车载视频监控的前端信号采集系统的制作方法

本实用新型涉及视频监控领域，具体涉及车载视频监控的前端信号采集系统。

背景技术：

现有的车载视屏监控装置大多采用机械硬盘作为外存对视频信息进行存储，但是机械硬盘在实际工作时磁头需要在多个盘片进行数据的读取和写入操作，这主要依靠磁盘的高速旋转来实现。机械硬盘的缺点也同样明显，在使用过程中受到外界的振动、冲击时极易损坏，造成数据写入读取错误。

目前大多研究都是针对从提高电子设备自身的抗振动及抗冲击能力方面出发，虽然解决了一部分问题，但是在车辆严酷路段下行驶时，车身会产生剧烈的抖动，从而造成监控数据的丢失。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决车载视频监控装置车辆严酷路段下行驶时，车身产生剧烈的抖动，从而造成监控数据的丢失在的问题，提供了车载视频监控的前端信号采集系统，通过在机械硬盘外部增加减震盒，减少硬盘与各种振动源之间的刚性连接，保证了硬盘在各种复杂的路况条件下正常工作，从而保证硬盘内的数据信息的有效调取。

本实用新型通过下述技术方案实现：

车载视频监控的前端信号采集系统，包括电源、电源管理模块、微处理器、视频采集模块、显示模块、音频采集模块、GPS定位模块、音频外放模块和存储模块；电源管理模块、视频采集模块、显示模块、音频采集模块、GPS定位模块、音频外放模块和存储模块均与微处理器连接，电源和电源管理模块连接用于为系统供电，视频采集模块用于采集视频信息并发送给微处理器，微处理器对视频信息进行处理后发送给存储模块进行存储，音频采集模块用于采集音频信息并发送给微处理器，微处理器对音频信息进行处理后发送给存储模块进行存储，GPS定位模块用于实时采集当前的位置信息并发送给微处理器，微处理器对位置信息进行处理后发送给存储模块进行存储，显示模块用于接收微处理器的指令对存储模块中的视频信息进行显示，音频外放模块用于接收微处理器的指令对存储模块中的音频信息进行读取并播放；存储模块包括外存和内存，外存采用机械硬盘，机械硬盘外部设有减震盒，在机械硬盘和减震盒之间设有减震泡沫。机械硬盘具有功耗低、容量大、价格低、技术成熟等优点，因而被广泛应用于视频监控领域，机械硬盘主要由磁头、盘片、控制电机和盘片转轴组成，机械硬盘在实际工作时磁头需要在多个盘片进行数据的读取和写入操作，这主要依靠磁盘的高速旋转来实现。机械硬盘的缺点也同样明显，在使用过程中受到外界的振动、冲击时极易损坏，造成数据写入读取错误，因此在严酷的车载坏境下要保证机械硬盘的正常运转，必须采用有效的措施来降低振动和冲击对硬盘的影响。发明人从这一方面入手，经过多次的实验和模拟，提出了在其外部增加减震盒的方案，同时在减震盒和硬盘之间填充了减震泡沫，减震泡沫均与分布在硬盘盒的两个面上，能够在共振大阻尼时发挥减震缓冲的作用，减少硬盘与各种振动源之间的刚性连接，能够保证硬盘在各种复杂的路况条件下正常工作，从而保证硬盘内的数据信息的有效调取。

进一步的，减震盒包括上盖板及与上盖板相互配合的下底板，下底板和机械硬盘之间设有钢丝绳减震器。钢丝绳减震器的减震钢丝连接并固定在机械硬盘的硬盘盒上，能够在设备进入低频振动式发挥减震换成的作用，钢丝绳减震器与传统的橡胶隔振器相比，具有环境适应性强，使用寿命长，安装方式多样，良好的缓冲抗冲性能，阻尼大，安装方便等优点，有效提高了机械硬盘在使用过程中的稳定性。

进一步的，减震盒底部设有橡胶减震支座，橡胶减震支座中利用率橡胶的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力的特点，使得橡胶减震支座具有良好的减震和缓冲性能，减少了机械硬盘与车体振动的频率发生谐振的可能性，进一步的保证了机械硬盘在工作过程中的稳定性。

进一步的，微处理器包括主CPU和从CPU，主CPU和从CPU连接，内存包括RAM、NORFLASH和NANDFALASH，主CPU和GPS定位模块、音频采集模块、视频采集模块、音频外放模块及电源管理模块相连。通过设置主CPU和从CPU，同时相较于传统的视频监视器采用了NORFLASH和NANDFALASH两种形式的闪存，不但有效的提高了存储速率，降低了主CPU的负荷，减低了主CPU的产热量，提高了系统在对温度的抵抗性；同时当系统遭遇突然断电时，也不会造成数据的丢失，增强了本系统的适用性。

进一步的，视频采集模块和音频采集模块共用同一款A/D芯片，A/D芯片的型号为TW2865；视频采集模块的最前端采集器为摄像头，音频采集模块的最前端采集器为麦克风，摄像头和麦克风均与TW2865芯片连接，TW2865芯片与主CPU连接。通过采用同一块A/D芯片实现视频信号和音频信号的采集，有效的缩小了系统所需要的空间，提高了本系统的便捷性。

进一步的，主CPU上连接有复位电路，复位电路包括电阻R3、电容C6和三级管V1；三级管V1的基极通过电阻R3和主CPU的重置引脚连接，三级管V1的发射极接地，其集电极和电压接入端连接，电容C6一端连接在三级管V1的集电极及其电压接入端之间，其另一端接地。通过设置复位电路，当系统中记录的信息没有价值后，方便了对于系统的清空，同时当车主换车后，只需将本系统复位，便又可以在其他车上继续用，有效的避免了资源的浪费。

进一步的，主CPU上还外接有通讯接口，在主CPU和通讯接口之间设有Max3232转压芯片。通讯接口的设置方便了系统外接通讯网络，当有必要时，系统可以通过外接通讯模块，与3G网和/或4G网络连接。

进一步的，从CPU还与车辆的ACC系统连接，通过将本装置和ACC系统连接，当车辆进入自动巡航时，根据GPS信息可以计算出车速，从而通过本系统可以有效的对车辆的巡航速度进行监控，避免超速，从而提高了本系统的安全性。

进一步的，音频外放模块包括喇叭、功放和WM8731芯片，WM8731芯片与微处理器连接，功放连接在WM8731芯片上，喇叭与功放连接。WM8731芯片为高音质音频芯片，同时配合功放及喇叭，有效的还原存储模块中所存储的音频信息。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、通过设置减震盒、泡沫及钢丝绳减震器，保证硬盘在各种复杂的路况条件下正常工作，从而保证硬盘内的数据信息的有效调取；

2、通过设置主CPU和从CPU，不但有效的提高了存储速率，降低了主CPU的负荷，减低了主CPU的产热量，提高了系统在对温度的抵抗性；同时当系统遭遇突然断电时，也不会造成数据的丢失，增强了本系统的适用性；

3、通过将本系统和车辆的ACC系统有机连接，从而通过本系统可以有效的对车辆的巡航速度进行监控，避免超速，从而提高了本系统的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型具体系统结构示意图；

图3为本实用新型中减震盒的结构示意图；

图4为本实用新型中复位电路图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-上盖板、2-减震泡沫、3-下底板、4-橡胶减震支座、5-钢丝绳减震器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至4所示，车载视频监控的前端信号采集系统，包括电源、电源管理模块、微处理器、视频采集模块、显示模块、音频采集模块、GPS定位模块、音频外放模块和存储模块；电源管理模块、视频采集模块、显示模块、音频采集模块、GPS定位模块、音频外放模块和存储模块均与微处理器连接，电源和电源管理模块连接用于为系统供电，视频采集模块用于采集视频信息并发送给微处理器，微处理器对视频信息进行处理后发送给存储模块进行存储，音频采集模块用于采集音频信息并发送给微处理器，微处理器对音频信息进行处理后发送给存储模块进行存储，GPS定位模块用于实时采集当前的位置信息并发送给微处理器，微处理器对位置信息进行处理后发送给存储模块进行存储，显示模块用于接收微处理器的指令对存储模块中的视频信息进行显示，音频外放模块用于接收微处理器的指令对存储模块中的音频信息进行读取并播放；存储模块包括外存和内存，外存采用机械硬盘，机械硬盘外部设有减震盒，在机械硬盘和减震盒之间设有减震泡沫2。减震盒包括上盖板1及与上盖板相互配合的下底板3，下底板3和机械硬盘之间设有钢丝绳减震器5，本实施例中，减震盒底部设有橡胶减震支座4。本实施例中，电源管理模块采用TPS54386双路开关电源芯片。

本实施例中，微处理器包括主CPU和从CPU，主CPU和从CPU连接，其中主CPU选用Hi3515，从CPU选用LPC2364，同时从CPU扩展外部CAN接口和GPIO接口。内存包括RAM、NORFLASH和NANDFALASH，主CPU和GPS定位模块、音频采集模块、视频采集模块、音频外放模块及电源管理模块相连。同时，主CPU上还外接有通讯接口，在主CPU和通讯接口之间设有Max3232转压芯片。

本实施例中，视频采集模块和音频采集模块共用同一款A/D芯片，A/D芯片的型号为TW2865；视频采集模块的最前端采集器为摄像头，音频采集模块的最前端采集器为麦克风，摄像头和麦克风均与TW2865芯片连接，TW2865芯片与主CPU连接。音频外放模块包括喇叭、功放和WM8731芯片，WM8731芯片与微处理器连接，功放连接在WM8731芯片上，喇叭与功放连接。

同时与主CPU连接的外围电路包括复位电路和时钟电路，复位电路包括电阻R3、电容C6和三级管V1；三级管V1的基极通过电阻R3和主CPU的重置引脚连接，三级管V1的发射极接地，其集电极和电压接入端连接，电容C6一端连接在三级管V1的集电极及其电压接入端之间，其另一端接地。

本系统中采用嵌入式Linux操作系统，GPS定位模块用于车载终端的位置信息采集，实现自动报站、速度限制、里程统计等功能；音频外放模块主要对存储在闪存中的语音文件播报进行放大处理；同时本系统中主芯片还连接有多个外设接口，本实施例中，主芯片还外接有USB HUB以及其他多种接口，如通讯接口、开关量信号输入口、脉冲信息输入口等，方便了本系统的外围扩展。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。