专利名称：可视黑匣子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种汽车电子产品，具体的涉及到一种车用可视黑匣子。
背景技术：
黑匣子本是飞机的一种装备，用来记录飞机飞行中的飞行参数和地面指挥人员与飞行员的对话以及机舱内飞行员之间的对话等，作为飞机出现事故时查找故障原因的重要依据。
上个世纪80年代，黑匣子技术被移植到汽车上，开发出了车用黑匣子，可以记录汽车行驶中的一些数据和驾驶员的一些操作动作，比如时速、刹车、灯光状态以及转向灯状态等等，其最初目的也是想作为汽车出现事故后交警处理事故的依据。
但是，由于汽车在地面行驶时，周围的情况极为复杂，现有的汽车黑匣子根本无法记录车前周围的情况，而所记录的资料远远不够，就难以作为处理事故的依据；同时汽车黑匣子需要特殊的设备去读取其中的数据，使用十分不便，前期投资很大，所以汽车黑匣子出现二十余年始终未能正式投入使用。
新的交通法对事故举证提出了更高的要求，就是汽车驾驶员有举证的义务。这是一个十分头疼的事情，对一起车祸事故举出有力的证据并非易事，尤其是在当今这个人情淡化的时代。
有这么一篇报道，一名女司机出了事故，及时地用随身携带的数码相机拍下了现场的状况，成功地为自己作了有力的举证。
数码相机现在已经是个成熟的技术，各种各样的数码相机充斥市场，从百万像素的到千万像素的，从几百元得到几万元的，应有尽有。数码相机的特点是能够即拍即看，作为一种汽车事故现场举证的工具是再好不过了。
然而普通的数码相机当初设计的宗旨并不是为这一目的，只有当司机随身带着且又想起现场拍照的时候才能够起作用。
实用新型内容本实用新型就是把黑匣子和数码相机技术集合起来，提出一种车用可视黑匣子。
本实用新型车用可视黑匣子，包括镜头、成像传感器、数码相机芯片、存储卡、显示器和USB接口，其特征是设置了制动传感器、控制CPU和定时器，其中制动传感器连接到控制CPU的输入端口，控制CPU的一个输出端口通过定时器连接数码相机芯片的单幅拍摄控制接口，另一个接口连接数码相机芯片的连续拍摄控制接口，控制CPU根据制动传感器的信号分别输出定时单幅拍摄信号到数码相机的单幅拍摄控制接口或输出连续拍摄信号到数码相机的连续拍摄控制接口，控制可视黑匣子的基本操作。
本实用新型可视黑匣子，所述的制动传感器是一个由外壳、镶在外壳中的PCB版、壳中用弹簧支撑的重物片和焊接在PCB上的光发射接收对管构成的光电式惯性传感器。
本实用新型可视黑匣子，所述的制动传感器还可以用压阻式加速度传感器加放大比较电路组成制动传感器替代。
本实用新型可视黑匣子，还设置了一个图符发生器和图像预处理电路，图符发生器能产生车速、车辆制动、刹车踏板踩下、转向、大灯几种图符和包含年月日时分秒车速的时间字符中的若干种，图符发生器的输入连接控制CPU，输出通过图像预处理电路和数码相机芯片连接，图符发生器的图符和CMOS的图像信号在图像预处理电路中叠加后送入数码相机芯片。
本实用新型可视黑匣子，还设置了一个汽车接口电路，该汽车接口电路可以包含车速信号、刹车信号、转向信号、车灯信号刹车和踏板信号等信号回路，其输出和控制CPU的若干输入口连接。
该可视黑匣子可以定时拍摄汽车前方的路况；制动传感器的使用，可视黑匣子可以从平时的定时单幅拍摄转换到紧急状态的摄象状态，拍摄下事故时车前方一段时间的道路状况，同时送存汽车操控一些参数；这些图像记录真实而客观，足以作为车祸现场最有力的举证；该可视黑匣子另一大特点就是可以在和汽车电路几乎没有任何连接的情况下工作，省去复杂的电气连线。
图1是本实用新型可视黑匣子的电路框图；图2是本实用新型可视黑匣子的显示图符示意图；图3是本实用新型可视黑匣子的一种光电式制动传感器的示意图；图4是本实用新型可视黑匣子的光电式制动传感器的的侧视图；图5是本实用新型可视黑匣子的电子式制动传感器的线路图。
具体实施方式
为了进一步阐明本实用新型可视黑匣子，下面结合实施例作更详尽的叙述。
一个可视黑匣子可以是用简单便宜的数码相机芯片实现，这是实施例一，可见图1。
在图1所示的可视黑匣子中，数码相机芯片和在数码相机中一样同样的连接成像传感器、存储卡、显示器和USB接口，不同的是，数码相机芯片的控制键接口中单幅拍摄控制和连续拍摄控制两个控制连在控制CPU上，而控制CPU的输入端连接了一个制动传感器。
一般的电脑图片，当其像素为640×480时，画面已足够清晰，因此，可视黑匣子的摄像头像素通常选用130万-210万；其中的成像传感器可以有CMOS和CCD两种，考虑到CCD价格较高，选用CMOS更佳；出于现场证据的需要，可视黑匣子希望能够拍到车辆前方尽可能大的场面，摄像头镜头可以选用相当于35mm相机的35mm定焦镜头。
该制动传感器可以是一种光电式制动传感器，见图3和4，由带阻挡部6的重物片5、光电对管4、弹簧7、PCB板9和金属外壳8组成。光电对管4焊接在PCB板9上，重物片5用两个弹簧7支撑在外壳中，PCB板9上应有一个突出部，外壳8上有一个对应的槽，以保证压合时光电对管的槽对准重物片5上的阻挡部6，并留有充裕的活动空间。PCB板和外壳上部的距离要大于重物片5的厚度。制动传感器的电气连线从PCB板上直接引出。这种传感器在安装时必须保证两点，一是平放，二是确保光电对管在前的安装方向。
该制动传感器有两个位置，车辆没有紧急制动时，重物片5受弹簧7所压，不会向前移动，光电对管之间光路通，输出低电平；一旦出现紧急制动，由于惯性的作用，重物片5克服了弹簧7的弹力，向前运动，重物片5上阻挡部6挡住光路，光电对管的输出变为高电平。
开机后，控制CPU的定时单幅控制输出为允许，连续拍摄控制为禁止，可视黑匣子处于定时单幅拍摄状态，拍摄的单幅图像逐一记录在存储卡中。
制动传感器的电平变化送到控制CPU，控制CPU的两路输出各自变化，定时单幅拍摄信号由允许变禁止，连续拍摄信号由禁止变允许，数码相机芯片进入连续拍摄状态。
数码相机的其他控制接口均接在一个适当的固定位置即可，就是无需调整状态。
可视黑匣子还设置有图符发生器、图像预处理电路和汽车电气接口电路。图像预处理电路接在CMOS传感器和数码相机芯片之间，图符发生器接在控制CPU和图像预处理电路之间，车上电气接口连接控制CPU的若干输入口。
图符发生器中预设有以下图符见图2紧急制动图符21、车速字符22、刹车踏板图符和包含年月日时分秒的时间字符等。这些图符根据控制CPU输入信号的不同，分别选出，送至图像预处理电路和CMOS过来的图像相好叠加后进入数码相机芯片。这就是说，在拍摄的同时把这些反映车辆行驶情况的信息同时记录在案。
车上接口电路就是为了引入车速、刹车踏板、左右转向、大灯等状态信号，要接在控制CPU的输入口上。
由于可视黑匣子中已经设置了制动传感器，连续拍摄只有在紧急制动时才进行，所以一段连续图像是最有举证价值的记录，本身就包含制动的信息；加上车上的电气信号引出颇为不易，所以图符发生器、图像预处理电路和车上电气接口电路是本实用新型可选而非必须的电路。如果不考虑电源，本实用新型可视黑匣子可以在与汽车电路无任何连接的情况下工作。当然，采用图符发生器和车上电气接口可以记录下更多更直观的信息。
可视黑匣子的制动传感器并不一定唯上述光电式制动传感器为唯一选择，还可以选用图5所示的压阻式加速度传感器配上必需的放大电路LM324和比较电路LM393组成，其中，R11和R12是比较器的门限调整电阻，LM393的输出端为制动传感器的输出。这种办法更灵敏，适当的调整比较器的门限，可以获得更准确的紧急制动门限阀值。但是压阻式加速度传感器价格比较高，目前还不能成为最佳选择，日后降价后可以考虑。
显示器和USB输出的连接和功能和一般数码相机完全相同，只是在不需要的时候以常关显示器为好，以免影响司机开车。
图像资料的读取可以通过可视黑匣子上的显示器观察；现在交警一般都配有笔记本电脑，配上USB线或读卡器，便可以调用可视黑匣子的图像资料观看和保存；司机也可以把存储卡替换下来作为证据长期保存。
显而易见，由于可视黑匣子里的资料有多种读取办法，而这些办法都是通用的容易得到的，所以本实用新型也克服了传统黑匣子需要专用设备读取资料的致命缺陷，更易于普及，完全可以通过自主自愿的原则逐步普及。
以上只是本实用新型的一个实施例，最佳实施例当属把控制CPU的功能集成到数码相机芯片中。我们知道，数码相机芯片本身就是一个双CPU结构，具有一个图像DSP和一个数码相机控制CPU。而可视黑匣子的控制CPU功能完全可以集成到数码相机芯片的控制CPU中。这是最节省的办法，可以作出价格十分低廉的可视黑匣子，甚至可以作为一种带黑匣子功能的数码相机生产。但是这只能是专业厂家才可以做到，这里不再累述。
除此之外，本实用新型可视黑匣子还可以和目前已有的汽车倒车系统、汽车DVD技术融合，利用他们现有的显示系统，派生出新的产品。
除上述以外，可视黑匣并非只能作为车用，其他的场合也会找到它的用途。
权利要求1.一种可视黑匣子，包括镜头、成像传感器、数码相机芯片、存储卡、显示器和USB接口，其特征是设置了制动传感器、控制CPU和定时器，其中制动传感器连接到控制CPU的输入端口，控制CPU的一个输出端口通过定时器连接数码相机芯片的单幅拍摄控制接口，另一个接口连接数码相机芯片的连续拍摄控制接口，控制CPU根据制动传感器的信号分别输出定时单幅拍摄信号到数码相机的单幅拍摄控制接口或输出连续拍摄信号到数码相机的连续拍摄控制接口，控制可视黑匣子的基本操作。
2.根据权利要求1的可视黑匣子，其特征是所述的制动传感器是一个由外壳、镶在外壳中的PCB板、壳中用弹簧支撑的重物片和焊接在PCB上的光发射接收对管构成的光电式惯性传感器。
3.根据权利要求1的可视黑匣子，其特征是所述的制动传感器还可以用压阻式加速度传感器和放大比较电路组成制动传感器所替代。
4.根据权利要求2或3的可视黑匣子，其特征是还设置有一个图符发生器和图像预处理电路，图符发生器能产生车辆制动、车速、刹车踏板踩下、转向、大灯几种图符和包含年月日时分秒车速的时间字符中的若干种，图符发生器的输入连接控制CPU，输出通过图像预处理电路和数码相机芯片连接，图符发生器的图符和CMOS的图像信号在图像预处理电路中叠加后送入数码相机芯片。
5.根据权利要求4的可视黑匣子，其特征是还设置有一个汽车接口电路，该汽车接口电路可以包含车速信号、刹车信号、转向信号、车灯信号和踏板信号等信号回路，其输出和控制CPU的若干输入口连接。
专利摘要可视黑匣子是把黑匣子和数码相机技术集合起来的一种记录视频图像的设备，包括数码相机的基本器件镜头、成像传感器、图像预处理电路、数码相机芯片、存储卡、显示器，和制动传感器、控制CPU、时钟、图符发生器和汽车接口电路，图符发生器能产生车速、车辆制动、刹车踏板踩下几种图符和包含年月日时分秒的时间字符，制动传感器判断紧急状态，可以用光电式制动传感器，或者是压阻式加速度传感器加放大比较电路组成。可视黑匣子可以在和汽车电路无任何连接的情况下工作，可以自动定时记录单幅图像和强制记录连续图像，忠实客观地记录下汽车事故前前方的路况和紧急处置状态的图像资料以及汽车本身的驾驶状态，足以作为车祸最有力的举证。
文档编号G07C5/00GK2751362SQ20042011541
公开日2006年1月11日 申请日期2004年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者王刚 申请人:王刚