专利名称：用于车辆的安全记录和控制系统的制作方法
用于车辆的安全记录和控制系统背景技术随着汽车工业技术的发展和人们生活水平的提高，车辆已经逐 渐成为人们不可或缺的物品，然而，随着车辆的增多以及人们对车 辆依赖性的增强，交通事故和对驾驶员攻击作案的事件时有发生， 并呈上升趋势。 一旦发生重大交通事故，或驾驶员被谋杀后，由于 车辆的严重损坏，例如烧毁，或犯罪分子销毁了作案现场，而使得 有关部分不能得到一手的现场材料，因而无法准确判断事故发生时 的实际情况。为了保证驾驶员的安全和出行的方便， 一方面，人们关注车辆本身的安全性能问题，例如公知的车辆ABS系统等。另一方面，人 们还希望了解事故发生的准确原因，为此，人们开发出了各种在车 辆中使用的黑匣子，这种黑匣子类似于飞机上使用的黑匣子，其基 本功能是记录一些有用的数据，以供人们事后分析使用，例如3004 年7月9日在中国申请的、申请号为3004200060213.5的专利文献 中公开了 一种具有数据保护功能的汽车黑匣子，这种汽车黑匣子主 要由数据存储模块、内电路板、外壳、保护外壳构成，并且在内电 路板上设置有抗水浸断电保护电路。此外，随着通信技术的迅速发展，人们将视频、音频、无线通 信技术和GPS技术也逐渐用在了汽车黑匣子中。例如，在 US3004099279A1中公开了 一种用于车辆的黑匣子，在该黑匣子中 除了记录事故发生时的数据外，可以通过使用摄像头向司机指示车 辆的状态。在该黑匣子中还可以并入GPS系统。在1999年3月5日提交的专利文献AU766174B中，也公开了 一种用于车辆的报警系统，在所述的系统中，包括位移传感器、指示系统和逻辑装置，逻辑装置包括的指令装置在位移传感器检测到 与预定的位移事件预定值相匹配的位移事件时，激活所述指示系统。
然而，在上述文献中公开的技术和现有的其他技术中，大多存 在功能单一，以及不能够与其他的功能模块任意集合的缺点。例如在专利文献3004200060213.5中公开的技术方案仅仅是用来记录和 保存一些数据，这远远满足不了人们日益发展的需求。在后两个文 献中，也只能够完成特定的功能。如果在上面提到的这些系统中增 加新的功能，会增大系统体积、并使其结构复杂、以及30增加系统 的成本。因此，需要一种能够根据用户的需要定制功能模块的、价格低 廉、模块化设计的车辆安全记录和控制系统。发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，进而提供 一种能够根据特殊情况或预先设定的程序捕获视频图片的安全记录 和控制系统。根据本发明的 一 种用于车辆的安全记录和控制系统，可包括 制接口单元，包括传感触发器和通用输入/输出接口；摄像单元，与 所述通用输入/输出接口相连，用于捕获图片；传感检测单元，用于 在启动时向所述传感触发器发送电平信号；中央处理单元，从所述 传感触发器接收所述电平信号，并根据预先设定程序控制所述摄像 单元的所述捕获操作；以及存储单元，用于存储所述预先设定的程 序和所述摄像单元捕获的所述图片。所述摄像单元可根据所述传感触发器从所述传感检测单元接收 的所述电平信号，捕获不同速率的或数量的图片。其中，所述传感 才企测单元还可包括应急启动按4丑和怀疑启动按钮，当启动所述怀疑 启动按钮时，所述摄像单元捕获预定数量的图片，当启动所述应急 启动按钮时，所述摄像单元根据预先设定的捕获速率来捕获图片。 优选地，当启动所述应急启动按钮时，所述摄像单元的捕获速率比 在其他事件的情况下要高。优选地，所述存储单元还可包括特定的只读存储单元，用于存 储用户期望保存的图片。所述控制接口单元还可包括RJ45以太网接
口 ，用以和个人计算机通信。所述通用输入/输出接口包括串行接口 、 并行接口、红外接口、蓝牙接口中的至少一种。优选地，所述传感触发器为12VDC开关，并且还可包括用于在才t测到不利环境的情况下，通知所述系统自动关断的传感器。 优选地，根据本发明的用于车辆的安全记录和控制系统还包括用于显示所述存储单元的存储状态的显示单元。此外，根据本发明另一个实施方案的用于车辆的安全记录和控制系统还可包括GPRS/GSM模块和GPS模块，用于和远程监控中 心进行通信。根据本发明另一个实施方案的用于车辆的安全记录和控制系统 还可包括读卡器，所述读卡器与所述通用输入/输出接口相连，用于 从外部媒介读取数据使用本发明后，可以根据需要存储捕获的外部和车内图片，用 于实时监控或事后跟踪调查。并可以调整图片捕获的速度，从而有 针对性地将捕获重要的图片。
图1为根据本发明的一个实施方案的车辆安全保护系统； 如图2所示为根据本发明一个实施方案的用来对系统进行设置 的程序运行界面示例；以及图3为根据本发明的二个实施方案的车辆安全保护系统。
具体实施方式
下面将按照附图对本发明的用于车辆的安全记录和控制系统进 4亍详细的描述。实施方式1如图1所示，根据本发明的第1实施方案的车辆安全保护系统 1000包括中央处理单元IO、控制接口单元20、揭_像单元30、传 感检测单元40、存储单元50、显示单元60和电源70。
中央处理单元10用于根据各种输入参数，通过预先设定的程序来执行相应的功能，并可选用公知的处理芯片。控制接口单元20为主控制电路板(MFB )用于完成外围设备和 中央处理单元10之间的通信。控制接口单元20包括传感触发器21、 RJ45以太网^^口 23和通用输入/输出接口 22。RJ45以太网接口 23用于和外部控制中心的PC进行通信，这 将在下面进行详细描述。传感触发器21用于从传感;f企测单元40(将 在下面进行详细描述)接收电平信号，并将接收到的电平信号传输到 中央处理单元10。中央处理单元10根据所接收的电平信号，利用 预先设定好的程序按照不同的方式启动和控制摄像单元30进行摄 像。传感触发器21是12VDC的开关，其输入通过专用的设备，例 如PCA9555设备来读取，并将读取的数据通过PCI连接总线(未示 出)传输到中央处理单元10。中央处理单元10通过事先的程序设 置确定要执行的动作和功能。通用输入/输出接口 22用于和摄像单元30和其他外部的设备相 连。输入/输出接口 22可以包括串行4妄口、并行接口、红外接口、 蓝牙接口中的一种或多种。摄像单元30用于捕获的车辆内、外的视频图像。并将捕获的图 像传输到控制接口单元20。在该实施方案中，^L频单元30可支持 与一个或多个摄像头进行连接，优选地与四个摄像头连接，其中， 两个摄像头安装在车辆的外面，用于摄取进入车辆得人员，而另外 两个安装在车辆内，摄取车辆内的情况，这样，即使在有些乘客故 意将车辆内的摄像头盖住时，但安装在车辆外部的摄像头，可以在 他们上下车的过程当中，将他们的外貌摄取下来。当然，这四个摄 像头还可以分别安装在车辆的前面、后面、左面和右面，从而能够 捕获车辆不同部位的视频图像。摄像单元30支持VFW和TWAIN 标准^见频4妄口，相应地，数字l聂像头可选用公知的支持VFW和 TWAIN接口的数字摄像头。其中，为了保证图像的质量效果，所摄 取的图片优选为黑白图片的格式。另外，为了便于传输和保存，还 可以对这些图片进行压缩，由于对图像压缩的方法在本领域中为公
知的，所以在这里不再赘述。
传感检测单元40包括应急启动(Panic)按钮和怀疑启动 (Suspect)按钮。应急启动按钮和怀疑启动按钮为两个12VDC的 开关，其通过12VDC的线路连接到传感触发器21。应急启动按钮 的启动表示遇到了紧急的情况，因此，需要摄像单元30最大限度地 实时捕获车辆内和/或外的情况。怀疑启动按钮的启动表示司机感觉 到可疑的事件可能会发生，因此，需要提高警惕。例如，在正常的 情况下，摄像单元30以某一预先设定的频率来捕获图像(例如，8 帧/分钟)，在应急启动按钮和怀疑启动按钮启动后，摄像单元30 以较高频率捕获图像。这将在下面详细描述。传感检测单元40还可 以包括用于检测车门打开和/或关闭的传感器、车辆的灯是否打开或 关闭的传感器、减震传感器和事故传感器等。在本发明的另外一个 实施方案中，传感检测单元40还可以包括用于检测不利环境的传感 器，例如，在检测到水或温度过高时，通知系统自动关断，从而起 到防水或防火的功能。此外，当本发明的系统IOOO用于出租车时， 传感检测单元40还可包括仪表传感器(例如，检测出租车的计程表 是否启动)。优选地，系统IOOO根据这些传感器的输入，控制摄像 单元30执行不同的操作，如下所述。
需要说明的是，当摄像单元包括多个图像捕获设备时，还可以 分别对这些摄像头进行设置，而对于系统IOOO的所有参数的设定， 都是通过运行在PC上的设定程序来设定的。具体地，通过运行在 PC上的软件对各种系统参数进行设定，并将设定好的参数利用RJ45 以太网接口 23通过局域网或广域网下载到系统1000中，或通过通 用输入/输出接口 22有线或无线地下载到系统1000中。
如图2所示为根据本发明一个实施方案的用来对系统1000进行 设置的程序运行界面示例。在如图所示的示例中，四个摄像头分别 安装在车辆的前后左右侧。当车辆停止时，这四个摄像头都以每分 钟8幅图片的速率捕获图片，当车辆门打开时，这四个摄像头连续 捕获10幅图片，当车辆门关上时，前后两个摄像头分别捕获10幅 图片。当启动应急启动按钮时，前后左右四个摄像头的捕获速率变
为每分钟60幅图片，当怀疑启动按钮启动时，前后左右四个摄像头 各捕获10幅图片。此外，当本发明的系统1000用于出租车上时， 当计程表启动或关闭时，前后两个摄像头分别捕获10幅图片。摄像单元30捕获的图像存储于存储单元50。存储单元50包括程序存储单元和数据存储单元。其中，程序存 储单元用来存储如上所述的系统1000执行其功能运行的程序。数据 存储单元包括一个或多个公知的非易失性存储设备，例如磁硬盘、 快闪记忆卡(CF)和内建微型硬盘的记忆卡(例如，Micro-drive) 等，这些存储设备允许保存到其中的信息，在断电的情况下能够至 少保存12月而不会丢失数据。在数据存储单元例如只包括一块磁硬 盘的情况下，可对其进行划分，以在不同的位置存储不同的数据， 例如，在磁硬盘中专门设置专门的区域对图像数据进行存储，用于 存储图像数据的存储容量优选为能够存储2000幅图片的大小。当 然，数据存储单元还可包括多个和/或多种存储设备，这时，可专门 指定一个存储设备用于存储图像数据。根据本发明的车辆安全保护 系统1000可长时间不间断地进行数据存储，在具体存储数据时，最 新的存储数据将覆盖最早存储的数据，这样，保证了存储单元50 中的数据更新。本领域的技术人员应该认识到，对于具体种类的数 据存储容量和存储位置可通过公知的手段进行调整和设置。此外， 根据本发明的一个实施方案，在存储单元50的数据存储单元中还可 预留具有一定容量的存储位置，用于存储驾驶员想要长期保存的数 据。例如，在一个实施例中，可单独划分一块只读存储区域来保存 启动应急启动按钮和怀疑启动按钮时捕获的图像。具体地说，当启 动应急启动按钮和怀疑启动按钮时，可将摄像单元30捕获的图像存 储在专门预留的只读存储区域中。这样，在事后可单独地读取或保 存这些图像。当只读存储区域存储的已满时，显示单元60显示状态 已满的信息，同时，本发明的系统自动返回到每8秒捕获一幅图像 的状态，并将随后捕获的图像存储到其他可读写区域。此外，当启 动应急启动按钮和怀疑启动按钮后，再次按下应急启动按钮和怀疑 启动按钮时，系统1000返回到原来的初始默认操作。 显示单元60为7^R指示器，用于通过数字来显示是否启动了应 急启动按钮和怀疑启动按钮。并且用于显示只读存储器的存储状态。 例如，当上述的只读存储器存储已满时，显示单元60显示为数字 "1"，以通知用户及时地卸载存储到只读存储器中的图像，并将只 读存储器重置，以留出存储空间。可以使用如前所述的RJ45以太 网接口 23通过局域网或广域网，将存储在只读存储器中的图像传输 到位于外部控制中心的PC上，或传输到其他存储装置。在这里， 考虑到图像的数据量，可使用FTP(文件传输协议)。当然还可以 使用通用输入/输出接口 22，将存储在存储区的只读存储器和其他存 储区域中的数据，传输到其他额外的存储装置中。 电源70为公知的在车辆上使用的12VDC电池。 此外，才艮据本发明实施方案的系统1000还可以包括测试诊断单 元80,测试诊断单元80与中央处理单元IO相连，用来测试系统1000 的性能和诊断其运行是否正常。实施方式2如图3所示，根据本发明第2实施方式的车辆安全保护系统 2000除了包括与实施方式1相同的部件外，还包括无线通信单元100 和GPS才莫块300，用于与远程监控中心进行实时通信。无线通信单 元100的核心部分为GPRS/GSM模块，用于通过GSM/GPRS的短 消息信道或专用信道与远程监控中心进行通信，例如可将车辆的经 过GPS模块300编码的车辆位置信息、以及车辆的速度、里程、油 厢温度等信息通过无线公共网络送到远程监控中心，以对车辆的状 况进行实时监控，同时，在远程监控中心还可以将操作命令传送到 无线通信单元100，无线通信单元100将接收到的命令传输到中央 处理单元10，中央处理单元10根据接收到的命令后，完成相应的 操作。例如，当应急启动按—丑启动后，可优选地通过立即向远程监控 中心发送报警信号，或将捕获的图片发送到远程监控中心，或者可 以直接向公安等机关直接发出报警，或向这些单位发送信息。
远禾呈监4空中心才艮据监控到的凄t据通过无线通信单元100将紧急刹车或使发动机熄火的命令传输到中央处理单元10，中央处理单元 10在接收到该命令后，通过启动车辆的刹车系统进行紧急刹车操 作，或使发动机自动熄火。GPS模块300可通过GPS卫星系统接收各种地理位置信息，并 将这些信息显示在显示单元中(未示出)。驾驶员通过查看显示在 显示单元中的信息，能够清楚地知道车辆所在的位置。通过GPS模 块300接收到的信息还可以与车辆安全保护系统捕获的信息相对应 地保存到存储单元50中。例如可以将同一时间捕获的视频图像、车 辆状况参数和GPS信息对应地保存，这样， 一旦发意外情况，例如 发生车祸，则便于在事后更全面地了解当时的情况。实施方式3根据本发明第3实施方式的车辆安全保护系统除了包括与实施 方式2相同的部件外，还包括一个或多个读卡单元。读卡单元与通 用输入/输出接口 22连接。读卡单元可以读取磁卡、智能卡(smart card)或其它类型的卡。读卡单元与读卡器之间的接口可以采用标 准的串口 RS 232或其他^>知的接口。在一个实施例中，驾驶员在 每次开车时，可先通过读卡单元对自己的身份识别卡(记录油驾驶 员的基本信息，如姓名、年龄、身份证等)进行读取，读卡单元读 取的驾驶员信息将连通其它信息一起保存到存储单元50中。该实施 方案对于驾驶员不固定的公交车和出租车尤其有用。此外，#>据该实施方式的车辆安全保护系统2000,读卡单元还 可以与能够支付各种费用的系统连接。具体地说，读卡单元读取用 户的信息后(例如，读取用户的缴费卡内的信息)，通过本发明的 无线通信单元80与远程付费系统进行通信并完成支付交易功能。虽然以上出于描述性的目的给出了本发明的优选实施方案，但 是本领域的普通技术人员应该认识到，在不背离本发明的精神和范 围下，可对这些实施方案进行各种修改和替换。
权利要求
1.一种用于车辆的安全记录和控制系统，包括控制接口单元，包括传感触发器和通用输入/输出接口；摄像单元，与所述通用输入/输出接口相连，用于捕获图片；传感检测单元，用于在启动时向所述传感触发器发送电平信号；中央处理单元，从所述传感触发器接收所述电平信号，并根据预先设定程序控制所述摄像单元的所述捕获操作；以及存储单元，用于存储所述预先设定的程序和所述摄像单元捕获的所述图片。
2. 如权利要求l所述的系统，其中，所述中央处理单元根据所 述传感触发器从所述传感检测单元接收的所述电平信号，使所述摄 像单元捕获不同速率的或数量的图片。
3. 如权利要求2所述的系统，其中，所述传感检测单元包括应 急启动按钮和怀疑启动按钮，当启动所述怀疑启动按钮时，所述摄 像单元捕获预定数量的图片，当启动所述应急启动按钮时，所述摄 像单元根据预先设定的捕获速率来捕获图片。
4. 如权利要求3所述的系统，所述存储单元还可包括特定的只 读存储单元，用于存储用户期望保存的图片。
5. 如权利要求l所述的系统，其中，所述控制接口单元还包括 RJ45以太网接口，用以和个人计算机通信。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统通过所述RJ45 以太网接口从所述个人计算机接收所述预先设定的程序，或将保存 在所述存储单元中的图片传送到所述个人计算机。
7. 如权利要求1所述的系统，其中，所述通用输入/输出接口包 括串行接口、并行接口、红外接口、蓝牙接口中的至少一种。
8. 如权利要求1所述的系统，其中，所述传感触发器为12VDC 开关。
9. 如权利要求l所述的系统，其中，还包括用于显示所述存储 单元的存储状态的显示单元。
10. 如权利要求1所述的系统，其中，所述传感检测单元还包 括用于在检测到不利环境的情况下，通知所述系统自动关断的传感器。
11. 如前述任一项权利要求所述的系统，还包括GPRS/GSM模 块和GPS模块，用于和远程监控中心进行通信。
12. 如权利要求11所述的系统，还包括读卡器，所述读卡器与 所述通用输入/输出接口相连，用于从外部媒介读取数据。
13. 如权利要求1所述的系统，其中，所述摄像单元的个数为 多个，并设置在车辆的不同位置。
全文摘要
提供了一种用于车辆的安全记录和控制系统，可包括控制接口单元，包括传感触发器和通用输入/输出接口；摄像单元，与所述通用输入/输出接口相连，用于捕获图片；传感检测单元，向所述传感触发器发送电平信号；中央处理单元，从所述传感触发器接收所述电平信号，并根据预先设定程序执行相应的功能；以及存储单元，用于存储所述预先设定的程序和所述摄像单元捕获的所述图片。使用本发明后，可以根据需要存储捕获的外部和车内图片，用于实时监控或事后跟踪调查。并可以调整图片捕获的速度，从而有针对性地将捕获重要的图片。
文档编号G07C5/00GK101127130SQ20061010958
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月14日 优先权日2006年8月14日
发明者克里斯托夫·约翰·斯沃洛斯 申请人:林伟龙