专利名称：车载路况实时记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车行驶过程中记录路况情况的方法和设备，主要是指一种车载路况实时记录仪。
背景技术：
目前机动车数量激增，随之事故率也大幅攀升，这就存在一个事故处理过程中如何准确划定责任的问题，如果能够再现事故过程就可以实现准确划定责任。为了达到这一目的，曾出现过记录行车路况的装置，但由于技术和结构上的原因，大都存在功能单一、工作不稳定、成本高等问题。因此，距离实际应用还有较大差距。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种车载路况实时记录仪，可以准确记录行车的路况并加以再现，即使在掉电的情况下也能保存数据，从而克服了现有技术存在的缺陷，完全可以满足事故处理过程中准确划定责任的技术支持。
实现本实用新型的技术方案是这种车载记录仪包括摄像头、显示屏、电源、信号采集、数据采集处理、数据存储、录像、视频输出显示，其主要技术是，所述记录仪主要由MCU(单片机)、DSP数字信号处理器、2个Flash数据存储器、ROM程序存储器、RAM随机存储器、Sensor图像传感器、USB接口、摄像镜头、显示屏组成；其中车速信号、多点测距信号、路况信号、车门信号、停车信号、倒车信号、发动机信号、点火开关信号分别经总线接MCU接口J7、J8，Flash、ROM、RAM经总线接MCU与DSP，音/视频的输入与输出端口、USB端口、Sensor均与DSP连接。
该技术方案还包括所述摄像头和显示屏安装在后视镜上，其中显示屏安装在后视镜的镜面上。
所述摄像头为1-4个。
DSP U1接口P00-P07、P10-P17、P20-P27和脚234、273、254、263-264、42接ROM，U1接口MA0-MA14、MD0-MD15和脚105、113-115、122-124接SDRMA，U1功能脚FMGP00-FMGP029为接闪存接口，通过J4根据需要连接不同容量的Flash，U1接口ID0-ID9和脚187-188、205-206、126、138通过接口接J5接摄像头，U1脚20、61、脚39-40分别接晶振，U1脚19、78接复位电路，U1脚275接电源检测电路，U1脚41接LED电路，U1脚59、79、235、64接USB接口J1，U1脚3-4、23-24、43、63分别接电子开关U5，U1脚69、275接开关控制电路，U1脚44接蜂鸣器BUZZER1，U1功能脚DIGTV0-DIGTV21为数字显示屏接口，根据需要连接；MCU单片机U6脚9-12、17接信号接口J7、J8，U6脚19接多功能开关S11，U6脚13接电源接口J6，U6脚14接显示屏控制电路，U6脚26接开关控制电路D2，U6脚7接复位电路，U6脚22、23分别接晶振，U6脚4-5、24-25经上拉阻排RN3、阻排RN4接电子开关U5，U5脚8、11接视频信号输入、脚9、10接视频信号输出。
在USB电路中，接口J1脚1经电容C29、电感L4、电阻R28、电容C28、电阻R28接三极管Q2基极，Q2集电极接U1，J1脚2、3分别经电容C31、C30、电感L5、L6、电阻R32、R31接D-、D+；在开天控制电路中，开关S10一路劫U1，另一路经二极管D2电阻R38、电容C32接电源接口J6；在LED电路中，三极管Q3基极经电阻R45接U1，集电极经发光二极管LED1、电阻R40接电源；在接口电路J3中，J3脚1接电感L7、电容C33、C34、C35、电阻R48，脚2经电阻R47接视频信号，脚3接视频输出。
本实用新型具有的有益效果采用先进的设计理念，合理的技术结构，较低的制造成本，实现了多功能、全方位的行车路况实时记录。具有安装使用方便，操作简单的特点。
图1是本实用新型的控制系统框图。
图2是图1中DSP电路原理图。
图3是图1中电源原理图。
图4是图1中USB电路、开关控制电路、LED电路、蜂鸣器电路的原理图。
图5是图1中电源接口J6、闪存接口J4、摄像头接口J5、显示屏接口J2、开关电路J3的原理图。
图6是图1中MCU电路原理图。
图7是图1中Flash原理图。
图8是图1中SDRAM、ROM原理图。
图9是图1中主机示意图，其中1后视镜、2显示屏、3摄像头。
图10是车用后视镜示意图，其中4色度调整、5色度增多、6色度建校、7USB、8视频信号输出、9播放健、10浏览键、11左移、12右移、13多功能键；a-d电源、色度、亮度、对比度指示灯。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明主机(见图9)带TFT显示器的车内后视镜(内配置摄像头一个)。
本系统采用刹车信号、发动机信号、倒车信号、点火开关来控制系统的动作，这些信号均取自车辆内部，通过系统的连接端口J7、J8将信号引入到MCU(U6)的相关IO端口(见图6)。U6端口功能AP控制端口；PB0运行；PB1倒车；PB2VIDEO-IN；PB3点火开关；PC0NC；PC1浏览状态；PC2TFT开关；PDO屏显控制；PD1LCD控制；PD2录像状态检测；PD3电源状态检测；PEOSD控制；PF0DSP电源控制；PF1提示音。接口J7112V-IN；2GROUND。接口J81刹车；2倒车；3Video-IN，4点火开关。
当车子发动，MCU(U6)检测到点火开关有信号传递过来时，系统经过适当延时后启动，TFT显示屏开启并显示前方图像。同时MCU会连续不断的检测其他信号，当检测到没有刹车信号时MCU(U6)发出指令，DSP(U1)开始将从Sensor(单独的PCB)采集到的数据进行压缩，然后保存到Flash中，Flash存放在独立的一个PCB上面，目的是增加数据安全性。(系统还支持其他存储媒介如SD、MMC、CF、SMC等)。在检测到有刹车信号并持续若干秒后，MCU发出停止指令，DSP停止数据采集。
在Flash存储满后，MCU快速的将数据总线切换到另外一个Flash上面，从而实现数据的连续存储，在DSP将数据写入当前Flash时，MCU将另一个Flash进行格式化，等待下次的数据写入。
在任何时候，MCU检测到有倒车信号时(即倒车时)，显示屏自动转换到后面摄像头的信号。如果此时显示屏处于关闭状态，则自动开启，倒车结束后自动关闭。前后视频信号的切换不影响数据的采集、存储状态。
显示屏在显示3分钟后自动熄灭。TFT-CTL键可以再次开启，并保持3分钟。在浏览状态以及倒车状态显示屏不会关闭。
停车熄火时，点火信号消失，MCU发出结束指令，系统保存已经采集的数据，然后关闭。
当有事故发生而导致系统断电时，J71脚的12V消失，MCU会启动备用电源，同样可以将数据可靠保存。
在非记录状态，即停车时，可以浏览重放已经存储的视频数据。
当有事故发生时，可以按下保护按键，能够保护已经记录的视频数据。
模块简介DSP数字信号处理器；本系统用于对音视频进行采集处理的核心。采用专用DSP，能够以多种格式对音视频信号进行实时压缩、解压缩、存储、回放等。
SDRAM随机数据存储器；用于存放中间数据。因为数据尤其是视频数据在进行压缩、解压缩时有大量的计算过程，其间会有一些临时数据需要存放，而且要求有快速的存取时间，同时指令代码也要下载到Ram中来执行，所以系统配备一片SDRAM用于以上操作，SDRAM的容量大小根据实际需要从32M～256M配置。
Flash NAND型闪存；存放经过压缩的数据。因为Flash的刷新需要一定的时间，并且随着容量的增加而延长，为此配备2片Flash，在其中一片存储满需要对其格式化，此时由另一个Flash存储数据，从而实现数据的不间断存储。
POWER系统电源供应；采用变频调制技术对取自外部的12V电源进行调制，再用LDO型IC分离出各种不同电压值的电源供给系统使用。本系统还考虑到使用环境的特殊性而配备了一组电池，借鉴UPS原理，在有突发事件导致系统断电时，转由电池供电，最大程度保证了系统的稳定性和数据的安全性。当车子启动，则S12V(原理图见附录)端有电，Q11饱和导通，集电极低电平，Q12导通系统上电，MCU工作IO17输出高电平，正常情况下在Q12导通后12V通过D9对电池提供一个微弱的维持电流，电池电压通过D4加到Q12的S端，由于此时Q12S端的电压为12V，而电池电压为6V，因此不会有电流流过，仅当VBAT(取自电瓶)端电压消失，也就是电瓶断电，电池电压通过D4对系统提供电源供应，同时在断电瞬间MCU继续维持高电平，并发出结束指令，采集的数据也会安全的存入Flash中，然后IO17输出低2电平，系统断电。通过上述的措施保障了数据的安全性。
HOST提供与电脑通讯的端口；为方便与电脑进行连接，本机有用于同PC通讯的USB端口。在浏览状态插入USB连接线可以将系统中已经存储的视频数据复制到电脑中保存，此时系统就相当于一个U盘，使用方法与U盘相同。
Sensor图像传感器；可以直接连接多种规格型号的ImageSensor。DSP可以直接与Sensor通讯，进行相关设定以及将数据传回DSP进行处理。
TV_in/Audio_in视音频信号输入；还可以直接输入标准的视频、音频信号，经过转换将数据输入DSP进行处理。这样系统就可以接受任何符合视频、音频标准的前端信号。
TV_Out视频信号输出；前端Sensor采集的图像或回放已经保存的图像均可以通过TV_out输出的电视或其他显示设备上面。
Audio_Out音频输出；同步播放采集或的音频信号。
Digital Out数字视频输出；支持多种主流数字TFT显示屏连接，使之能够直接显示图像。
MCU单片机；系统控制的核心，外部引入的控制信号如点火开关信号等、车速计算、多点测距、系统的各种功能状态的实现等等都是通过MCU来控制、处理，也是系统的功能实现的关键。当系统上电后，MCU首先初始化各个IO，对各个IC进行初始化设定，然后根据控制端口的状态来实现不同的动作。如当检测到有倒车信号是自动将显示切换到后面的摄像头上面，当检测到有刹车信号并连续15秒后自动停止录像，刹车信号消失又继续录像。
多路监控；根据不同的需求，可以配备1到4路监控摄像头，这样就可以对被监控对象进行多点全方位的实时监控。
多点测距；采用多点超声波测距系统实现多点的实时测距，倒车时在显示设备上显示，为使用者提供直观的实时数据。
车速感应；独立的一个实时车速感应系统，能够显示、记录实时车速数据。为将来的取证提供参考。
技术特点1.码率低，画质好，容错性好。
2.实时压缩视频图像。
3.帧率7.5-30。
4.支持各种典型的分辨率。
5.视频端口1路PAL复合视频输入(1.0Vp-p，BNC接口)。
6.音频端口1路麦克风信号输入。
7.存储时间5--60min，不同分辨率存储时限不同。加大flash容量可以增加存储时间。
权利要求1.一种车载路况实时记录仪，包括摄像头、显示屏、电源、信号采集、数据采集处理、数据存储、录像、视频输出显示，其特征是所述记录仪主要由MCU单片机、DSP数字信号处理器、2个Flash数据存储器、ROM程序存储器、RAM随机存储器、Sensor图像传感器、USB接口、摄像头、显示屏组成；其中车速信号、多点测距信号、路况信号、车门信号、停车信号、倒车信号、发动机信号、点火开关信号分别经总线接MCU接口J7、J8，Flash、ROM、RAM经总线接MCU与DSP，音/视频的输入与输出端口、USB端口、Sensor均与DSP连接。
2.如权利要求1所述的车载路况实时记录仪，其特征是所述摄像头和显示屏安装在后视镜上，其中显示屏安装在后视镜的镜面上。
3.如权利要求1所述的车载路况实时记录仪，其特征是所述摄像头为1-4个。
4.如权利要求1所述的车载路况实时记录仪，其特征是DSP U1接口P00-P07、P10-P17、P20-P27和脚234、273、254、263-264、42接ROM，U1接口MA0-MA14、MD0-MD15和脚105、113-115、122-124接SDRMA，U1功能脚FMGP00-FMGP029为接闪存接口，通过J4根据需要连接不同容量的Flash，U1接口ID0-ID9和脚187-188、205-206、126、138通过接口接J5接摄像头，U1脚20、61、脚39-40分别接晶振，U1脚19、78接复位电路，U1脚275接电源检测电路，U1脚41接LED电路，U1脚59、79、235、64接USB接口J1，U1脚3-4、23-24、43、63分别接电子开关U5，U1脚69、275接开关控制电路，U1脚44接蜂鸣器BUZZER1，U1功能脚DIGTV0-DIGTV21为数字显示屏接口，根据需要连接；MCU单片机U6脚9-12、17接信号接口J7、J8，U6脚19接多功能开关S11，U6脚13接电源接口J6，U6脚14接显示屏控制电路，U6脚26接开关控制电路D2，U6脚7接复位电路，U6脚22、23分别接晶振，U6脚4-5、24-25经上拉阻排RN3、阻排RN4接电子开关U5，U5脚8、11接视频信号输入、脚9、10接视频信号输出。
5.如权利要求1或4所述的车载路况实时记录仪，其特征是在USB电路中，接口J1脚1经电容C29、电感L4、电阻R28、电容C28、电阻R28接三极管Q2基极，Q2集电极接U1，J1脚2、3分别经电容C31、C30、电感L5、L6、电阻R32、R31接D-、D+；在开关控制电路中，开关S10一路劫U1，另一路经二极管D2电阻R38、电容C32接电源接口J6；在LED电路中，三极管Q3基极经电阻R45接U1，集电极经发光二极管LED1、电阻R40接电源；在接口电路J3中，J3脚1接电感L7、电容C33、C34、C35、电阻R48，脚2经电阻R47接视频信号，脚3接视频输出。
专利摘要一种车载路况实时记录仪，包括摄像头、显示屏、电源、信号采集、数据采集处理、数据存储、录像、视频输出显示，其技术是所述记录仪主要由MCU(单片机)、DSP数字信号处理器、2个Flash数据存储器、ROM程序存储器、RAM随机存储器、Sensor图像传感器、USB接口、摄像镜头、显示屏组成；其中多点测距信号、路况信号、倒车信号、发动机信号、点火开关信号等分别经总线接MCU接口J7、J8，Flash、ROM、RAM经总线接MCU与DSP，音/视频的输入与输出端口、USB端口、Sensor(摄像头)均与DSP连接。
文档编号G07C5/00GK2862203SQ200520065059
公开日2007年1月24日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者耿军 申请人:耿军