模块连接的RFID天线。

如图6，本实施中的多功能汽车记录仪装置在行车过程中，通过中央处理单元对摄像头及显示单元的切换，可工作在行车记录仪模式或倒车影像模式。倒车影像和行车记录仪对于摄像头角度的要求不一致，因此为进一步提高使用性能。本实施例中广角摄像头还与角度调整机构连接，角度调整机构与三轴马达电机，三轴马达电机受控于中央处理单元。倒车影像需要提供车身辅助线，因此中央处理单元还通过模式切换开关控制显示单元显示车身辅助线等辅助参数。

本实施例中还可配置CLA-3微型全向振动传感器作为姿态距离装置的补偿。常用的振动传感器分为以下几个类型:压电/驻极体/电磁型、弹簧型、机械接触型等等。采用CLA-3微型全向振动传感器，是一种采用新型高灵敏度传感膜而设计的全向振动传感器，具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低等特点。CLA-3主要性能参数：工作电压：1.25V～30V；灵敏度：大于等于0.2g；频率范围：0.5HZ～20HZ；工作温度范围：-30℃～60℃；体积：直径4.5毫米，长度9毫米，不含引线，单侧引线15毫米；检测方向：全向；信号输出：准数字信号；输出脉冲宽度：与振动信号幅度成正比；静态电阻：小于30000欧姆；输出：无极性。CLA-3微型全向振动传感器上接电路如图7。静态输出状态不定。R2是电路的偏置电阻，阻值取值范围为200K-2M欧姆，OUT是经过阻抗变换的输出端，如果负载电路输入阻抗很高，也可直接从CLA-3与偏置电阻的连接点输出。通过一个非门输出数字信号。当没有振动信号时，传感器导通，第1脚为高电平，经过TTL非门后反向，所以第2脚是低电平。当有振动信号时传感器截止，第1脚为低电平，第2脚经过反响后是高电平，而且振动时间越长，传感器截止时间也随之增长。CLA-3振动传感器与其他的振动传感器一样，不管是独立的探头还是安装有探头的线路板与被检测的对象必须采用刚性连接，使用螺丝固定，以减小振动源至传感器之间的信号衰减。如图7，为CLA-3振动传感器检测电路采用上接电路，通过一个非门输出数字信号。当没有振动信号时，传感器导通，第1脚为高电平，经过TTL非门后反向，所以第2脚是低电平。当有振动信号时传感器截止，第1脚为低电平，第2脚经过反响后是高电平，而且振动时间越长，传感器截止时间也随之增长。

实施例2，

本实施例中汽车具有行车电脑、倒车影像、倒车雷达功能。因此，在实施例1的基础上，本实施例通过复合使用现有的汽车功能模块，减少器件模块的投入，降低成本。具体地，中央处理单元采用汽车车载电脑，显示单元采用汽车车载电脑显示屏，距离传感器采用汽车倒车雷达，摄像头中的后置摄像头可使用倒车影像的摄像头。

本实施例中的装置在投入较少的情况下，也能够实现实施例1中的各种功能。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述多功能汽车记录仪装置包括姿态距离探测装置，所述姿态距离探测装置分布于汽车四周；与所述姿态距离探测装置连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的辅助供电单元、显示单元、数据采集单元及存储单元，所述辅助供电单元还与所述报警传感器装置连接；

所述姿态距离探测装置包括距离传感器及运动探测器，所述距离传感器及运动传感器与ADC模块连接，ADC模块与无线发射模块连接，无线接收模块与中央处理单元连接；

所述距离传感器用于探测汽车周围物体距离，经中央处理单元算法处理后与阈值距离对比；

所述运动探测器用于预测周围物体的运动姿态；

所述辅助供电单元包括充电输入电路、锂离子电池及输出电路；

所述中央处理单元包括模式切换单元，所述模式切换单元用于切换行车状态下的行车记录仪模式及倒车影像模式；

所述数据采集单元包括N个广角摄像头，N个广角摄像头分布于车身四周；

其中，N为不小于4的正整数。

2.根据权利要求1所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述辅助供电单元还包括光电外壳，与光电外壳连接的直流电压转换电路，所述直流转换电路与锂离子电池连接。

3.根据权利要求1所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述辅助供电单元还包括连接于锂电池与输出电路之间的节能电路；所述节能电路包括时钟电路，时钟电路与中央处理单元连接。

4.根据权利要求1所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述广角摄像头还包括角度调整机构，与角度调整机构连接的三轴马达电机，所述三轴马达电机与中央处理单元连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述多功能汽车记录仪装置还包括与中央处理单元连接的4G通讯模块，所述4G通讯模块用于发送报警信号及行车记录仪拍摄图片或视频。

6.根据权利要求1-4任一所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述多功能汽车记录仪装置还包括与中央处理单元连接的RFID阅读器，所述RFID阅读器包括读写模块，与读写模块连接的射频模块，与射频模块连接的RFID天线。

7.根据权利要求1-4任一所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述报警输出电路包括声光报警单元，所述声光报警单元包括音频输出模块，所述音频输出单元用于语音提示距离低于阈值范围的数值。

8.根据权利要求1所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述运动传感器为超声波传感器。

9.根据权利要求1所述的多功能汽车记录仪装置，其特征在于：所述中央处理单元为汽车车载电脑，所述显示单元为汽车车载电脑显示屏，所述距离传感器为汽车倒车雷达。