專利名稱：可視黑匣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種汽車電子產(chǎn)品，具體的涉及到一種車用可視黑匣子。
背景技術(shù)：
黑匣子本是飛機(jī)的一種裝備，用來記錄飛機(jī)飛行中的飛行參數(shù)和地面指揮人員與飛行員的對話以及機(jī)艙內(nèi)飛行員之間的對話等，作為飛機(jī)出現(xiàn)事故時(shí)查找故障原因的重要依據(jù)。
上個(gè)世紀(jì)80年代，黑匣子技術(shù)被移植到汽車上，開發(fā)出了車用黑匣子，可以記錄汽車行駛中的一些數(shù)據(jù)和駕駛員的一些操作動作，比如時(shí)速、剎車、燈光狀態(tài)以及轉(zhuǎn)向燈狀態(tài)等等，其最初目的也是想作為汽車出現(xiàn)事故后交警處理事故的依據(jù)。
但是，由于汽車在地面行駛時(shí)，周圍的情況極為復(fù)雜，現(xiàn)有的汽車黑匣子根本無法記錄車前周圍的情況，而所記錄的資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，就難以作為處理事故的依據(jù)；同時(shí)汽車黑匣子需要特殊的設(shè)備去讀取其中的數(shù)據(jù)，使用十分不便，前期投資很大，所以汽車黑匣子出現(xiàn)二十余年始終未能正式投入使用。
新的交通法對事故舉證提出了更高的要求，就是汽車駕駛員有舉證的義務(wù)。這是一個(gè)十分頭疼的事情，對一起車禍?zhǔn)鹿逝e出有力的證據(jù)并非易事，尤其是在當(dāng)今這個(gè)人情淡化的時(shí)代。
有這么一篇報(bào)道，一名女司機(jī)出了事故，及時(shí)地用隨身攜帶的數(shù)碼相機(jī)拍下了現(xiàn)場的狀況，成功地為自己作了有力的舉證。
數(shù)碼相機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)是個(gè)成熟的技術(shù)，各種各樣的數(shù)碼相機(jī)充斥市場，從百萬像素的到千萬像素的，從幾百元得到幾萬元的，應(yīng)有盡有。數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)是能夠即拍即看，作為一種汽車事故現(xiàn)場舉證的工具是再好不過了。
然而普通的數(shù)碼相機(jī)當(dāng)初設(shè)計(jì)的宗旨并不是為這一目的，只有當(dāng)司機(jī)隨身帶著且又想起現(xiàn)場拍照的時(shí)候才能夠起作用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是把黑匣子和數(shù)碼相機(jī)技術(shù)集合起來，提出一種車用可視黑匣子。
本實(shí)用新型車用可視黑匣子，包括鏡頭、成像傳感器、數(shù)碼相機(jī)芯片、存儲卡、顯示器和USB接口，其特征是設(shè)置了制動傳感器、控制CPU和定時(shí)器，其中制動傳感器連接到控制CPU的輸入端口，控制CPU的一個(gè)輸出端口通過定時(shí)器連接數(shù)碼相機(jī)芯片的單幅拍攝控制接口，另一個(gè)接口連接數(shù)碼相機(jī)芯片的連續(xù)拍攝控制接口，控制CPU根據(jù)制動傳感器的信號分別輸出定時(shí)單幅拍攝信號到數(shù)碼相機(jī)的單幅拍攝控制接口或輸出連續(xù)拍攝信號到數(shù)碼相機(jī)的連續(xù)拍攝控制接口，控制可視黑匣子的基本操作。
本實(shí)用新型可視黑匣子，所述的制動傳感器是一個(gè)由外殼、鑲在外殼中的PCB版、殼中用彈簧支撐的重物片和焊接在PCB上的光發(fā)射接收對管構(gòu)成的光電式慣性傳感器。
本實(shí)用新型可視黑匣子，所述的制動傳感器還可以用壓阻式加速度傳感器加放大比較電路組成制動傳感器替代。
本實(shí)用新型可視黑匣子，還設(shè)置了一個(gè)圖符發(fā)生器和圖像預(yù)處理電路，圖符發(fā)生器能產(chǎn)生車速、車輛制動、剎車踏板踩下、轉(zhuǎn)向、大燈幾種圖符和包含年月日時(shí)分秒車速的時(shí)間字符中的若干種，圖符發(fā)生器的輸入連接控制CPU，輸出通過圖像預(yù)處理電路和數(shù)碼相機(jī)芯片連接，圖符發(fā)生器的圖符和CMOS的圖像信號在圖像預(yù)處理電路中疊加后送入數(shù)碼相機(jī)芯片。
本實(shí)用新型可視黑匣子，還設(shè)置了一個(gè)汽車接口電路，該汽車接口電路可以包含車速信號、剎車信號、轉(zhuǎn)向信號、車燈信號剎車和踏板信號等信號回路，其輸出和控制CPU的若干輸入口連接。
該可視黑匣子可以定時(shí)拍攝汽車前方的路況；制動傳感器的使用，可視黑匣子可以從平時(shí)的定時(shí)單幅拍攝轉(zhuǎn)換到緊急狀態(tài)的攝象狀態(tài)，拍攝下事故時(shí)車前方一段時(shí)間的道路狀況，同時(shí)送存汽車操控一些參數(shù)；這些圖像記錄真實(shí)而客觀，足以作為車禍現(xiàn)場最有力的舉證；該可視黑匣子另一大特點(diǎn)就是可以在和汽車電路幾乎沒有任何連接的情況下工作，省去復(fù)雜的電氣連線。


圖1是本實(shí)用新型可視黑匣子的電路框圖；圖2是本實(shí)用新型可視黑匣子的顯示圖符示意圖；圖3是本實(shí)用新型可視黑匣子的一種光電式制動傳感器的示意圖；圖4是本實(shí)用新型可視黑匣子的光電式制動傳感器的的側(cè)視圖；圖5是本實(shí)用新型可視黑匣子的電子式制動傳感器的線路圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型可視黑匣子，下面結(jié)合實(shí)施例作更詳盡的敘述。
一個(gè)可視黑匣子可以是用簡單便宜的數(shù)碼相機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)，這是實(shí)施例一，可見圖1。
在圖1所示的可視黑匣子中，數(shù)碼相機(jī)芯片和在數(shù)碼相機(jī)中一樣同樣的連接成像傳感器、存儲卡、顯示器和USB接口，不同的是，數(shù)碼相機(jī)芯片的控制鍵接口中單幅拍攝控制和連續(xù)拍攝控制兩個(gè)控制連在控制CPU上，而控制CPU的輸入端連接了一個(gè)制動傳感器。
一般的電腦圖片，當(dāng)其像素為640×480時(shí)，畫面已足夠清晰，因此，可視黑匣子的攝像頭像素通常選用130萬-210萬；其中的成像傳感器可以有CMOS和CCD兩種，考慮到CCD價(jià)格較高，選用CMOS更佳；出于現(xiàn)場證據(jù)的需要，可視黑匣子希望能夠拍到車輛前方盡可能大的場面，攝像頭鏡頭可以選用相當(dāng)于35mm相機(jī)的35mm定焦鏡頭。
該制動傳感器可以是一種光電式制動傳感器，見圖3和4，由帶阻擋部6的重物片5、光電對管4、彈簧7、PCB板9和金屬外殼8組成。光電對管4焊接在PCB板9上，重物片5用兩個(gè)彈簧7支撐在外殼中，PCB板9上應(yīng)有一個(gè)突出部，外殼8上有一個(gè)對應(yīng)的槽，以保證壓合時(shí)光電對管的槽對準(zhǔn)重物片5上的阻擋部6，并留有充裕的活動空間。PCB板和外殼上部的距離要大于重物片5的厚度。制動傳感器的電氣連線從PCB板上直接引出。這種傳感器在安裝時(shí)必須保證兩點(diǎn)，一是平放，二是確保光電對管在前的安裝方向。
該制動傳感器有兩個(gè)位置，車輛沒有緊急制動時(shí)，重物片5受彈簧7所壓，不會向前移動，光電對管之間光路通，輸出低電平；一旦出現(xiàn)緊急制動，由于慣性的作用，重物片5克服了彈簧7的彈力，向前運(yùn)動，重物片5上阻擋部6擋住光路，光電對管的輸出變?yōu)楦唠娖健?br> 開機(jī)后，控制CPU的定時(shí)單幅控制輸出為允許，連續(xù)拍攝控制為禁止，可視黑匣子處于定時(shí)單幅拍攝狀態(tài)，拍攝的單幅圖像逐一記錄在存儲卡中。
制動傳感器的電平變化送到控制CPU，控制CPU的兩路輸出各自變化，定時(shí)單幅拍攝信號由允許變禁止，連續(xù)拍攝信號由禁止變允許，數(shù)碼相機(jī)芯片進(jìn)入連續(xù)拍攝狀態(tài)。
數(shù)碼相機(jī)的其他控制接口均接在一個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ恢眉纯桑褪菬o需調(diào)整狀態(tài)。
可視黑匣子還設(shè)置有圖符發(fā)生器、圖像預(yù)處理電路和汽車電氣接口電路。圖像預(yù)處理電路接在CMOS傳感器和數(shù)碼相機(jī)芯片之間，圖符發(fā)生器接在控制CPU和圖像預(yù)處理電路之間，車上電氣接口連接控制CPU的若干輸入口。
圖符發(fā)生器中預(yù)設(shè)有以下圖符見圖2緊急制動圖符21、車速字符22、剎車踏板圖符和包含年月日時(shí)分秒的時(shí)間字符等。這些圖符根據(jù)控制CPU輸入信號的不同，分別選出，送至圖像預(yù)處理電路和CMOS過來的圖像相好疊加后進(jìn)入數(shù)碼相機(jī)芯片。這就是說，在拍攝的同時(shí)把這些反映車輛行駛情況的信息同時(shí)記錄在案。
車上接口電路就是為了引入車速、剎車踏板、左右轉(zhuǎn)向、大燈等狀態(tài)信號，要接在控制CPU的輸入口上。
由于可視黑匣子中已經(jīng)設(shè)置了制動傳感器，連續(xù)拍攝只有在緊急制動時(shí)才進(jìn)行，所以一段連續(xù)圖像是最有舉證價(jià)值的記錄，本身就包含制動的信息；加上車上的電氣信號引出頗為不易，所以圖符發(fā)生器、圖像預(yù)處理電路和車上電氣接口電路是本實(shí)用新型可選而非必須的電路。如果不考慮電源，本實(shí)用新型可視黑匣子可以在與汽車電路無任何連接的情況下工作。當(dāng)然，采用圖符發(fā)生器和車上電氣接口可以記錄下更多更直觀的信息。
可視黑匣子的制動傳感器并不一定唯上述光電式制動傳感器為唯一選擇，還可以選用圖5所示的壓阻式加速度傳感器配上必需的放大電路LM324和比較電路LM393組成，其中，R11和R12是比較器的門限調(diào)整電阻，LM393的輸出端為制動傳感器的輸出。這種辦法更靈敏，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整比較器的門限，可以獲得更準(zhǔn)確的緊急制動門限閥值。但是壓阻式加速度傳感器價(jià)格比較高，目前還不能成為最佳選擇，日后降價(jià)后可以考慮。
顯示器和USB輸出的連接和功能和一般數(shù)碼相機(jī)完全相同，只是在不需要的時(shí)候以常關(guān)顯示器為好，以免影響司機(jī)開車。
圖像資料的讀取可以通過可視黑匣子上的顯示器觀察；現(xiàn)在交警一般都配有筆記本電腦，配上USB線或讀卡器，便可以調(diào)用可視黑匣子的圖像資料觀看和保存；司機(jī)也可以把存儲卡替換下來作為證據(jù)長期保存。
顯而易見，由于可視黑匣子里的資料有多種讀取辦法，而這些辦法都是通用的容易得到的，所以本實(shí)用新型也克服了傳統(tǒng)黑匣子需要專用設(shè)備讀取資料的致命缺陷，更易于普及，完全可以通過自主自愿的原則逐步普及。
以上只是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，最佳實(shí)施例當(dāng)屬把控制CPU的功能集成到數(shù)碼相機(jī)芯片中。我們知道，數(shù)碼相機(jī)芯片本身就是一個(gè)雙CPU結(jié)構(gòu)，具有一個(gè)圖像DSP和一個(gè)數(shù)碼相機(jī)控制CPU。而可視黑匣子的控制CPU功能完全可以集成到數(shù)碼相機(jī)芯片的控制CPU中。這是最節(jié)省的辦法，可以作出價(jià)格十分低廉的可視黑匣子，甚至可以作為一種帶黑匣子功能的數(shù)碼相機(jī)生產(chǎn)。但是這只能是專業(yè)廠家才可以做到，這里不再累述。
除此之外，本實(shí)用新型可視黑匣子還可以和目前已有的汽車倒車系統(tǒng)、汽車DVD技術(shù)融合，利用他們現(xiàn)有的顯示系統(tǒng)，派生出新的產(chǎn)品。
除上述以外，可視黑匣并非只能作為車用，其他的場合也會找到它的用途。
權(quán)利要求1.一種可視黑匣子，包括鏡頭、成像傳感器、數(shù)碼相機(jī)芯片、存儲卡、顯示器和USB接口，其特征是設(shè)置了制動傳感器、控制CPU和定時(shí)器，其中制動傳感器連接到控制CPU的輸入端口，控制CPU的一個(gè)輸出端口通過定時(shí)器連接數(shù)碼相機(jī)芯片的單幅拍攝控制接口，另一個(gè)接口連接數(shù)碼相機(jī)芯片的連續(xù)拍攝控制接口，控制CPU根據(jù)制動傳感器的信號分別輸出定時(shí)單幅拍攝信號到數(shù)碼相機(jī)的單幅拍攝控制接口或輸出連續(xù)拍攝信號到數(shù)碼相機(jī)的連續(xù)拍攝控制接口，控制可視黑匣子的基本操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可視黑匣子，其特征是所述的制動傳感器是一個(gè)由外殼、鑲在外殼中的PCB板、殼中用彈簧支撐的重物片和焊接在PCB上的光發(fā)射接收對管構(gòu)成的光電式慣性傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可視黑匣子，其特征是所述的制動傳感器還可以用壓阻式加速度傳感器和放大比較電路組成制動傳感器所替代。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的可視黑匣子，其特征是還設(shè)置有一個(gè)圖符發(fā)生器和圖像預(yù)處理電路，圖符發(fā)生器能產(chǎn)生車輛制動、車速、剎車踏板踩下、轉(zhuǎn)向、大燈幾種圖符和包含年月日時(shí)分秒車速的時(shí)間字符中的若干種，圖符發(fā)生器的輸入連接控制CPU，輸出通過圖像預(yù)處理電路和數(shù)碼相機(jī)芯片連接，圖符發(fā)生器的圖符和CMOS的圖像信號在圖像預(yù)處理電路中疊加后送入數(shù)碼相機(jī)芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的可視黑匣子，其特征是還設(shè)置有一個(gè)汽車接口電路，該汽車接口電路可以包含車速信號、剎車信號、轉(zhuǎn)向信號、車燈信號和踏板信號等信號回路，其輸出和控制CPU的若干輸入口連接。
專利摘要可視黑匣子是把黑匣子和數(shù)碼相機(jī)技術(shù)集合起來的一種記錄視頻圖像的設(shè)備，包括數(shù)碼相機(jī)的基本器件鏡頭、成像傳感器、圖像預(yù)處理電路、數(shù)碼相機(jī)芯片、存儲卡、顯示器，和制動傳感器、控制CPU、時(shí)鐘、圖符發(fā)生器和汽車接口電路，圖符發(fā)生器能產(chǎn)生車速、車輛制動、剎車踏板踩下幾種圖符和包含年月日時(shí)分秒的時(shí)間字符，制動傳感器判斷緊急狀態(tài)，可以用光電式制動傳感器，或者是壓阻式加速度傳感器加放大比較電路組成?？梢暫谙蛔涌梢栽诤推囯娐窡o任何連接的情況下工作，可以自動定時(shí)記錄單幅圖像和強(qiáng)制記錄連續(xù)圖像，忠實(shí)客觀地記錄下汽車事故前前方的路況和緊急處置狀態(tài)的圖像資料以及汽車本身的駕駛狀態(tài)，足以作為車禍最有力的舉證。
文檔編號G07C5/00GK2751362SQ20042011541
公開日2006年1月11日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者王剛 申請人:王剛