具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置 【技术领域】
本发明涉及一种嵌入式车载录像控制装置，具体地说是一种具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置。
背景技术
车载视频录像系统以其直观、方便、信息内容详实被广泛应用于生产管理、保安等场合，可广泛应用于公交、长途客运、旅游大巴、物流货运、警用车辆、火车、地铁、轮船、飞机等移动交通工具。传统的车载硬盘录像由于硬盘的物理特性，不能适应于颠簸严重的移动交通工具上，由于硬盘功耗较大，而移动交通工具上电源不稳定，传统的车载硬盘录像机往往难以适应。由于移动交通工具上设备使用环境恶劣，传统的车载硬盘录像或车载SD卡录像往往会出现异常而停止工作，还会出现录像文件不完整以及录像文件不能播放等问题。传统的车载硬盘录像与电脑连接需要增加转换装置，SD卡录像机与电脑连接需要增加读卡器，都可能存在兼容性的问题，实际使用很不方便。
【发明内容】
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置，该嵌入式车载专用录像控制装置具有CAN总线控制功能、U盘存储及硬盘备份功能、网络传输功能，能通过实时监控，收集各种数据，便于及时掌握所发生的信息和事件。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置，其特征在于：该控制装置包括中央处理器、以及与中央处理器相连的音视频编码模块、音视频解码模块、USB存储控制模块、硬盘备份控制模块、电源管理模块、触发信号控制模块、多路视频切换模块、实时时钟模块、CAN总线控制模块和有线及无线网络传输模块；中央处理器检测USB存储控制模块及CAN总线控制模块的信息，并通过触发信号控制模块启动录像；多路视频切换模块选择需要录像的通道，音视频编码模块开始对音视频进行编码，中央处理器将检测到的信息写入录像文件；实时时钟模块将系统日期、时间参数发送到中央处理器，在录像文件上显示日期和时间；USB存储控制模块将录像文件实时存储到外接USB存储介质上；硬盘备份控制模块将USB存储介质中的资料备份到硬盘，并通过有线及无线网络传输模块读写硬盘中的数据资料；音视频解码模块将音视频解码并输出到显示设备上。
本发明中，中央处理器(CPU)检测USB存储控制模块及CAN总线控制模块的信息，为定时录像时，在设定时间启动录像；为触发录像时，等待触发信号控制模块发送触发信号并启动录像。
在中央处理器上连接有CAN总线控制模块，可以实时检测外部命令及接收并写入外部数据。
在中央处理器上连接有硬盘备份控制模块，可以将USB存储介质中的资料备份到硬盘，或者通过网络将数据备份到硬盘。
在中央处理器上还连接有RS232控制模块，RS232控制模块实时检测外部数据，并写入存储介质。在中央处理器上还可连接有RS485控制模块，RS485控制模块实时检测外部数据，并写入存储介质。
本发明的存储介质可以是U盘或USB硬盘。音视频编码模块中视频压缩方式为H.264或MPEG 4。
本发明在中央处理器上可连接有网络管理模块，网络管理模块用来连接有线网络及无线网络。
本发明的电源管理模块在设备不工作时切断大部分模块的供电，以节省电源。
本发明将U盘或USB硬盘连接入计算机，设置设备编号、录像分辨率、定时录像时间段、触发录像时间长度等参数。将U盘或USB硬盘连接录像控制装置，连接电源，当设置为连续录像时，接触电源即开始录像；当设置为触发录像时，有外部触发时开始录像，录像长度为配置时设置的长度；当外部电源停止供电，内部时钟能不间断运行5年。
本发明采用嵌人式系统，脱离PC机，无需安装任何软件，不会受到电脑病毒侵害。电脑播放软件及firmware可进行升级，操作简单、使用方便，中文菜单、人性化操作、文件化管理，录像信息可加密，提高系统安全性。
本发明车辆运行时无机械运动部件，在车辆停止运行后将数据备份到硬盘，可以使用在颠簸严重的移动交通工具上。而且本发明采用高级车载电源设计，支持9-60V宽电压输入，适应电源环境恶劣的各种移动交通工具。本发明采用高级电源管理技术，在待机状态下能自动进入省电休眠模式，有效降低了电池的损耗。
本发明可采用专用的文件系统，增加了对异常文件的处理，确保录像文件的完整与有效。
本发明转录数据方便，直接将U盘或硬盘插上电脑USB接口，就可回放录像、保存录像。
本发明连接的摄像机支持模拟摄像机，录像控制装置能以U盘或USB硬盘作为存储介质。
本发明采用的USB接口设计适合反复插拔，比SD卡更可靠。SD卡接口是设备内接口，不适合经常插拔，否则损坏率就相当高。而USB接口是设备间接口，是专门设计用来做设备间数据交换的。无论接口的电器、物理性能，还是机械性能，都适合长期用在设备间交换数据。
本发明的使用状态系统框图见图1，该控制装置可连接8个摄像机与拾音器，实现音视频同步录制；本发明可连接U盘及硬盘存储音视频信息；可连接有线网络实现音视频远程传输；可连接无线网络模块实现音视频无线传输；可连接CAN总线实现数据传输与共享；可连接GPS模块实现全球定位；可以连接云台控制器实现云台控制。
与现有技术相比，本发明具有网络传输功能，能通过实时监控，收集各种数据，便于及时掌握所发生的信息和事件；在颠簸严重的移动交通工具上，使用方便，图像质量好。
【附图说明】
图1是本发明的使用状态系统框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
一种本发明所述的具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置，见图2，它包括CPU1，与CPU1连接的音视频编码模块2音视频解码模块3、USB存储控制模块4、硬盘备份控制模块5、电源管理模块6、触发信号控制模块7、多路视频切换模块8、实时时钟模块9、CAN总线控制模块10、有线及无线网络传输模块11、RS232控制模块12、RS485控制模块13。该主机可连接8个摄像机与拾音器，实现音视频同步录制；本发明可连接U盘及硬盘存储音视频信息；可连接有线网络实现音视频远程传输；可连接无线网络模块实现音视频无线传输；可连接GPS模块实现全球定位；可以连接云台控制器实现云台控制。
CPU1检测USB存储控制模块4及CAN总线控制模块10的信息，并启动录像，音视频编码模块2开始对音视频进行编码。CPU1将检测到的信息写入录像文件，检测到的信息包括设备编号等信息。实时时钟模块9将系统日期、时间参数发送到CPU1，在录像文件上显示日期和时间；USB存储控制模块4将录像文件实时存储到外接存储介质上。存储介质可以是U盘或USB硬盘。
可以通过硬盘备份控制模块5，将USB存储介质中的资料备份到硬盘，或者通过网络将数据备份到硬盘。可以通过有线及无线网络传输模块11进行数据传输。
本发明可以实时检测触发信号控制模块7信息，进行录像。实时时钟模块9可以与微处理器通讯，将时钟信息写入录像文件。
触发信号控制模块7可以接收2个外部开关量作为外部触发事件，实时时钟模块9可以对每个事件设定录像时间。
在CPU1上还可连接同步动态随机存取(SDRAM)存储器(14)作为缓冲存取。
计算机中的软件可以格式化存储介质，并可设置是否加密录像文件，可以设置覆盖策略(覆盖最旧文件、不履盖文件)，设置设备编号、录像分辨率、定时录像时间段、触发录像时间长度等参数，可以删除、拷贝存储介质中的录像文件，可以播放录像文件。
本发明工作过程如下，图3是本发明的工作流程图。
开机后先对存储介质格式化。将U盘连接到CPU上，然后运行控制软件，对存储介质进行初始化管理，可设置是否对数据进行加密，覆盖策略可设为覆盖策略(覆盖最旧文件、不履盖文件)，设置设备编号、录像分辨率、定时录像时间段或触发录像时间长度等参数。
将视频采集设备(摄像机)与具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置连接，接通电源。
上述高级车载电源管理模块将实时检测供电情况，对进行稳压，为具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置提供稳定电源。
当CPU检测到存储介质的设置为定时录像时，将在指定时间启动录像；上述音视频编码模块将开始对音视频进行编码；上述CPU将设备编号写入录像文件；上述实时时钟模块将系统日期、时间参数发送到CPU，使录像文件能够显示日期时间；上述USB存储控制模块将录像文件实时存储到U盘或USB硬盘；上述RS232控制模块将实时检测外部数据，并写入存储介质；上述RS485控制模块将实时检测外部数据，并进行相应处理；上述CPU检测到停止录像时间点后，将停止录像；上述高级电源管理模块检测到停止录像后，将控制具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置进入省电休眠状态。
当CPU检测到存储介质的设置为触发录像时，将等待触发信号控制模块发送触发信号以启动录像；上述触发信号控制模块接收到触发信号后，CPU将启动录像，上述音视频编码模块将开始对音视频进行编码；上述CPU将设备编号写入录像文件；上述实时时钟模块将系统日期、时间参数发送到CPU，使录像文件能够显示日期时间；上述USB存储控制模块将录像文件实时存储到U盘或USB硬盘；上述RS232控制模块将实时检测外部数据，并写入存储介质；上述RS485控制模块将实时检测外部数据，并进行相应处理；上述CPU检测到停止录像时间点后，将停止录像；上述高级电源管理模块检测到停止录像后，将控制具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置进入省电休眠状态。
当CPU检测到CAN总线控制模块的命令要求启动录像时，CPU将启动录像，上述音视频编码模块将开始对音视频进行编码；上述CPU将设备编号写入录像文件；上述实时时钟模块将系统日期、时间参数发送到CPU，使录像文件能够显示日期时间；上述USB存储控制模块将录像文件实时存储到U盘或USB硬盘；上述RS232控制模块将实时检测外部数据，并写入存储介质；上述RS485控制模块将实时检测外部数据，并进行相应处理；上述CPU检测到停止录像时间点后，将停止录像；上述高级电源管理模块检测到停止录像后，将控制具有硬盘备份功能地无线车载U盘录像控制装置进入省电休眠状态。
当CPU检测到CAN总线控制模块的命令要求备份录像资料时，CPU将启动硬盘备份控制模块，将U盘中的资料备份到硬盘。备份结束后将控制具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置进入省电休眠状态。
当CPU检测到CAN总线控制模块的命令要求传输录像资料时，CPU将启动有线或无线网络传输模块，将硬盘中的资料传输到指定位置。传输结束后将控制具有硬盘备份功能的无线车载U盘录像控制装置进入省电休眠状态。
上述音视频解码模块可将音视频解码，通过外部接口输出到显示设备。
将存储介质通过USB端口与计算机连接，打开控制软件即可查看录像文件，并可对录像文件进行播放、删除、备份。
本发明具有网络传输功能，能通过实时监控，收集各种数据，便于及时掌握所发生的信息和事件；在颠簸严重的移动交通工具上，使用方便，图像质量好。