CN2804965Y

CN2804965Y - 事故分析用车载数据记录仪

Info

Publication number: CN2804965Y
Application number: CN 200520108824
Authority: CN
Inventors: 范康翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2015-06-07

Abstract

本实用新型公开了一种事故分析用车载数据记录仪，它由安装在机动车前部驾驶员附近的带有USB接口的广角摄像头和可记录机动车行驶时各种数据/参数的记录盒构成。所述记录盒由壳体和安装在壳体内的嵌入式计算机系统构成；该嵌入式计算机系统包括嵌入式CPU、存储器和加密芯片；嵌入式CPU的USB接口与广角摄像头的USB接口相连，接收摄像头拍摄的关于路况的图像；嵌入式CPU的I/O口通过I/O接线端子与机动车仪表盘处的车速、刹车、油门、离合器、档位、方向盘、鸣笛、车前灯信号相连，采集机动车行驶时的各种数据；嵌入式CPU的数据/地址总线通过总线与存储器、加密芯片的数据/地址口相连，存储CPU采集、接收的各种数据。本实用新型可以非常轻易地重现事故发生过程。

Description

事故分析用车载数据记录仪

技术领域

本实用新型涉及一种记录机动车行驶状态的仪器，具体地说，涉及一种用于记录机动车行驶时的各种车况和路况数据、可再现机动车行驶状态、分析机动车事故发生过程的车载数据记录仪。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，汽车的普及率越来越高。伴随着汽车数量的不断增加，交通事故也逐年递增。在处理交通事故时，传统的作法是：交警根据事故双方陈述的事故发生过程，以及对现场痕迹的分析，得出结论并作出交通事故责任认定书。在整个事故处理过程中，由于无法客观地再现事故发生过程，而双方当事人的陈述主观性又很大，所以交警依此作出的决定有时有失公平。

特别是在新的《中华人民共和国道路交通安全法》颁布实施后，处理交通事故已经不仅仅是判定双方承担的责任比例，而更要求执法者确定机动车方的无责任赔偿比例、为相关保险公司启动理赔程序提供根据甚至要为可能进行的民事诉讼提供有说服力的证据。当机动车与行人、非机动车发生交通事故并造成财产损失、人员伤亡时，新法规定由强势的机动车方承担举证责任，但目前机动车方举证能力显然与其强势地位不符。而当交通事故引发的人身损害赔偿额度又因“以人为本、尊重生命”的立法思想而变得巨大时，法律的公正更显得异常重要。由此可见，先进的立法思想必须有与之相配的先进技术才能得以顺利实施，技术进步也应该跟上法律进步的步伐。另外，在计算机技术蓬勃发展的今天，鉴于法律的严肃性对证据的科学性、客观性有着更严格的要求，数据安全也成为其作为证据的必要条件。

发明内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种全新的车载数据记录仪。它不仅象传统记录仪那样能记录反映机动车行驶时机动车自身情况的车况数据，还能记录反映机动车行驶时的道路以及其他交通主体情况的路况数据；在处理交通事故时，可以再现事故发生前后事故双方的行为过程，为交警处理事故提供直观、客观、公正的证据，真正做到“以事实为根据”的执法理念；而且，出于对原始证据的保护，杜绝数据被篡改，它能对所采集的数据进行有效的加密，并在条件满足时进行解密。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种事故分析用车载数据记录仪，该记录仪由安装在机动车前部驾驶员附近的带有USB接口的广角摄像头和可记录机动车行驶数据和路况图象信息并进行加密处理的记录盒构成；

所述记录盒为车载部件，它由壳体和安装在壳体内的嵌入式计算机系统构成；该嵌入式计算机系统包括嵌入式CPU、存储器和加密芯片；嵌入式CPU的USB接口与广角摄像头的USB接口相连，实时接收摄像头拍摄的关于道路交通状况的图像；嵌入式CPU的I/O口通过I/O接线端子与机动车仪表盘处的车速、刹车、油门、离合器、档位、方向盘、鸣笛、车前灯信号相连，实时采集机动车的车况数据；嵌入式CPU的数据/地址总线通过总线与存储器、加密芯片的数据口、地址口相连，按时间顺序存储并加密采集、接收的各种数据。

在本实用新型的具体实施例中：

在所述记录盒壳体上还设有LCD显示屏、触摸按键和红外线接口；LCD显示屏的数据口通过总线与嵌入式CPU的LCD控制器相连，显示嵌入式CPU记录的各种数据；触摸按键的信号输出端通过总线与嵌入式CPU的触摸屏接口相连，接受操作者输入的各种指令；红外线接口与嵌入式CPU的通用串行总线接口相连，使得操作者可以通过红外线的方式读取存储在嵌入式CPU内的各种数据。

所述嵌入式计算机系统还包括有音频驱动芯片；该音频驱动芯片的数据总线与嵌入式CPU的IIS总线相连，音频驱动芯片又与微型麦克风相连，采集当时的声音信号，并将其转换成音频数据传输给嵌入式CPU。

本实用新型还包括安装在记录仪内部的MEMS(微电子机械系统)加速度计，该加速度计的数据输出口与嵌入式CPU的A/D口相连。

所述广角摄像头为具有DSP处理器和USB接口的摄像头。

所述嵌入式计算机系统还包括一种基于RFID技术的用于记录车辆原始信息的存储器；该RFID存储器与嵌入式CPU不存在任何逻辑联系，它直接通过无线电射频与读取它的装置联系，用于识别车辆本身。

由于本实用新型采用功能强大的嵌入式CPU作为核心部件，所以，本实用新型结构简单、功能强大。又由于本实用新型通过广角摄像头实时拍摄机动车行驶过程中的路况信息，通过集成有各种接口的功能强大的嵌入式CPU处理摄像头拍摄的图像信息以及CPU本身采集的各种信息，并将其加密后存储在专用加密芯片和存储器中，所以，本实用新型可以非常轻易地重现事故发生过程，而且因为数据被加密，随意篡改会使得数据被破坏，从而对机动车方造成损失，所以维护了作为证据的严肃性。

本实用新型是一种有效、可行、低价和便于推广使用的设备。

附图说明

图1为本实用新型记录盒控制电路原理框图

图2为本实用新型USB摄像头内部结构示意图

图3为本实用新型具体实施例记录盒控制电路原理框图

图4～图6为本实用新型具体实施例嵌入式CPU管脚连接图

图7为本实用新型具体实施例地址、数据缓冲器管脚连接图

图8为本实用新型具体实施例FLASH存储器管脚连接图

图9为本实用新型具体实施例SDRAM存储器管脚连接图

图10为本实用新型具体实施例加密芯片管脚连接图

图11为本实用新型具体实施例嵌入式CPU IIS接口管脚连接图

图12为本实用新型具体实施例红外线接口芯片管脚连接图

图13为本实用新型具体实施例USB接口管脚连接图

图14为本实用新型嵌入式CPU执行的控制程序程序框图

具体实施方式

为了能够再现事故发生过程，即在机动车行驶过程中，当前方道路发生异常情况时，当时的机动车周围情况、机动车驾驶员在自然规律允许、人力可及的范围内是否“采取了避免事故发生的必要的处置措施”，本实用新型记录了：当时路况的图象和声音数据，表示驾驶员处置措施的数据如：车速、刹车、油门、离合器、档位、方向盘、鸣笛、车前灯等，以及发生这一切的准确时间。

本实用新型公开的事故分析用车载数据记录仪主要由安装在机动车前部驾驶员附近的带有USB接口的广角摄像头和安装在驾驶室内的可记录机动车行驶时各种数据的记录盒构成。

所述记录盒由壳体和安装在壳体内的嵌入式计算机系统构成。如图1所示，该嵌入式计算机系统包括嵌入式CPU、存储器、加密芯片和音频驱动芯片。嵌入式CPU的USB接口与广角摄像头的USB接口相连，接收摄像头拍摄的关于路况的图像；嵌入式CPU的IIS总线与音频驱动芯片的数据总线相连，音频驱动芯片又与微型麦克风相连，采集麦克风输出的声音信号，并将其转换成音频数据传输给嵌入式CPU；嵌入式CPU的I/O口通过I/O接线端子与机动车仪表盘处的车速、刹车、油门、离合器、档位、方向盘、鸣笛、车前灯信号相连，采集机动车行驶时的各种数据，以便对照图象信息判断当时的路况、车况和驾驶员操作的合理性；嵌入式CPU的数据/地址总线通过总线与存储器、加密芯片的数据口、地址口相连，按时间顺序存储并加密嵌入式CPU采集、接收的各种数据。

为了便于驾驶员、交警在事故现场再现记录仪记录的数据和画面，如图1所示，在记录盒壳体上还设有LCD显示屏、触摸按键和红外线接口；LCD显示屏的数据口通过总线与嵌入式CPU的LCD控制器相连，显示嵌入式CPU记录的各种数据；触摸按键的信号输出端通过总线与嵌入式CPU的触摸屏接口相连，接受操作者输入的各种指令；红外线接口与嵌入式CPU的通用串行总线接口(UART接口)相连，使得操作者可以通过红外线的方式读取存储在嵌入式CPU内的各种数据。

另外，本实用新型还可以通过安装在记录仪内部的MEMS(微电子机械系统)加速度计(如AD DEVICE公司生产的ADXL320)准确地测量机动车的加速度，该加速度计的数据输出口与嵌入式CPU的A/D口相连。MEMS加速度计是一种微型的芯片级加速度计，可检测机动车两个轴的加速度信号并转换成标准的模拟量信号，再通过嵌入式CPU的A/D转换器转换成数字信号，供系统判断是否有碰撞和紧急刹车情况发生。

图2为本实用新型包括的带有USB接口的广角摄像头的内部结构示意图。该摄像头安装在汽车前部驾驶员附近，其视野与驾驶员视野大致相同。如图所示，该摄像头为具有DSP处理器和USB接口的摄像头，它由微型广角镜头、CMOS图象传感器、DSP处理器和USB接口构成，可对拍摄的图像进行即时的压缩处理，使得所需传输的数据量减少，并且可以方便地通过USB接口与嵌入式CPU的USB接口相连，传输图像数据，而无需任何驱动程序。该摄像头是本实用新型车载记录仪的关键部件，通过它拍摄的图像记录可使人直观的判别车辆行驶过程中前方的道路通行状况、道路设施状况、其他机动车/非机动车/行人状况、天气情况、能见度等各种信息。

图3为本实用新型具体实施例记录盒控制电路部分原理框图。如图3所示，本实用新型具体实施例选用的是韩国三星公司(SAMSUNG)生产的基于ARM920T标准的嵌入式CPU(型号S3C2410X)。该CPU本身集成了多种接口如USB接口、LCD控制器、触摸屏接口、通用串行总线接口即UART接口(含红外线接口)、I/O接口、IIS总线、A/D转换接口等，可以非常方便的与各种外设(如带有USB接口的摄像头、存储器、触摸屏、LCD显示器等)相连接。

另外，为了保证数据不被篡改，如图3所示，本实用新型包括有SDRAM存储器、FLASH存储器和专用的加密芯片。专用加密芯片用于存储车辆信息、加密密钥和算法，CPU将采集到的数字信息与密钥进行计算后将加密后的综合数据记录到存储器芯片中，读取和分析设备也必须拥有解密密钥和算法才能将加密过的数据还原成可视的图象等信息，从而，保证CPU采集、存储的数据的真实性、可靠性。

如图1所示，本实用新型记录盒控制电路板上还设计有一种基于RFID技术的存储器(如EM公司生产的EM4034)。它在车辆安装本实用新型时一次性记录车辆的原始信息，如车辆生产厂商、车辆型号、出厂日期、车辆牌照号、行驶证号、车辆所有人等。该RFID芯片与嵌入式CPU不存在任何逻辑联系，它直接通过无线电射频与读取它的装置联系，用于识别车辆本身。该芯片的引入是为了证明所采集的信息属于该车辆。

图4～图13为本实用新型记录盒控制电路部分具体电路图。由于本实用新型采用功能强劲的嵌入式CPU作为核心芯片，其共有上百条管脚，为了表述方便，本实用新型用图4、图5、图6三张图表示CPU的管脚连接关系。图7为与嵌入式CPU地址总线相连的地址锁存器U2、U6、U7的管脚连接图，以及与嵌入式CPU数据总线相连的数据锁存器U3、U5的管脚连接图。图8为FLASH存储器管脚连接图，FLASH存储器U12、U13、U14的地址总线、数据总线分别与CPU的地址、数据总线相连。图9为SDRAM存储器管脚连接图，SDRAM存储器U8、U9的地址总线、数据总线分别与CPU的地址、数据总线相连。图10为本实用新型具体实施例加密芯片管脚连接图，如图所示，加密芯片SSX16的数据总线与嵌入式CPU的数据总线相连，加密芯片的控制端nLE与CPU的地址选通端ADDR27相连。图11为本实用新型具体实施例嵌入式CPU IIS接口管脚连接图，如图所示，CPU的IIS接口L3DATA、12SSDI、12SSDO与音频驱动芯片的数据输入/输出端L3DATA、DATAO、DATAI相连，音频驱动芯片的音频信号输入/输出端分别与麦克MICI、扬声器CN1相连。图12为本实用新型具体实施例红外线接口芯片管脚连接图，如图所示，嵌入式CPU的串口TXD2、RXD2通过逻辑芯片U20、U21与红外线接口芯片U19相连，通过红外线方式读取CPU中存储的数据。图13为本实用新型具体实施例USB接口管脚连接图，如图所示，USB接口CON14、16、17分别与CPU的DN0、DP0和DN1、DP1相连。

图4为本实用新型嵌入式CPU执行的控制程序的程序框图。本实用新型在汽车点火后即开始工作，嵌入式CPU每40ms循环采集一次信息，并将采集的数据加密后存储到FLASH存储器的循环区，直到汽车熄火为止。记录的信息包括时间、图象、声音、车况和加速度值。在其工作期间，如遇到加速度数据异常或人工按下“存档”键时，会将本次停车前30秒到后30秒内的数据加密并存档到FLASH存储器的归档区中；如果FLASH存储器已经存满或者空间不够则删除最早的一条记录。考虑到时间间隔对数据的有效性非常重要，所有数据的采集和记录都严格依照实时时钟的顺序进行。

当出现红外线接口的通讯请求时，该记录仪首先会进行身份验证。如果验证通过认定是合法的数据读取器时，则停止数据记录并按照该数据读取器设定的要求传输特定的当前数据或归档数据。

该记录仪可直接接收车载直流电源的电压，并自带锂电池，断电后数据能够保持一年以上。

与车载记录仪配合使用的分析部件可以是一台特殊设计的专用掌上电脑，带有液晶显示和键盘，能完成读取数据、解密数据、分析数据并打印事故分析报告等功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此。任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护范围之内。

Claims

1、一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：它由安装在机动车前部驾驶员附近的带有USB接口的广角摄像头和可记录机动车行驶时各种数据的记录盒构成；

所述记录盒由壳体和安装在壳体内的嵌入式计算机系统构成；该嵌入式计算机系统包括嵌入式CPU、存储器和加密芯片；嵌入式CPU的USB接口与广角摄像头的USB接口相连，接收摄像头拍摄的关于路况的图像；嵌入式CPU的I/O口通过I/O接线端子与机动车仪表盘处的车速、刹车、油门、离合器、档位、方向盘、鸣笛、车前灯信号相连，采集机动车行驶时的各种数据；嵌入式CPU的数据/地址总线通过总线与存储器、加密芯片的数据口、地址口相连，存储嵌入式CPU采集、接收的各种数据。

2、根据权利要求1所述的一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：在所述记录盒壳体上还设有LCD显示屏、触摸按键和红外线接口；LCD显示屏的数据口通过总线与嵌入式CPU的LCD控制器相连，显示嵌入式CPU记录的各种数据；触摸按键的信号输出端通过总线与嵌入式CPU的触摸屏接口相连，接受操作者输入的各种指令；红外线接口与嵌入式CPU的通用串行总线接口相连，使得操作者可以通过红外线的方式读取存储在嵌入式CPU内的各种数据。

3、根据权利要求2所述的一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：所述嵌入式计算机系统还包括有音频驱动芯片；该音频驱动芯片的数据总线与嵌入式CPU的IIS总线相连，音频驱动芯片又与微型麦克风相连，采集当时的声音信号，并将其转换成音频数据传输给嵌入式CPU。

4、根据权利要求3所述的一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：本实用新型还包括安装在记录仪内部的MEMS加速度计，该加速度计的数据输出口与嵌入式CPU的A/D口相连。

5、根据权利要求1～4之一所述的一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：所述广角摄像头为具备DSP处理器和USB接口的摄像头。

6、根据权利要求5所述的一种事故分析用车载数据记录仪，其特征在于：所述嵌入式计算机系统还包括有一种基于RFID技术的用于记录车辆原始信息的存储器；该RFID存储器与嵌入式CPU不存在任何逻辑联系，它直接通过无线电射频与读取它的装置联系，用于识别车辆本身。