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行车记录仪 - 碰撞检测

时间:2023-05-10 13:37:00 行车记录仪电容电池

功能需求

  • 行车记录仪的核心功能是记录。大多数情况下,行车记录仪循环录制视频和音频,设备的存储空间有限。因此,录制机制一般是循环覆盖录制,可能会覆盖一些重要的记录(如碰撞时的记录)。为了避免这种情况,行车记录仪设备需要感知这些情况并进行特殊处理(如备份相应时的视频数据)。

实现原理

  • 碰撞检测是通过物理芯片进行的G-sensor当加速度发生变化时,就实现了G-sensor驱动将向应用层报告加速度,并对应用层进行相应处理。

G-sensor

  • G-sensor(Gravity sensor),Gravity表示重力,地球引力,所以G-sensor重传感器又称加速度传感器(accelerometer),能感知加速度的大小MEMS传感器。
  • MEME(Micro-Electro-Mechanical System),微电子机械系统,又称微机电系统,是指集微机构、微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、直接接口、通信和电源于一体的微设备或系统。它可以理解为利用传统的半导体技术和材料,利用微米技术在芯片上制造微机械,并与相应的电路集成为一个整体技术,MEMS传感器种类繁多,G-sensor是MEMS一种传感器。

G-sensor工作原理

  1. 物理模型
  • 质量块的两端通过弹簧固定。在没有加速度的情况下,弹簧不会变形,质量块会静止。当质量块产生加速度时,弹簧会变形,质量块的位置会发生变化。随着加速度的增加,弹簧的变形量会增加,弹簧的强度系统也会增加k 和质量块的质量m在已知的情况下,只要测量弹簧的变形,就可以找到系统的加速度。
  1. 芯片模型
  • G-sensor内部有finger sets,用于测量加速度读时质量块的位移;每个finger set 相当于两个电容极板。当有加速度时,质量块会产生相对运动,位移的变化会导致差异电容的变化。具体的差异电容检测和加速度计算过程由G-sensor在内部完成时,我们只需要直接读取转换后的值。

G-sensor初始值和计量单位

  1. 初始值:将G-sensor的Z轴垂直向地,静态放置在水平桌面上,此时G-sensor芯片是静止的,尽管芯片的整体加速度为0g,但读取其输出值,X/Y轴输出为0g,Z轴输出为1g,由于内部质量块在重力加速度的作用下产生位移。
  2. 计量单位:G-sensor输出值不是直接加速值,其测量单位通常使用g表示,1g代表重力加速度,即9.8m/s^2,1g=1000mg。

碰撞处理

  • 汽车碰撞有两种:
  1. 汽车点火后,正常行驶。
  2. 汽车熄火后,被动碰撞。

汽车点火后,正常行驶

  • 大多数情况下,这种情况下,行车记录仪正常运行收到加速度变化数据后,如果值超过阈值,可以进行相应的处理。

汽车熄火后,被动碰撞

  • 在这种情况下,行车记录仪未运行,可以支持汽车电子的特殊性G-sensor碰撞事件发生后,设备单独运行,G-sensor该设备将主动启动行车记录仪设备。行车记录仪程序启动后,将根据参数配置录制一段时间的视频数据。到时候,为了避免浪费汽车电池的电量,程序可以选择主动关闭设备。

引用

  • WilliamChou :https://www.jianshu.com/p/d471958189a0

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