CN1252649C - 用于在检测到车辆发生事故之后存储视觉序列的装置 - Google Patents

用于在检测到车辆发生事故之后存储视觉序列的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种记录与/或存储装置，至少包括：摄像机(V1-V4)，其被安装在车辆(20)上，并被设计用于连续地提供一系列图像；电子电路(21)，其能够在每个时刻向缓冲器(23)传递由摄像机(V1-V4)提供的图像，使得在每个时刻，所述存储器含有由摄像机在所述时刻之前一个预定时间间隔内拍摄的图像序列；以及碰撞检测器(25)。可以响应驾驶员发出的指令或者在检测到碰撞之后自动地把包含在缓冲器(23)中的数据传递到存储存储器(24)中，供以后播放。

Description

用于在检测到车辆发生事故之后存储视觉序列的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在由位于车上的碰撞检测器检测到发生的事故之后记录与/或存储视觉序列的装置。
具体地说，但非排他地，本发明适应于建立一种视觉指示，用于使事件的环境可视化，例如发生在停着的汽车上的碰撞，或者甚至是交通事故，并用于随后推断原因和责任。这可以被执法人员、警察、交通***门和保险公司使用。它使得能够大大减少和查询以及用于提供、表示和确定事实真相的任何过程有关的费用。
背景技术
实际上，公知的事实是，大量的由汽车遭到的碰撞或交通事故都得不到清楚的解释，在事故之后记录的参数(刹车轨迹、碰撞的位置)不能足以精确地回顾在事故期间发生的所有事件，并鉴别和事故有关的各方。因而，这意味着，引起事故的驾驶错误的肇事者，即使其未受到事故的影响，也可以逃脱法律诉讼。其甚至可以不顾其所犯错误的有时是惊人的后果(即使在大量的情况下，双方都对事故负有责任)。
发明内容
因此，本发明的目的在于通过提供一种在车辆上的故障检测器检测到车辆事故之后存储视觉序列的装置来解决这个问题。
本发明提供一种用于在位于车辆上的碰撞检测器检测到在0-200km/h(或更高)速度范围内发生的事故之后存储视觉序列的装置，所述车辆配备有至少一个车载摄像机，用于拍摄车辆周围的空间，以及电子处理电路，所述电子处理电路能够向缓冲存储器传递由摄像机提供的图像，使得在稳态下在任何时刻所述缓冲存储器含有在所述时刻之前多达两分钟的预定时间间隔期间由所述摄像机拍摄的图像序列，所述碰撞检测器在检测到碰撞时对所述电子电路起作用，从而触发在所述缓冲器中包含的数据向用于保留所述数据的存储存储器的传递，以及显示装置，用于在碰撞之后显示包含在存储存储器中的图像，其特征在于：由所述摄像机产生的图像的速率至少是每秒25个图像，使得在高速下在两个连续图像之间由车辆走过的路程小于2米，从而真实地恢复事故的情况；在所述摄像机和所述缓冲存储器之间的和每个像素相关的数据的传递在每个时刻被实时地、并行地进行，不使用要求至少在高达每秒56兆位的速率下的不能允许的处理时间的任何压缩***；所述存储和处理电路包括使得在缓冲存储器中存储的每个图像能够和某个参数例如日期和时间信息与/或车辆的速度与/或刹车条件关联的装置，所述信息和与其相应的图像被同时传递给所述存储存储器，所述存储存储器由硬盘构成，其被设计用于抵抗严重的碰撞，并具有极短的传递时间，所述存储存储器的容量被这样提供，使得能够存储几个图像序列；所述显示装置被这样设计，使得能够进行图像暂停，以便显示图像的内容和与所述图像相关的瞬时参数。
根据本发明，所述碰撞检测器按照车辆的纵轴和横轴由敏感的双轴加速度计构成。
根据本发明，所述电子处理电路被这样设计，使得在传送由所述碰撞检测器发送的检测信号之后，在第二预定时间间隔结束时，其停止在所述缓冲存储器中记录图像，然后进行在两个连续的时间间隔(第一和第二)期间记录的数据向存储存储器的传递。
根据本发明，当所述车辆在所述检测之后重新启动时，其重新初始化所述缓冲存储器，并装入一个用于保留在所述存储存储器中先前记录的信息的程序。
根据本发明，其包括至少两个摄像机，它们被分别安装在车辆的前方和后方。
根据本发明，所述摄像机和所述电子处理电路的馈电由被控制单元控制的馈电电路保证，所述控制单元和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器相连，所述控制单元被这样设计，使得当车辆启动时，所述馈电电路考虑到总馈电触点的闭合，并且在由加速度计可以检测运动之后，向整个装置馈入电流。
已经证明，由所述类型的装置的实施例提出的最主要的问题之一涉及和摄像机提供的图像相关的数字数据的实时存储。
实际上，摄像机的正常速率是每秒25个图像，并且每个图像的像素数至少是280000个像素(700×400)。这意味着，对于具有8个灰度等级的黑白图像，要传递2240000位(8×280000)，即每秒56兆位(25×2240000)。
对于1mn的序列，缓冲存储器的内容将是56兆位×60＝3.36兆位。当然，这些内容需要乘以所用的摄像机的数量，并增加关于附加的信息的位数。
此外，考虑到机动车辆可以达到的速度，尤其是因为事故往往是由于超速所致，本发明的装置需要能够在大约每小时200公里或更高的速度下操作。在这个速度下，(大约每秒55米)，在两个连续的图像之间汽车行驶的路程大约是2米。注意到每秒25个图像的速率是最小的速率，低于这个速率将不可能真实地重构事故。
考虑到这个速率，在摄像机和存储装置之间的数据的传递需要在高速下进行，而不使用任何压缩***：的确，这种***需要和这种应用的要求不兼容的处理时间。
此外，由于存储速度慢，禁止使用某些类型的存储器，尤其是串行地进行数据传递的闪速存储器。
因此，为了解决这些问题，本发明提出使用具有微型计算机结构的存储与处理电子电路，配备有RAM存储器，用于暂时存储由摄像机提供的数字数据，并且其容量相应于前述的一种存储器，关于每个像素从摄像机向微型计算机和RAM存储器的数据传递被并行地进行，使得把存储器的负荷和传递减少到最低的程度。
此外，存储存储器可以有利地由专门设计的硬盘构成，使得能够抵抗剧烈的碰撞。这种解决方案的优点在于，其使得能够获得和这种类型的应用相匹配的极短的传递时间。
附图说明
下面参照附图说明以非限制的例子的形式给出的本发明的各个
实施例，其中：
图1是按照本发明的并且用于装备机动车的装置的示意图；
图2是表示本发明的装置的实施例的一种改型的示意图。
具体实施方式
在这个例子中，机动车辆1配备有两个摄像机2，3，它们分别位于风挡和后灯的上方位置。由两个摄像机2，3提供的图像被传递到电子处理电路4，所述电子处理电路和两个存储单元5，6(例如可以由RAM类型的易失存储器构成的缓冲存储器)相连，所述存储单元借助于数字信息合成元件7并联地安装。包括电子处理单元和存储单元5，6，以及信息合成元件的装置可以具有类似于微型计算机的结构。
有利的是，关于由摄像机扫描的每个像素向电子处理电路的传递被并行地进行，使得尽量减少传递和存储时间。
每个存储单元5、6具有相应于一个预定时间间隔内的一个序列的数字信息的容量，例如在0秒和1分钟之间。其结构是FIFO缓冲器的结构，其中被引入的第一个信息元素是被提取的第一个信息元素(被引入的最后一个信息项引起在所述缓冲器中包含的第一个被重新输入的信息项的提取或检测)。
数字信息合成元件7也和用于检测汽车的总触点的状态的检测元件8、能够检测撞车和机动车辆的运动的加速度计9、速度计数器10、以及用于检测刹车条件(有无进行刹车)的检测装置11相连。
所述元件7被这样设计，使得用于以等于摄像机2，3的速率(例如每秒25个图像)的速率合成一系列的信息M1，M2...Mn，M1’，M2’...Mn’，每个数字信息包括由摄像机拍摄的图像1、日期数据D、以及关于速度的数据V和刹车条件F。
摄像机2，3、电子处理电路4、合成元件7以及存储器5，6的供电由被控制单元12控制的馈电电路保证，所述控制单元12和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器8相连。
下面说明上述装置的操作：
当机动车辆被启动时，馈电电路考虑总的馈电触点的闭合，并且在加速度计9能够检测到运动之后，使整个装置流入电流。
因此，在每个时刻，两个存储单元5，6都存储新的信息，使得在一个短暂的时间间隔之后，其便包括一个信息序列，其中包括在预定的时间间隔内(0秒和1分之间)拍摄的图像，以及和这些图像的每个有关的上述的信息。
当发生严重的碰撞时，加速度计9向存储器的合成和管理元件发出一个信号，所述信号使得存储器5，6的内容传递到存储存储器中，在这种情况下的存储存储器是硬盘。
在存储存储器或在硬盘中包含的序列然后可被提取，使得能够例如在常规的数据处理终端T的显示屏上被读出。
读取这个序列期间，操作者能够进行图像暂停、可能的缩放，使得能够显示图像的内容和瞬时参数(速度/时间/刹车)，如图1所示。
当然，可以采取措施，以便确保在硬盘中和加密装置中包含的信息不能被窜改，避免由未经批准的人员使用这种信息。
当汽车停止时，加速度检测器9向电子处理电路和合成元件发出相应的信息，所述信息中断信息的合成以及向存储器5，6的传输。与此同时，可以切断摄像机2，3的输入。
当然后发生碰撞时，由加速度计9发出的信号引起摄像机2，3、电子电路4、合成元件7以及存储器5，6的启动。
然后，所述存储器根据检测到所述碰撞的时刻在预定时间间隔内例如在0秒和1分钟之间记录由元件7传送的双重的信息序列。
在这个时间间隔结束时，存储器5，6的管理和合成元件7产生一个信号，该信号使得存储器5，6的内容传递到存储存储器，即这里的硬盘。
用和前面所述的相同的方式，在存储存储器或硬盘中包含的序列可以被提取，从而使得在以后能够被读出，以便确定碰撞的情况并识别是谁引起的碰撞(读出引起碰撞的汽车的车牌号)。
有利的是，包括电子处理电路4、存储器5，6的管理与信息合成元件7以及控制单元12的装置可被集成在一个微型控制器MC中(由虚线所示)。
选择地，汽车还可以配备显示控制台CV，用于显示由摄像机拍摄的图像。这个装置能够使驾驶员在其操纵期间避开在其路程上发现的可能的障碍物。
在图2所示的例子中，本发明的装置引入4个摄像机V1-V4，例如具有自动光圈透镜。其中的两个摄像机V2，V3被固定在车辆20的前方，而另外两个V1，V4被安装在处车辆的后方。
摄像机V1，V4借助于包括4个并行端口的接口电路22和包括微处理器21的微型计算机相连。这种常规类型的微处理器21和具有例如两个千兆8位字节的大容量的ROM死存储器以及活存储器23相连。
此外，这种微处理器21和非易失以及非可重写存储器24相连，所述存储器最好由例如万兆8位字节的硬盘构成。
的确，RAM存储器23需要能够永久性地存储在一个预定时间间隔内例如25秒内由摄像机V1-V4产生的图像序列。
此时非易失存储器24的尺寸被这样确定，使得能够存储预定数量例如5个图像序列。
微处理器21还接收首先来自对纵轴加速度和横轴加速度敏感的双轴加速度计25的信息，其次来自车辆20的总触点开关26的信息。
借助于接口27可以和***装置相连，还可以和常规的连接器28相连。所述接27旨在用于恢复在非易失存储器或硬盘24中存储的图像。其可以包括用于连接显示装置的装置，用于实时地显示来自摄像机V1-V4的图像，并可以显示在非易失存储器或硬盘24中存储的图像序列。所述显示装置有利地由汽车的GPS(全球定位***)的显示装置构成。
本发明的装置的一组电子电路由具有5分钟和10分钟自主性的电池29供电，该电池由汽车的电池供电。所述电池29直接和进行永久监视的加速度计25相连。在另一方面，本发明的装置的其它电子电路的供电由被加速度计25和车辆的总触点26的开关控制的可控开关30来实现。
所述的电子电路的装配体最好被容纳在一个能够防火和防止机械攻击的密封室内。所述密封室配备有温度调节装置31，其例如引入一个Peltier效应元件。的确，这种装置证明是重要的，这是由于发生在汽车内部的并超过所用的电子电路的正确操作所需的温度范围的温度差距(冬天，夏天)的缘故。
下面说明上述装置的操作：
按照在车辆停止或者停放时的第一操作方式，只有加速度检测器25由电池29供电(监视方式)，开关30被打开。
当发生幅值超过一个预定门限的碰撞时，加速度检测器25使触点30闭合，因而向装置的所有电子电路供电。微处理器21在缓冲存储器23中存储由摄像机V1-V4提供的数字数据，所述摄像机此时在一个预定时间间隔内拍摄车辆的环境。与此同时，微处理器21启动警报电路33，用于通知驾驶员在其离开车辆期间检测器检测到碰撞，并因而在缓冲存储器23中记录了用于确定碰撞的原因的一组图像。这种声音与/或视觉警报信号可以被永久地接通，或者只当驾驶员打开其车门因而进入其汽车内时接通。
然后驾驶员便检查车辆，检查是否由于碰撞而损坏。
如果车辆未被损坏，驾驶员则不考虑所述警报，并且存储在缓冲存储器23中的序列不被传递到存储存储器24中(因而避免使其进行无用的装载)。选择地，其可以通过按下和微处理器21相连的按钮而擦除缓冲存储器。
在另一方面，如果驾驶员观察到由碰撞引起的损坏，则其可以把包含在缓冲存储器23中的图像传递到存储存储器24中。这种传递例如可以通过和微处理器21相连的按钮34实现。
因此，不能被破坏和窜改的存储存储器24将包含关于碰撞环境的信息，因而使得能够在随后得知是谁引起的碰撞。所述信息应当确保是由相对于所述碰撞具有最好方位的摄像机发出的。
然后驾驶员可以读出包含在存储存储器中的图像，例如在和连接装置28相连的便携计算机上或者在汽车的GPS(全球定位***)显示屏上读出所述的图像，如果汽车上安装有所述显示屏的话。
通过连续地观看由摄像机提供的述图像序列，驾驶员能够确定哪个图像含有关于所述碰撞的有用的或者有利的信息。然后其可以通过连接器28把来自所述摄像机的图像传递到记录载体上，例如盒式磁带或快速存储卡。然后其可以把所述载体连同证明一道例如送交其保险公司。
按照第二操作方式，整个电子电路在由加速度检测器25检测到运动之后与/或在总触点26动作因而启动车辆之后被供给电流(连续供电)。
然后由摄像机V1-V4拍摄的图像通过接口22被传送给微处理器21，其把这些图像存储在活存储器23内，所述活存储器在每个时刻都含有在一个时间间隔例如在这个时刻之前的25秒内由4个摄像机提供的图像。
在加速度计25检测到揭示具有超过一个预定门限的幅值的碰撞的加速度的情况下，微处理器21则在5秒之内停止在活存储器中的图像记录。
在两个相继的时间间隔(例如25秒和5秒)期间收到的在活存储器23中包括的所有信息通过微处理器21被传递到非易失存储器或硬盘24。
当汽车重新启动时，微处理器21，其接收来自汽车的总触点的启动信息，便重新初始化所述电子电路，特别是活存储器23。在另一方面，其不作用在非易失存储器或硬盘上，因而其上含有先前记录的信息。然后其在缓冲存储器中继续记录来自摄像机V1-V4的图像。
根据非易失存储器(或硬盘)的容量，这种处理可以重复若干次(例如5次)，直到非易失存储器或硬盘24满为止。然后，合适的是，按照将来要建立的程序改变非易失存储器24，对其进行格式化。
借助于接口27可以把装入非易失存储器或硬盘24中的数据传递到计算机的存储器中。然后通过对所述图像进行可能的缩放，所述数据可以在前方和后方逐个图像地被显示。
当然，可以和前一个例子一样，可以使微处理器21和用于检测汽车的实际参数甚至和汽车的驾驶有关的参数的各个检测器相连。
这些参数可以和图像同时被显示，以便更好地理解发生碰撞的环境。

Claims (11)

1.一种用于在位于车辆上的碰撞检测器(25)检测到在0-200km/h(或更高)速度范围内发生的事故之后存储视觉序列的装置，所述车辆配备有至少一个车载摄像机(V1-V4)，用于拍摄车辆周围的空间，以及电子处理电路，所述电子处理电路能够向缓冲存储器(23)传递由摄像机(V1-V4)提供的图像，使得在稳态下在任何时刻所述缓冲存储器含有在所述时刻之前多达两分钟的预定时间间隔期间由所述摄像机(V1-V4)拍摄的图像序列，所述碰撞检测器(25)在检测到碰撞时对所述电子电路起作用，从而触发在所述缓冲器(23)中包含的数据向用于保留所述数据的存储存储器(24)的传递，以及显示装置，用于在碰撞之后显示包含在存储存储器(24)中的图像，其特征在于：
-由所述摄像机(V1-V4)产生的图像的速率至少是每秒25个图像，使得在高速下在两个连续图像之间由车辆走过的路程小于2米，从而真实地恢复事故的情况，
-在所述摄像机(V1-V4)和所述缓冲存储器(23)之间的和每个像素相关的数据的传递在每个时刻在至少高达每秒56兆位的速率下被实时地、并行地进行，不使用要求不能允许的处理时间的任何压缩***，
-所述存储和处理电路包括使得在缓冲存储器(23)中存储的每个图像能够和某个参数例如日期和时间信息与/或车辆的速度与/或刹车条件关联的装置，所述信息和与其相应的图像被同时传递给所述存储存储器(24)，
-所述存储存储器(24)由硬盘构成，其被设计用于抵抗严重的碰撞，并具有极短的传递时间，所述存储存储器(24)的容量被这样提供，使得能够存储几个图像序列，
-所述显示装置被这样设计，使得能够进行图像暂停，以便显示图像的内容和与所述图像相关的瞬时参数。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碰撞检测器(25)按照车辆的纵轴和横轴由敏感的双轴加速度计构成。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子处理电路被这样设计，使得在传送由所述碰撞检测器(25)发送的检测信号之后，在第二预定时间间隔结束时，其停止在所述缓冲存储器(23)中记录图像，然后进行在两个连续的时间间隔(第一和第二)期间记录的数据向存储存储器(24)的传递。
4.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电子处理电路被这样设计，使得在传送由所述碰撞检测器(25)发送的检测信号之后，在第二预定时间间隔结束时，其停止在所述缓冲存储器(23)中记录图像，然后进行在两个连续的时间间隔(第一和第二)期间记录的数据向存储存储器(24)的传递。
5.按照权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，当所述车辆在所述检测之后重新启动时，其重新初始化所述缓冲存储器(23)，并装入一个用于保留在所述存储存储器(24)中先前记录的信息的程序。
6.按照权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，其包括至少两个摄像机(V2，V3)，它们被分别安装在车辆的前方和后方。
7.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，其包括至少两个摄像机(V2，V3)，它们被分别安装在车辆的前方和后方。
8.按照权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述摄像机(V1-V4)和所述电子处理电路的馈电由被控制单元(12)控制的馈电电路保证，所述控制单元和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器(8)相连，所述控制单元被这样设计，使得当车辆启动时，所述馈电电路考虑到总馈电触点的闭合，并且在由加速度计(25)可以检测运动之后，向整个装置馈入电流。
9.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述摄像机(V1-V4)和所述电子处理电路的馈电由被控制单元(12)控制的馈电电路保证，所述控制单元和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器(8)相连，所述控制单元被这样设计，使得当车辆启动时，所述馈电电路考虑到总馈电触点的闭合，并且在由加速度计(25)可以检测运动之后，向整个装置馈入电流。
10.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述摄像机(V1-V4)和所述电子处理电路的馈电由被控制单元(12)控制的馈电电路保证，所述控制单元和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器(8)相连，所述控制单元被这样设计，使得当车辆启动时，所述馈电电路考虑到总馈电触点的闭合，并且在由加速度计(25)可以检测运动之后，向整个装置馈入电流。
11.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述摄像机(V1-V4)和所述电子处理电路的馈电由被控制单元(12)控制的馈电电路保证，所述控制单元和加速度计以及用于检测汽车的总触点的状态的检测器(8)相连，所述控制单元被这样设计，使得当车辆启动时，所述馈电电路考虑到总馈电触点的闭合，并且在由加速度计(25)可以检测运动之后，向整个装置馈入电流。
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