高性能行车记录仪、行车监测系统和汽车的制作方法

1.本实用新型涉及记录仪技术领域，特别涉及一种高性能行车记录仪、行车监测系统和汽车。


背景技术：

2.目前，汽车的品牌繁多且产品更新换代迅速，市场存量汽车中存在许多功能单一的车机，无法满足用户不断衍生出的新需求，例如无法对行车过程中遇到的碰瓷或交通事故进行取证以自我辩护，或者停放车辆时遇到有人盗窃或损坏车辆无法进行取证以保护个人权益。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种高性能行车记录仪，旨在扩展车机功能以提高车机的功能丰富性。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的高性能行车记录仪包括：
5.记录仪本体、内设于所述记录仪本体的主控板、及设于所述记录仪本体且与所述主控板电连接的功能模块，所述功能模块包括：
6.第一摄像模块；
7.第一无线传输模块，用以与车机无线通信连接；
8.第一usb模块，用以与车机通信连接；以及
9.sim卡座，用以装载sim卡，以与移动网络进行通信；
10.所述第一摄像模块所拍摄的图像信息通过所述第一无线传输模块和/或所述第一usb模块传输至车机。
11.可选地，所述sim卡座通过所述主控板与所述第一usb模块电连接，以将移动网络信号共享给车机。
12.可选地，所述高性能行车记录仪还包括外置于所述记录仪本体的第二摄像模块，所述第二摄像模块与所述主控板电连接，并用以设置在车辆尾部；
13.所述第二摄像模块所拍摄的图像信息通过所述第一无线传输模块和/或所述第一usb模块传输至车机。
14.可选地，所述功能模块还包括语音播报模块。
15.可选地，所述功能模块还包括视频编码模块，所述第一摄像模块所拍摄的图像信息通过所述视频编码模块压缩后，再通过所述第一无线传输模块和/或所述第一usb模块传输至车机。
16.可选地，所述视频编码模块采用h.264标准。
17.可选地，所述第一无线传输模块为wi
‑
fi模块。
18.可选地，所述第一usb模块还用以与车机供电连接。
19.本实用新型还提出一种行车监测系统，包括设于车辆内部的具有车载显示大屏的
车机和前述的高性能行车记录仪，所述车机与所述高性能行车记录仪通信连接。
20.本实用新型还提出一种汽车，包括车辆本体和前述的行车监测系统，所述行车监测系统的车机和高性能行车记录仪均设置于所述车辆本体的内部。
21.本实用新型技术方案，通过第一摄像模块可以对车辆内部或外部状况进行拍摄，并将拍摄的图像信息通过第一无线传输模块和/或第一usb模块传输至车机，从而利用车机的车载显示大屏来供用户查看图像，符合用户使用习惯且可以获得更清晰、更良好的观感体验。需要说明的是，车机指的是车载多媒体设备，通常包括车载显示大屏、中控主机、usb接口一类的数据接口、电源接口、及控制面板。其次，既设置第一无线传输模块又设置第一usb模块，用户就可以根据车机的配置或实际使用场景来选择合适的方式进行图像信息传输。例如，车机同时具备第二usb模块和第二无线传输模块，但由于第二usb模块被其他用途所占用时，用户就可以选择采用第二无线传输模模块来传输图像信息，如此显著提高了高性能行车记录仪的使用便捷性和适配性。另外，高性能行车记录仪设置有sim卡座，供用户插上sim卡即可连接3g或4g或5g移动网络信号，实现上网功能，可以将第一摄像模块拍摄的图像信息经由移动网络传输给用户的手机或电脑，供用户随时随地查看车辆状况，然后可以对特殊状况的图像信息进行保存，以便后续取证维护自身权益。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本实用新型行车监测系统一实施例的示意图，包括高性能行车记录仪和车机；
24.图2为图1中车机对图像信息数据进行处理分析的流程示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称100高性能行车记录仪110记录仪本体120主控板130第一摄像模块140第一无线传输模块150第一usb模块160sim卡座170语音播报模块180第二摄像模块190视频编码模块200车机
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27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.目前，汽车的品牌繁多且产品更新换代迅速，市场存量汽车中存在许多功能单一的车机，无法满足用户不断衍生出的新需求，例如无法对行车过程中遇到的碰瓷或交通事故进行取证以自我辩护，或者停放车辆时遇到有人盗窃或损坏车辆无法进行取证以保护个人权益。鉴于此，本实用新型提出了一种高性能行车记录仪，参照图1，在本实用新型一实施例中，该高性能行车记录仪100包括：
32.记录仪本体110、内设于记录仪本体110的主控板120、及设于记录仪本体110且与主控板120电连接的功能模块，功能模块包括：
33.第一摄像模块130；
34.第一无线传输模块140，用以与车机无线通信连接；
35.第一usb(universal serial bus，通用串行总线)模块150，用以与车机通信连接；以及
36.sim(subscriber identity module，客户识别模块)卡座160，用以装载sim卡，以与移动网络进行通信；
37.第一摄像模块130所拍摄的图像信息通过第一无线传输模块140和/或第一usb模块150传输至车机。
38.本实用新型技术方案，通过第一摄像模块130可以对车辆内部或外部状况进行拍摄，并将拍摄的图像信息通过第一无线传输模块140和/或第一usb模块150传输至车机，从而利用车机的车载显示大屏来供用户预览和查看图像，符合用户使用习惯且可以获得更清晰、更良好的观感体验。需要说明的是，车机指的是车载多媒体设备，通常包括车载显示大屏、中控主机、usb接口一类的数据接口、电源接口、及控制面板。其次，既设置第一无线传输模块140又设置第一usb模块150，用户就可以根据车机的配置或实际使用场景来选择合适的方式进行图像信息传输。例如，车机同时具备第二usb模块和第二无线传输模块，但由于第二usb模块被其他用途所占用时，用户就可以选择采用第二无线传输模模块来传输图像信息，如此显著提高了高性能行车记录仪100的使用便捷性和适配性。另外，高性能行车记录仪100设置有sim卡座160，供用户插上sim卡即可连接3g或4g或5g移动网络信号，实现上网功能，可以将第一摄像模块130拍摄的图像信息经由移动网络传输给用户的手机或电脑，供用户随时随地查看车辆状况，然后可以对特殊状况的图像信息进行保存，以便后续取证维护自身权益。
39.可选地，sim卡座160通过主控板120与第一usb模块150电连接，以将移动网络信号共享给车机。由于车机经由第一usb模块150而共享移动网络信号，方便用户自由选择地在车机上更新同步云端数据，诸如最新道路路况信息，有利于提高用户行驶稳定性和行驶安全性。用户还可以选择安装应用软件到车机200上进行娱乐，或者实时更新应用软件内的数据诸如音乐数据库，提高了车辆使用时的乐趣和体验感。
40.可选地，记录仪本体110设于车辆内部且位于前风挡玻璃附近，第一摄像模块130包括呈朝向车辆前方设置的第一摄像头。通过第一摄像头可以拍摄到车辆前方的状况，例如道路的路面、交通指示灯、及附近车辆的实时状况，并可将这些图像信息传实时传输至车机，然后利用车机200的高性能芯片对这些图像信息进行处理分析，例如可以提取车道线和交通指示灯信息，并结合车辆位置信息以判断车辆是否压线或是否超速，或者将处理分析后的信息结合图像信息显示在车载显示大屏上，以实现ar导航功能或adas预警功能，判断车辆是否需要变道，提高行驶的安全性和舒适性。另外，当用户行驶车辆在道路上遇到车头与人发送碰撞或剐蹭之类的交通事故时，还可以通过调取图像信息进行取证，以更好地维护自身权益。
41.参照图1和图2，具体地，车机200对图像信息数据进行处理分析包括以下步骤：
42.s110：图像预处理，将由高性能行车记录仪100传输来的图像信息进行预处理，以获得较高质量的图像信息数据；
43.s120：道路定位，从图像信息数据中检测出道路区域；
44.s130：道路识别，从道路区域内的图像信息数据进行特征识别和提取。
45.由于图像质量容易受环境光照、天气和第一摄像头位置等因素的影响，所以在道路识别之前需要先对图像信息数据做一些预处理，以保证得到道路最清晰的图像。其中，图像预处理步骤包括：根据道路环境因素和已经拍摄到的图像信息进行算法分析，然后根据分析结果控制第一摄像头进行自动曝光处理、自动白平衡处理、自动逆光处理、及自动过爆处理，并对图像信息数据进行噪声过滤、对比度增强、图像缩放处理。可选地，噪声过滤可以采用均值滤波或中值滤波或高斯滤波，对比度增强可以采用对比度线性拉伸或直方图均衡或同态滤波器等，图像缩放可以采用最近邻插值法或双线性插值法或立方卷积插值等。
46.从整个图像信息数据中准确地检测出道路区域，是道路识别过程的一个重要步骤，如果定位失败或定位不完整，会直接导致最终的道路识别失败。其中，道路定位步骤包括：根据纹理特征、颜色特征和形状特征等信息，采用投影分析、连通域分析、机器学习等算法进行处理分析。例如投影分析方法，会根据车道线这个特征，通过图像在水平和垂直方向的投影分析来定位道路。
47.其中，道路识别步骤包括：对分割后的字符的灰度图像进行归一化处理，特征提取，然后经过机器学习或与字符数据库模板进行匹配，最后选取匹配度最高的结果作为识别结果。目前比较流行的字符识别算法有：模板匹配法、人工神经网络法、支持向量机法和adaboost分类法等。
48.进一步地，在道路定位步骤之后、道路识别步骤之前，车机200对图像信息数据进行处理分析还包括：
49.s121：判断检测出的道路区域是否需要校正；
50.若需要则执行步骤s122，进行道路校正，然后再执行步骤s130；若不需要则直接执
行s130步骤。
51.参照图1，进一步地，功能模块还包括语音播报模块170。当第一摄像头拍摄的车辆前方图像信息经由车机处理分析后，将分析结果传输至语音播报模块170，可以更及时、准确地将提醒信息传播给用户，提高行驶的安全性，并且避免用户长时间盯着车载显示大屏查看信息而引发的行驶安全隐患。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是功能模块还包括设于车辆仪表板的位于驾驶员前方的区域的hud(head up display，平视显示器)模块，经由hud模块可以将分析结果投影到前风挡玻璃上，以出现在驾驶员正常前视的视野中。
52.可选地，第一摄像模块130还包括呈朝向车辆内部设置的第二摄像头。通过第二摄像头拍摄车辆内部状况，用户可以通过手机或电脑查看经由高性能行车记录仪100传输来的图像信息，及时发现车内异常情况，诸如遗留小孩或宠物在车内，或者发现盗窃者实行盗窃等，有利于保护车辆日常使用时的生命安全和财产安全。
53.可选地，高性能行车记录仪100还包括外置于记录仪本体110的第二摄像模块180，第二摄像模块180与主控板120电连接，并用以设置在车辆尾部；第二摄像模块180所拍摄的图像信息通过第一无线传输模块140和/或第一usb模块150传输至车机。通过第二摄像模块180对车辆后方状况进行拍摄，用户可以在倒车时查看车载显示大屏上的车辆后方图像信息，方便用户进行倒车操作。另外，当用户行驶车辆在道路上遇到被人追尾的交通事故时，还可以通过调取图像信息进行取证，以更好地维护自身权益。
54.进一步地，功能模块还包括视频编码模块190，第一摄像模块130所拍摄的图像信息通过视频编码模块190压缩后，再通过第一无线传输模块140和/或第一usb模块150传输至车机。通过视频编码模块190对原始的图像信息进行编码压缩，以去除空间、时间维度的冗余，提高图像信息的数据传输速率。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是提高第一无线传输模块和/或第一usb模块的传输带宽，以提高数据传输速率。
55.可选地，视频编码模块190采用h.264标准。h.264标准包含帧间和帧内预测、变换、量化、环路滤波、熵编码五大功能，具有更高的编码效率、更高质量的视频画面、能够自适应低延时的实时网络场景、及错误纠正功能等优势，提高高性能行车记录仪100的产品性能，进而提高用户体验。然本设计不限于此，于其他实施例中，视频编码模块还可以采用h.263标准。
56.可选地，第一无线传输模块140为wi
‑
fi(wireless fidelity，无线保真)模块。wi
‑
fi通信的传输速度快，数据传输稳定、可靠，且成本较低，可以较好地将图像信息传输至车机实现即时通信及显示，还可以将高性能行车记录仪100装入sim卡后具备的移动网络信号通过无线方式共享给车机或者车辆内的其他电子设备，诸如乘客的手机或电脑等。wi
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fi通信适合高性能行车记录仪100和车机200之间的信令传输、以及高清码流的稳定传输。并且具有第二wi
‑
fi模块的车机200能实现反向控制高性能行车记录仪100，然后利用移动网络更新车机的数据库而保持与云端数据同步。然本实施例不限于此，于其他实施例中，第一无线传输模块还可以是cofdm(code orthogonal frequency division multiplexing，编码正交频分复用)无线通信模块。
57.可选地，第一usb模块150还用以与车机供电连接。采用车机经由第一usb模块150对高性能行车记录仪100进行供电，相较于通过与汽车蓄电池接电的方式来得简单，方便用
户自己动手在车辆内安装高性能行车记录仪100。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是记录仪本体设有充电电池和/或用以供干电池或纽扣电池安装的安装舱。
58.可选地，第一usb模块150包括usb3.0接口，可以是type
‑
a类型usb接口，或者是type
‑
c类型usb接口。usb3.0接口的数据传输速率很高，可以很好满足图像信息传输的需求。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是第一usb模块包括usb2.0接口。
59.进一步地，第一usb模块150具有ecm(ethernet networking control model，以太网控制模型)模式和mass storage模式。第一usb模块150通过ecm模式可以建立一个虚拟网卡，然后再通过连接于第一ubs模块150与车机200上的第二usb模块之间的外部usb数据线，将移动网络的以太帧传输给车机200，以实现通过有线形式将移动网络信号共享给车机200的功能。特别地，若车机200不具备第二wi
‑
fi模块，或者第一wi
‑
fi模块所共享的网络信号不好时，当车机200连接上高性能行车记录仪100后，第一usb模块150会自动开启ecm模式，以实现与车机200共享移动网络的功能，并且通过usb有线上网，移动网络信号更稳定。而第一usb模块150采用mass storage传输，用户可以自定义读取协议，能做到不丢秒、不丢帧、传输延时达到200ms以内的效果，可类比uvc协议的传输效率。高性能行车记录仪100不论是具有多少个摄像模块，对这些摄像模块所拍摄的图像信息同时传输，都不会有带宽压力。由于第一usb模块150可以在ecm模式和mass storage模式之间自由切换，所以高性能行车记录仪100适配于不同配置的车机，提高产品的市场竞争力。
60.可选地，第一usb模块150采用bot(bulk
‑
only transport，单批量传输)协议。该协议不仅可以提高第一usb模块150对总线的利用率，更提高了其数据传输速度。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是第一usb模块采用cbi(control
‑
bulk
‑
interrupt，节制
‑
批量
‑
间断)协议。
61.可选地，第一usb模块150的device端设置为flash memory。其中，flash memory对应的是采用scsi command set(small computer system interface command set，小型计算机系统接口指令)。第一usb模块150作为device使用时采用flash memory，读写速度更快，更稳定。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是第一usb模块的device端设置为floppy。
62.参照图1，本实用新型还提出一种行车监测系统，包括设于车辆内部的具有车载显示大屏的车机200和前述的高性能行车记录仪100，该高性能行车记录仪100的具体结构参照上述实施例，由于本行车监测系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，车机与高性能行车记录仪100通信连接。
63.本实用新型还提出一种汽车，包括车辆本体和前述的行车监测系统，该行车监测系统的高性能行车记录仪的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，行车监测系统的车机和高性能行车记录仪均设置于车辆本体的内部。
64.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。