CN110588574A - 一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪 - Google Patents

一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，包括后框(1)及安装在后框(1)的上的与车辆BCM连接的USB接口(2)、电源接口(3)、数字摄像头(4)、太阳能板(5)和控制主板(8)；控制主板(8)上安装有DSP数字信号处理器(9)、存储器A(10)、单片机(11)、电源模块(12)、电流传感器A(13)、报警模块(14)存储器B(15)和存储器C(16)；后框(1)一侧设置有前板(17)；前板(17)的上设置有卡块(18)，后框(1)的上设有卡槽(19)；前板(17)中部设有屏幕安装槽(20)，屏幕安装槽(20)内安装有显示屏(21)。本发明不仅能够降低车辆配置成本，还具有装配和使用方便、拆装方便和适用范围广的优点。

Description

一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪
技术领域
本发明属于汽车电子领域，具体涉及一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪。
背景技术
在现有的汽车电子领域中，行车记录仪、自动雨刮、自动控光等较为普遍，但这些功能都是与车辆本身是分开独立设计的，如需要自动雨刮则需要单独配置安装雨量传感器才可以实现，而自动控光也是需要配置环境光传感器来检测外界光线才可以实现，这就导致要实现这些功能，整辆车的成本就会增加；而且，增加这些独立的设计也会使车辆的结构复杂，不仅装配起来较不方便，而且对于大多数普通车主并不适用，适用范围较小。因此，如何解决车辆在不配备雨量传感器及环境光传感器的情况下，也能实现自动雨刮和自动灯光控制功能成了目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪。本发明不仅能够降低成本，还具有装配方便和适用范围广的优点。
本发明的技术方案：一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，包括后框，后框的底面上安装有与车辆BCM连接的USB接口，USB接口一侧设置有电源接口；后框的背面上安装有数字摄像头，数字摄像头一侧设置有太阳能板；所述后框内部设置有控制主板，控制主板上安装有DSP数字信号处理器；DSP数字信号处理器的一侧设置有存储器A，另一侧设置有单片机；单片机一侧设置有电源模块，另一侧设置有电流传感器A，电源模块一侧设置有报警模块；所述存储器A的一侧设置有多个相互串联的存储器B，另一侧设置有存储器C；所述后框一侧设置有前板；前板的两侧均设置有卡块，后框的两侧壁上对应卡块的位置处均设有卡槽，卡块与卡槽相互卡接；所述前板中部设有屏幕安装槽，屏幕安装槽内安装有显示屏；所述USB接口、DSP数字信号处理器、电流传感器A和报警模块均与单片机电性连接；所述电源模块和电流传感器A均与太阳能板电性连接。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述后框的背面上对应数字摄像头的位置处设有第一安装孔，后框的背面上对应太阳能板的位置处设有第二安装孔；后框的顶面上设置有旋转头，旋转头上安装有吸盘；后框的两内侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的安装块，每个安装块上均设有凹槽；所述控制主板的两侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的插块，插块设置在凹槽内。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述数字摄像头和存储器A均与DSP数字信号处理器的输入端连接；所述存储器A内存储有基于车窗视角的白天晴朗天气的基准图作为基准照片；数字摄像头先实时将拍摄到的视频数据发送给DSP数字信号处理器；DSP数字信号处理器再将数字摄像头的视频数据与基准照片进行比较，判断数字摄像头的视频数据相对于基准照片的模糊程度和亮度差，将模糊程度和亮度差作为判断信号；最后将判断信号发送给单片机。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述USB接口和车辆BCM之间连接有CAN网络，单片机通过CAN网络与车辆BCM进行数据传送，所述存储器C与单片机的输入端连接，存储器C内存储有白天太阳能板产生的基准电流参数；电流传感器A先实时将检测到的太阳能板产生的电流数值发送给单片机，单片机再将电流数值与基准电流参数进行比较，判断电流数值相较于基准电流参数的电流差；最后单片机将判断信号和电流差进行转换分析得到控制信号，并通过CAN网络将控制信号发送给车辆BCM，由车辆BCM控制雨刮的运行速度和大灯的亮度。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述转换分析为，将判断信号中的模糊程度转换为雨刮器的运行速度参数，模糊程度越大，雨刮器的运行速度参数越大；将判断信号中的亮度差转换为大灯的亮度参数A，亮度差为正时，大灯的亮度参数A为零，亮度差为负时，亮度差数值越小，大灯的亮度参数A越大；同时将电流差转换为大灯的亮度参数A′，电流差为正时，大灯的亮度参数A′为零，电流差为负时，电流差数值越小，大灯的亮度参数A′越大；然后将亮度参数A和亮度参数A′进行差值计算，得到ΔA，再将ΔA绝对计算得到绝对值|ΔA|，将绝对值|ΔA|与单片机内部设定的基准参数范围进行比较，判断|ΔA|是否在基准参数范围内；|ΔA|在基准参数范围内，取大灯的亮度参数A和大灯的亮度参数A′的平均值作为大灯的亮度参数；|ΔA|不在基准参数范围内，单片机控制报警模块启动，取大灯的亮度参数为零；最后将雨刮器的运行速度参数和大灯的亮度参数作为控制信号。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述电源模块包括安装板，安装板上设置有内电源；内电源一侧连接有电流传感器B，电流传感器B与电源接口连接；所述单片机上电性连接有振动传感器，振动传感器用于检测车辆异常振动；振动传感器先将检测到车辆异常震动转变成一个电信号发送给单片机，单片机再控制电流传感器B检测电源接口处电流值；电流值为正时，单片机直接控制DSP数字信号处理器和电流传感器A启动；电流值为零时，单片机先控制内电源进行供电，再控制数字摄像头DSP数字信号处理器和电流传感器A启动。
前述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪中，所述存储器B与数字摄像头连接，存储器B至少设置有两个且用于存储数字摄像头拍摄的视频数据。
与现有技术相比，本发明通过设置DSP数字信号处理器和单片机，将数字摄像头、存储器A和存储器B都与DSP数字信号处理器连接，DSP数字信号处理器将数字摄像头拍摄下来的挡风玻璃外的视频数据与存储器A中的基准照片进行比较，根据视频数据相较于基准照片的模糊程度和亮度差，作为判断信号发送给单片机；通过设置太阳能板和电流传感器A，单片机通过将电流传感器A将检测到的太阳能板产生的电流数值与基准电流参数进行比较，判断电流数值相较于基准电流参数的电流差；最后单片机将判断信号和电流差进行转换分析得到控制信号，并通过CAN网络将控制信号发送给车辆BCM，由车辆BCM控制雨刮的运行速度和大灯的亮度，实现车辆在不需要安装雨量传感器和环境光传感器的情况下，只需要安装行车记录仪就能实现自动雨刮和自动灯光控制功能，适用于各种车辆，不仅降低车辆成本，还方便了装配，扩大了适用范围。此外，本发明还通过设置旋转头和吸盘，使行车记录仪能够安装在车内各个位置，而通过旋转头也能手动对数字摄像头的拍射角度进行调整，方便了使用；通过设置安装块和凹槽，使控制主板既能固定在后框内，也能进行拆卸，方便了拆装通过设置振动传感器，使当车辆在停车时一旦有异常振动，行车记录仪就会启动进行紧急录像；通过设置卡槽和卡块，方便了前板与后框的分离，进一步方便了拆装。因此，本发明不仅能够降低车辆配置成本，还具有装配和使用方便、拆装方便和适用范围广的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的后视图；
图3是本发明的主视图；
图4是前板的侧视图；
图5是电源模块的结构示意图；
图6是本发明的控制连接原理图；
图7是图1中A处的局部放大图。
附图中的标记为：1-后框，2-USB接口，3-电源接口，4-数字摄像头，5-太阳能板，8-控制主板，9-DSP数字信号处理器，10-存储器A，11-单片机，12-电源模块，13-电流传感器A，14-报警模块，15-存储器B，16-存储器C，17-前板，18-卡块，19-卡槽，20-屏幕安装槽，21-显示屏，22-第一安装孔，23-第二安装孔，24-旋转头，25-吸盘，26-安装块，27-凹槽，28-插块，29-CAN网络，30-安装板，31-内电源，32-电流传感器B，33-振动传感器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例
一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，构成如图1至7所示，包括后框1，后框1的底面上安装有与车辆BCM连接的USB接口2，USB接口2一侧设置有电源接口3；后框1的背面上安装有数字摄像头4，数字摄像头4一侧设置有太阳能板5；所述后框1内部设置有控制主板8，控制主板8上安装有DSP数字信号处理器9；DSP数字信号处理器9的一侧设置有存储器A10，另一侧设置有单片机11；单片机11一侧设置有电源模块12，另一侧设置有电流传感器A13，电源模块12一侧设置有报警模块14；所述存储器A10的一侧设置有多个相互串联的存储器B15，另一侧设置有存储器C16；所述后框1一侧设置有前板17；前板17的两侧均设置有卡块18，后框1的两侧壁上对应卡块18的位置处均设有卡槽19，卡块18与卡槽19相互卡接；所述前板17中部设有屏幕安装槽20，屏幕安装槽20内安装有显示屏21；所述USB接口2、DSP数字信号处理器9、电流传感器A13和报警模块14均与单片机11电性连接；所述电源模块12和电流传感器A13均与太阳能板5电性连接。
所述后框1的背面上对应数字摄像头4的位置处设有第一安装孔22，后框1的背面上对应太阳能板5的位置处设有第二安装孔23；后框1的顶面上设置有旋转头24，旋转头24上安装有吸盘25；后框1的两内侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的安装块26，每个安装块26上均设有凹槽27；所述控制主板8的两侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的插块28，插块28设置在凹槽27内。
所述数字摄像头4和存储器A10均与DSP数字信号处理器9的输入端连接；所述存储器A10内存储有基于车窗视角的白天晴朗天气的基准图作为基准照片；数字摄像头4先实时将拍摄到的视频数据发送给DSP数字信号处理器9；DSP数字信号处理器9再将数字摄像头4的视频数据与基准照片进行比较，判断数字摄像头4的视频数据相对于基准照片的模糊程度和亮度差，将模糊程度和亮度差作为判断信号；最后将判断信号发送给单片机11；所述USB接口2和车辆BCM之间连接有CAN网络29，单片机11通过CAN网络29与车辆BCM进行数据传送，所述存储器C16与单片机11的输入端连接，存储器C16内存储有白天太阳能板产生的基准电流参数(该参数为中午时太阳能板5背光条件时产生的电流)；电流传感器A13先实时将检测到的太阳能板5产生的电流数值发送给单片机11，单片机11再将电流数值与基准电流参数进行比较，判断电流数值相较于基准电流参数的电流差；最后单片机11将判断信号和电流差进行转换分析得到控制信号，并通过CAN网络29将控制信号发送给车辆BCM，由车辆BCM控制雨刮的运行速度和大灯的亮度。
所述转换分析为，将判断信号中的模糊程度转换为雨刮器的运行速度参数，模糊程度越大，雨刮器的运行速度参数越大；将判断信号中的亮度差转换为大灯的亮度参数A，亮度差为正时，大灯的亮度参数A为零，亮度差为负时，亮度差数值越小，大灯的亮度参数A越大；同时将电流差转换为大灯的亮度参数A′，电流差为正时，大灯的亮度参数A′为零，电流差为负时，电流差数值越小，大灯的亮度参数A′越大；然后将亮度参数A和亮度参数A′进行差值计算，得到ΔA，再将ΔA绝对计算得到绝对值|ΔA|，将绝对值|ΔA|与单片机11内部设定的基准参数范围进行比较，判断|ΔA|是否在基准参数范围内；|ΔA|在基准参数范围内，取大灯的亮度参数A和大灯的亮度参数A′的平均值作为大灯的亮度参数；|ΔA|不在基准参数范围内，单片机11控制报警模块14启动，取大灯的亮度参数为零；最后将雨刮器的运行速度参数和大灯的亮度参数作为控制信号；所述电源模块12包括安装板30，安装板30上设置有内电源31；内电源31一侧连接有电流传感器B32，电流传感器B32与电源接口3连接；所述单片机11上电性连接有振动传感器33，振动传感器33用于检测车辆异常振动；振动传感器33先将检测到车辆异常震动转变成一个电信号发送给单片机11，单片机11再控制电流传感器B32检测电源接口3处电流值；电流值为正时，单片机11直接控制DSP数字信号处理器9和电流传感器A13启动；电流值为零时，单片机11先控制内电源31进行供电，再控制数字摄像头4DSP数字信号处理器9和电流传感器A13启动；所述存储器B15与数字摄像头4连接，存储器B15至少设置有两个且用于存储数字摄像头4拍摄的视频数据。
工作原理：本发明中采用的单片机11可以为宏晶科技公司推出的STC89C51xx系列的8位微控制器(如型号为STC89C51 RC)、TI公司推出的MSP43016位单片机(如型号P89LPC938)或者ARM公司推出的32位ARM核嵌入式处理器(如型号ARM9)等可编程单片机，以满足本发明所需要的处理功能；在安装过程中，先利用吸盘25将整个装置吸附在车内合适的位置，然后通过CAN网络29与USB接口2连接，再通过电源线和电源接口3使整个装置与外部电源连接好。
如图6所示，整个装置在工作时，首先装置启动后，数字摄像头4启动并开始录像，数字摄像头4开始录像后会定时将录制下来的视频信号发送给存储器B15和DSP数字信号处理器9，当存储器B15在接收到数字摄像头4的视频信号后会储存在第一个存储器B15上，等到第一个存储器B15储存满后会自动将里面的内容移动到下一个存储器B15；当前一个存储器B15内的内容开始移动后，后一个存储器B15会将自身内部的存储内容发送到下一个存储器B15，然后将前一个存储器B15储存；当该存储器B15为最后一个存储器B15且接收到上一个存储器B15传送过来的信号时，该存储器B15会将内部原有的内容自动覆盖掉。
DSP数字信号处理器9在每次接收到数字摄像头4发送来的视频数据后，会将存储器A10中的基准图片与数字摄像头4的视频数据进行比较，判断数字摄像头4的视频数据相对于基准照片的模糊程度和亮度差，将模糊程度和亮度差作为判断信号；最后将判断信号发送给单片机11；单片机11将判断信号中的模糊程度转换为雨刮器运行速度参数，当外界雨量较小时，模糊程度较低，则转化成的雨刮器运行速度参数较小；当外界雨量较小时，模糊程度较高，则转化成的雨刮器运行速度参数较大；单片机11将最后转化的雨刮器运行速度参数通过CAN网络29发送给车辆BCM34，由车辆BCM34控制雨刮继电器35的常开触点闭合和雨刮电机36启动的速度，进行雨刮工作。
当外界环境的光线变暗时，数字摄像头4采集到的视频数据与基准照片的亮度差为负，单片机11根据亮度差转换的大灯的亮度参数A不为零，且亮度差数值越小，大灯的亮度参数A越大；同时太阳能板5产生的电流会降低，使电流差为负，单片机11根据电流差转换的大灯的亮度参数A′不为零，且电流差数值越小，大灯的亮度参数A′越大；单片机11再将大灯的亮度参数A和大灯的亮度参数A′进行差值计算，得到ΔA，然后单片机11将ΔA进行绝对计算得到|ΔA|，再将|ΔA|与单片机11内部编程的基准参数范围进行比较；当|ΔA|在基准参数范围内，则说明数字摄像头4和太阳能板5均正常工作，单片机11就将大灯的亮度参数A和亮度参数A′进行平均计算得出最终的大灯的亮度参数，并通过CAN网络29发送给车辆BCM34，由车辆BCM34控制车大灯继电器37的常开触点或车内灯继电器的常开触点闭合，使车辆大灯38或车内部的灯开启；当|ΔA|不在基准参数范围内，则说明数字摄像头4和太阳能板5中的一个或两个工作不正常，需要维修，这时单片机11就会控制报警模块14启动，发出警报通知车主手动开灯和检修。
当车停下来后，如果车辆有异常振动，振动传感器33会感应到车辆的振动并将振动的转换为一个电信号发送给单片机11，单片机11在接收到电信号后，单片机11会控制电流传感器B32启动，电流传感器B32启动后会对电源接口出的电流进行检测并将检测到的电流值发送给单片机11，当电流值为零时，单片机11就控制内电源31进行供电，在控制数字摄像头4、DSP数字信号处理器9和电流传感器A13启动；这时如果车外下雨，单片机11会迅速发送开启雨刮的信号给车辆BCM34，来控制雨刮刮动，使在紧急情况下录制的视频清晰保存。

Claims (7)

1.一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：包括后框(1)，后框(1)的底面上安装有与车辆BCM连接的USB接口(2)，USB接口(2)一侧设置有电源接口(3)；后框(1)的背面上安装有数字摄像头(4)，数字摄像头(4)一侧设置有太阳能板(5)；所述后框(1)内部设置有控制主板(8)，控制主板(8)上安装有DSP数字信号处理器(9)；DSP数字信号处理器(9)的一侧设置有存储器A(10)，另一侧设置有单片机(11)；单片机(11)一侧设置有电源模块(12)，另一侧设置有电流传感器A(13)，电源模块(12)一侧设置有报警模块(14)；所述存储器A(10)的一侧设置有多个相互串联的存储器B(15)，另一侧设置有存储器C(16)；所述后框(1)一侧设置有前板(17)；前板(17)的两侧均设置有卡块(18)，后框(1)的两侧壁上对应卡块(18)的位置处均设有卡槽(19)，卡块(18)与卡槽(19)相互卡接；所述前板(17)中部设有屏幕安装槽(20)，屏幕安装槽(20)内安装有显示屏(21)；所述USB接口(2)、DSP数字信号处理器(9)、电流传感器A(13)和报警模块(14)均与单片机(11)电性连接；所述电源模块(12)和电流传感器A(13)均与太阳能板(5)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述后框(1)的背面上对应数字摄像头(4)的位置处设有第一安装孔(22)，后框(1)的背面上对应太阳能板(5)的位置处设有第二安装孔(23)；后框(1)的顶面上设置有旋转头(24)，旋转头(24)上安装有吸盘(25)；后框(1)的两内侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的安装块(26)，每个安装块(26)上均设有凹槽(27)；所述控制主板(8)的两侧壁上均安装有多个竖直均匀分布的插块(28)，插块(28)设置在凹槽(27)内。
3.根据权利要求1所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述数字摄像头(4)和存储器A(10)均与DSP数字信号处理器(9)的输入端连接；所述存储器A(10)内存储有基于车窗视角的白天晴朗天气的基准图作为基准照片；数字摄像头(4)先实时将拍摄到的视频数据发送给DSP数字信号处理器(9)；DSP数字信号处理器(9)再将数字摄像头(4)的视频数据与基准照片进行比较，判断数字摄像头(4)的视频数据相对于基准照片的模糊程度和亮度差，将模糊程度和亮度差作为判断信号；最后将判断信号发送给单片机(11)。
4.根据权利要求3所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述USB接口(2)和车辆BCM之间连接有CAN网络(29)，单片机(11)通过CAN网络(29)与车辆BCM进行数据传送，所述存储器C(16)与单片机(11)的输入端连接，存储器C(16)内存储有白天太阳能板产生的基准电流参数；电流传感器A(13)先实时将检测到的太阳能板(5)产生的电流数值发送给单片机(11)，单片机(11)再将电流数值与基准电流参数进行比较，判断电流数值相较于基准电流参数的电流差；最后单片机(11)将判断信号和电流差进行转换分析得到控制信号，并通过CAN网络(29)将控制信号发送给车辆BCM，由车辆BCM控制雨刮的运行速度和大灯的亮度。
5.根据权利要求4所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述转换分析为，将判断信号中的模糊程度转换为雨刮器的运行速度参数，模糊程度越大，雨刮器的运行速度参数越大；将判断信号中的亮度差转换为大灯的亮度参数A，亮度差为正时，大灯的亮度参数A为零，亮度差为负时，亮度差数值越小，大灯的亮度参数A越大；同时将电流差转换为大灯的亮度参数A′，电流差为正时，大灯的亮度参数A′为零，电流差为负时，电流差数值越小，大灯的亮度参数A′越大；然后将亮度参数A和亮度参数A′进行差值计算，得到ΔA，再将ΔA绝对计算得到绝对值|ΔA|，将绝对值|ΔA|与单片机(11)内部设定的基准参数范围进行比较，判断|ΔA|是否在基准参数范围内；|ΔA|在基准参数范围内，取大灯的亮度参数A和大灯的亮度参数A′的平均值作为大灯的亮度参数；|ΔA|不在基准参数范围内，单片机(11)控制报警模块(14)启动，取大灯的亮度参数为零；最后将雨刮器的运行速度参数和大灯的亮度参数作为控制信号。
6.根据权利要求1所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述电源模块(12)包括安装板(30)，安装板(30)上设置有内电源(31)；内电源(31)一侧连接有电流传感器B(32)，电流传感器B(32)与电源接口(3)连接；所述单片机(11)上电性连接有振动传感器(33)，振动传感器(33)用于检测车辆异常振动；振动传感器(33)先将检测到车辆异常震动转变成一个电信号发送给单片机(11)，单片机(11)再控制电流传感器B(32)检测电源接口(3)处电流值；电流值为正时，单片机(11)直接控制DSP数字信号处理器(9)和电流传感器A(13)启动；电流值为零时，单片机(11)先控制内电源(31)进行供电，再控制数字摄像头(4)DSP数字信号处理器(9)和电流传感器A(13)启动。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种智能控制雨刮及大灯的行车记录仪，其特征在于：所述存储器B(15)与数字摄像头(4)连接，存储器B(15)至少设置有两个且用于存储数字摄像头(4)拍摄的视频数据。
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