CN113223206A - 一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统及方法，其是当车辆熄火停靠后，如果产生碰撞等异常，传感器发出的振动曲线数据经过与本地场景库的对比，判断是否触发录像，如果需要触发录像，发送录像命令给录像模块，进行紧急录制；同时该系统有远程升级本地场景库和根据用户反馈等方式优化用户特有场景数据库的功能。本发明可以基于振动传感器数据触发智能录像系统唤醒进行环境录像，具有触发准确、耗电低、录像延时低、集成度高等优点。

Description

一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统及方法

技术领域

本发明属于汽车安全监控技术领域，具体涉及汽车安全行车记录技术。

背景技术

近些年来，随着汽车智能化程度的提高和用户对安全的追求，用户除了关注人在车上时的车身安全，也希望对人离开车时或是车辆熄火时车身发生的意外进行记录。对于车主来说，最让人头疼的想必就是自己的车被剐蹭碰撞或者车窗被砸等意外情况，为解决该问题，某些车企的车型推出了“碰撞报警”或者“哨兵模式”。通常的“碰撞报警”的原理是采集振动时的数据，根据预先设定的振动阈值来判断是否有异常，具有误触发率高特点。而“哨兵模式”则是采用全时录像，对图像进行分析，具有耗电量高、成本高等缺点。

中国专利文献CN201910074675.3公开了一种基于NB-IoT技术的驻停车辆碰撞报警方法，其由车载数据采集终端通过传感器采集碰撞振幅数据，当判断数据真实后，客户管理服务器集群下发报警信息至移动智能终端。通过预先建立的模型数据库，分析对比碰撞振幅数据，从而获取碰撞的位置、类型及程度，通过云计算服务器判断数据真伪。

中国专利文献 CN202010202923.0公开了一种基于TSP平台的车辆异动预警方法及系统，其包括：获取车辆处于熄火状态下对应的标准检测数据，并在车辆出现震动时采集车辆的当前检测数据；TSP平台基于当前检测数据与标准检测数据，判断车辆是否发生异动；当判断车辆发生异动时，通过TSP平台向与车辆绑定的移动终端发送异动预警信息。

以上现有技术中，振动模型数据都是平台或服务器端，监测到的数据需通过网络发送到平台或服务器端进行比较判断，时间上会受限于网络和服务器，从而会影响启动录像时间电。另外，现有技术对标准检测数据或预先建立的模型数据库中数据并不全面，也会影响到判断的准确性。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，基于振动传感器数据触发智能录像系统唤醒进行环境录像，优化现有基于振动的报警录像系统的高误触发率的问题，减低耗电、录像延时，提高集成度。

本发明的技术方案如下：

本发明首先提出一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其包括信号检测模块、休眠和唤醒模块、触发录像判断模块和本地场景数据库更新模块。

所述信号检测模块，其在车辆处于熄火状态时，由碰撞传感器检测到振动信号，记录从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，发送原始数据到休眠和唤醒模块。

所述休眠和唤醒模块，在收到异常振动信号后，将系统从休眠状态中唤醒，在系统唤醒后，将原始数据发送给触发录像判断模块；后续工作完成后，主动进入休眠。

所述触发录像判断模块，将原始数据与本地场景数据库中的数据进行对比，先判断是否是应触发录像振动曲线，如果是，直接触发录像，如果不是，进一步判断是否是应规避振动曲线，如果是，则不触发，如果不是，则触发。

所述本地场景数据库更新模块，用于同步本地场景数据库和服务器端的数据库数据。

进一步地，本系统的服务器端的数据库包括通用场景数据库和个性化场景数据库。

当通用场景数据库有新的场景数据增加时，则服务器端会发送新场景库给集成式车载硬件，由集成式车载硬件在适当的时候更新振动传感器数据。

服务器端的个性化场景数据库是根据用户反馈或其他方式为用户保存/同步其特有的场景库。

进一步地，所述通用场景数据库是通过如下方式构建的：

（1）定义场景库，分为两种场景，一个为需屏蔽场景库，一个是需触发场景库；

（2）采集不同场景下的实车震动曲线数据；所述振动曲线数据包括振动传感器在各个旋转轴方向上的信号值，记录的是一个时间段的数据；

（3）根据数据进行激活曲线的标定；当标定后发现场景定义不合理的（，则返回重新定义场景库；

（4）运用标定后的曲线对实车功能进行验证；

（5）验证合格则存储到通用场景库中；若验证不合格则返回，重新采集实车震动曲线数据；

（6）用通用场景库初始化每个车辆的场景数据库。

进一步地，服务器端的个性化场景数据库是通过如下方法构建的：

对已触发录像的场景，如果用户反馈是不需要录像的场景，且不能在本地的需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；如果能从本地的需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则先删除需触发场景库中的相似曲线，再将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；最后，同步本地变化的振动曲线信息到服务器端的个性化场景数据库。

具体地，本发明所述场景库的场景可以包括但不限于：马路边、桥梁上、露天停车场、车库、斜坡、鞭炮、垂直/水平停车、车身各个部位刮擦/撞击、暴雨、洗车、拖车等。

具体地，所述系统的硬件包括振动传感器、集成式车载系统和服务器；其中集成式车载系统需要有外挂或集成的音视频录像模块硬件、外挂或集成的网络通信模块、休眠和快速唤醒硬件模块。

本发明还提供一种基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录方法，包括如下步骤：

1、振动传感器检测到碰撞振动信号，采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，发送原始数据到集成式车载系统的休眠和唤醒模块，所述休眠和唤醒模块将系统从休眠状态中唤醒，系统被唤醒后，将数据发送给触发录像判断模块。

2、触发录像判断模块将原始数据与本地场景数据库中的数据进行对比，先判断是否是应触发录像振动曲线，如果是，直接触发，发出录像命令到音视频录像系统启动录像，如果不是，进一步判断是否是应规避振动曲线，如果是，则不触发，如果不是，则触发；

3、音视频录像系统在收到录像命令后，启动录像系统，录制环境影像，录制结束并且后续工作完成后，主动进入休眠。

进一步，所述步骤（1）中，在振动传感器检测到碰撞振动信号后，先做一个阈值判断，判断振动信号在某个方向上的分量是否超过设置阈值，如果判真，则开始采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，否则不与响应。

进一步，所述方法还包括本地场景数据库数据更新，是在服务器端的数据库有新数据后，通过本地场景数据库更新模块将本地场景数据库和服务器端的数据库的数据进行同步。

由以上的技术方案可见，本发明是基于振动传感器数据触发智能录像系统唤醒进行环境录像，通过对各种场景的传感器数据进行采集，过滤特殊场景的振动特征数据，仅在认为是异常时才由低功耗振动传感器（可以检测振动、倾斜、加速度等特征数据）识别风险并触发主控制系统唤醒，启动音视频录像。

本发明能达到的技术效果：

本发明通过各种场景的数据采集，把所有识别到的场景的振动曲线收集起来，建立特定场景特征数据库，同时把测试场景分为两种：必须触发录像的场景和需要规避的（不需要录像的）场景，以此过滤特殊场景，让振动传感器对异常状况的检测更准确，显著减少误报率。并且本发明支持场景数据的远程更新。

另外，相比于现有技术，本发明的数据对比过程是在本地进行，并且判断是否启动录像行为也是完全在本地进行，不通过网络或服务器，具有不受网络和服务器影响，启动录像时间快的优点。

再有，相比于现有技术通常是通过判断刮擦/碰撞那个时间点的振动传感器数据，而本发明明确判断的对象是从发生刮擦碰撞那个时间点开始的一段时间内的传感器的数据曲线，是基于过程的判断方法，这个方法比基于时间点的数据特征判断准确性更高。

进一步本发明还基于高度集成的高性能车载硬件（有传感器数据处理、休眠和快速唤醒、音视频录像），具有软硬件集成度高，唤醒录像快，功耗低等特点。

可见本发明提供的是一种低误触发率、低功耗、快速录像的汽车安全记录系统，可应用于各种类型车辆及可用此原理进行自动记录的实体。

附图说明

图1为本发明的逻辑流程图。

图2为通用场景库数据库的构建过程。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体是实现方式。

参见图1，本发明提供的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其包括信号检测模块、休眠和唤醒模块、触发录像判断模块和本地场景数据库更新模块。该系统是当车辆熄火停靠后，如果产生了碰撞等异常，信号检测模块将检测采集振动信号发送给休眠和唤醒模块，在发送给触发录像判断模块，将发出的振动曲线数据经过与本地场景库的对比，判断是否触发录像，如果需要触发录像，发送录像命令给录像模块，进行紧急录制。同时该系统通过本地场景数据库更新模块实现远程升级本地场景库和根据用户反馈等方式优化用户特有场景数据库的功能。

本方法实施的前置条件是车辆处于熄火状态。后置条件是碰撞传感器检测到振动信号，确认是碰撞或风险。具体流程如下：

1、碰撞传感器检测到振动信号，采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的振动数据，发送原始数据到集成式车载系统的休眠和唤醒模块，该模块将系统从休眠状态中唤醒，系统被唤醒后，将数据发送给触发录像判断模块。

这里，还可以在振动控制器内设一个简单的阈值判断，判断振动信号在某个方向上的分量超过设置阈值，如果判真，则开始有后面的记录和发送一段时间内的数据和唤醒过程，否则没有后续步骤。

2、触发录像判断模块将原始数据与本地场景数据库中的数据进行对比，先判断是否是应触发录像振动曲线，如果是，直接触发录像，如果不是，进一步判断是否是应规避振动曲线，如果是，则不触发，如果不是，则触发。

这里对不能判断的情况直接触发录像，后续引导用户去判断是否是误判，如果是误判可以加入到应规避振动曲线里面去。

具体地，可按如下过程实施：

A、待判断的振动曲线与场景库中的每个振动曲线进行相似度(或拟合度)计算。该计算可以采用余弦相似度算法。

B、判断场景库中是否有相似度大于设定阈值的一条振动曲线，若有，且进一步判断所述振动曲线是需屏蔽场景还是需触发场景的振动曲线，如果是需屏蔽场景的则不触发录像，若是需触发场景的则触发录像；

C、如果场景库中有两条或更多条相似度大于设定阈值的曲线，则只要其中有一条是需触发场景库中的曲线即触发录像功能，否则不触发录像；

D、如果场景库中没有相似度大于设定阈值的振动曲线，则不触发录像功能。

3、音视频录像系统在收到录像命令后，启动录像系统，录制环境影像，录制结束并且后续工作完成后，主动进入休眠。

在进一步的实施例中，本发明方法需要在服务器端预先构建两个场景库：通用场景库数据库和个性化场景数据库。基于两个场景库，本方法可以完成以下动作：

1. 使用通用场景数据库更新或恢复本地场景数据库：

a)发送新场景库或所有场景库给集成式车载系统的本地场景数据库更新模块；

b)由本地场景数据库更新模块实时更新或恢复本地场景数据库。

2.基于用户数据优化个性化场景数据库

a)个性化场景数据库的初始内容是通用场景库数据库。

b)根据用户反馈优化本地需屏蔽场景库和对需触发场景库，并上传结果到个性化场景数据库。

3.使用个性化场景数据库恢复本地场景数据库

a)用户可以选择个性化场景库恢复本地场景数据库，做到数据不丢失。

b)当通用场景库有内容更新到本地数据库时，应由本地数据库上传更新的内容到个性化场景数据库。

参见图2，本发明进一步的实施例，通用场景库数据库的构建可以采用如下方法：

1、定义场景库，一个为需屏蔽场景库，一个是需触发场景库。

2、采集不同场景下的实车震动曲线数据。所述振动曲线数据包括振动传感器在各个旋转轴方向上的信号值，记录的是一个时间段的数据。所述场景可以包括但不限于：马路边、桥梁上、露天停车场、车库、斜坡、鞭炮、垂直/水平停车、车身各个部位刮擦/撞击、暴雨、洗车、拖车等。

3、根据数据进行激活曲线的标定，当标定后发现场景定义不合理的，主要是标定数据与正常场景数据相比不具有显著特征，即可认为不合理，则返回重新定义场景库。

4、运用标定后的曲线对实车功能进行验证。

5、验证合格则存储到通用场景库中；若验证不合格则返回，重新采集实车震动曲线数据。

通过以上步骤可以建立和完善一个通用的振动曲线库（分为必须触发的曲线库和需要规避的曲线库）。这是一个基于各个场景的振动曲线数据库，相同的场景可以包括不止一个振动曲线，其目的是对车辆的刮擦/碰撞数据去伪存真。

6、用通用场景库初始化每个车辆的场景数据库，即使用这个通用的振动曲线库初始化每个车辆本地的振动曲线库。而通用场景数据库在有新的场景数据增加时，服务器端发送新场景数据给集成式车载硬件，由集成式车载硬件更新本地场景数据库设为振动传感器数据。

本发明进一步的实施例中，服务器端的个性化场景数据库是根据用户反馈或其他方式为用户保存/同步其特有的场景库。其作用是当用户需要重新初始化本地库时可以选择存储在服务器端的通用库或是个性化场景数据库中的一个进行恢复，当用户选择个性化场景库，对其车辆在熟悉场景的异常判断会更准确。

该个性化场景数据库的构建方法如下：对已触发录像的场景，用户可以反馈是否是需要录像的场景，如果用户反馈是不需要录像的场景，且不能从现有需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；如果能从现有需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则先删除需触发场景库中的相似曲线，再将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；最后，需要同步本地变化的振动曲线信息到服务器端个性化场景数据库。

Claims (11)

1.基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，包括:

信号检测模块，其在车辆处于熄火状态时，通过碰撞传感器检测到振动信号，采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，发送原始数据到休眠和唤醒模块；

休眠和唤醒模块，收到异常振动信号后，将系统从休眠状态中唤醒，将原始数据发送给触发录像判断模块；并在系统完成后续工作后，主动进入休眠；

触发录像判断模块，将原始数据与本地场景数据库中的数据进行对比，先判断是否是应触发录像振动曲线，如果是，直接触发，发出录像命令到音视频录像系统启动录像，如果不是，进一步判断是否是应规避振动曲线，如果是，则不触发，如果不是，则触发；

本地场景数据库更新模块：同步本地场景数据库和服务器端的数据库数据。

2.权利要求1所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述服务器端的数据库包括通用场景数据库，所述通用场景数据库的建立是：

（1）定义场景库，一个为需屏蔽场景库，一个是需触发场景库；

（2）采集不同场景下的实车震动曲线数据；所述振动曲线数据包括振动传感器在各个旋转轴方向上的信号值，采集的是从发生振动的时间点开始的一个时间段的数据；

（3）根据数据进行激活曲线的标定；当标定后发现场景定义不合理的，则返回重新定义场景库；

（4）运用标定后的曲线对实车功能进行验证；

（5）验证合格则存储到通用场景库中；若验证不合格则返回，重新采集实车震动曲线数据；

（6）用通用场景库初始化每个车辆的场景数据库。

3.根据权利要求2所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述通用场景数据库在有新的场景数据增加时，服务器端发送新场景数据给集成式车载硬件，由集成式车载硬件更新本地场景数据库的振动传感器数据。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述服务器端的数据库还包括个性化场景数据库，其是根据用户反馈或其他方式为用户保存/同步其特有场景的数据库，当用户需要重新初始化本地库时可以选择存储在服务器端的通用库或是个性化场景数据库中的一个进行恢复，当用户选择个性化场景库，对其车辆在熟悉场景的异常判断会更准确。

5.根据权利要求4所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述个性化场景数据库的构建是：对已触发录像的场景，如果用户反馈是不需要录像的场景，且不能在本地的需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；如果能从本地的需触发场景库中选出一个相似度大于阈值的振动曲线，则先删除需触发场景库中的相似曲线，再将该振动曲线增加到本地需屏蔽场景库中；最后，同步本地变化的振动曲线信息到服务器端的个性化场景数据库。

6.根据权利要求1所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述场景库的场景可以包括但不限于：马路边、桥梁上、露天停车场、车库、斜坡、鞭炮、垂直/水平停车、车身各个部位刮擦/撞击、暴雨、洗车、拖车等。

7.根据权利要求1所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述将原始数据与场景数据库中的数据进行对比的过程是：

（1）将待判断的振动曲线与场景库中的每个振动曲线进行相似度计算；

（2）判断场景库中是否有相似度大于设定阈值的一条振动曲线，若有，且进一步判断所述振动曲线是需屏蔽场景还是需触发场景的振动曲线，如果是需屏蔽场景的则不触发录像，若是需触发场景的则触发录像；

（3）如果场景库中有两条或更多条相似度大于设定阈值的曲线，则只要其中有一条是需触发场景库中的曲线即触发录像功能，否则不触发录像；

（4）如果场景库中没有相似度大于设定阈值的振动曲线，则不触发录像功能。

8.根据权利要求1所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录系统，其特征在于，所述系统的硬件包括振动传感器、集成式车载系统和服务器；其中集成式车载系统需要有外挂或集成的音视频录像模块硬件、外挂或集成的网络通信模块、休眠和快速唤醒硬件模块。

9.基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录方法，包括如下步骤：

（1）振动传感器检测到碰撞振动信号，采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，发送原始数据到集成式车载系统的休眠和唤醒模块，所述休眠和唤醒模块将系统从休眠状态中唤醒，系统被唤醒后，将数据发送给触发录像判断模块；

（2）触发录像判断模块将原始数据与本地场景数据库中的数据进行对比，先判断是否是应触发录像振动曲线，如果是，直接触发，发出录像命令到音视频录像系统启动录像，如果不是，进一步判断是否是应规避振动曲线，如果是，则不触发，如果不是，则触发；

（3）音视频录像系统在收到录像命令后，启动录像系统，录制环境影像，录制结束并且后续工作完成后，主动进入休眠。

10.根据权利要求9所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录方法，其特征在于，所述方法还包括本地场景数据库数据更新，是在服务器端的数据库有新数据后，通过本地场景数据库更新模块将本地场景数据库和服务器端的数据库的数据进行同步。

11.根据权利要求9和10所述的基于场景触发的集成式车辆刮擦自动记录方法，其特征在于，所述步骤（1）中，在振动传感器检测到碰撞振动信号后，先做一个阈值判断，判断振动信号在某个方向上的分量是否超过设置阈值，如果判真，则开始采集从发生刮擦碰撞的时间点开始的一段时间内的碰撞传感器的数据，否则不与响应。

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