[发明专利]车辆数据记录仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆数据记录仪，例如用于分析事故发生之前的情况。

背景技术

最有名的这类型装置是飞机黑匣子，其记录飞行期间所有可获得的系统信息。

有人提议，采用类似方法用于公路车辆来帮助获得事故的原因，利用记录如ABS启动数据、电子控制管理信息、刹车踏板启动信息等这些信息的系统。

也有人提议，使用GPS接收机来进行速率和位置的计算，并获得时间测量。接着该信息可与其他内部车辆系统信息一起存储。

提供速率和位置信息以补充其他控制系统信息的GPS接收机的使用显著地增加了系统成本。

GPS接收机包括无线接收机，通常从四个或更多GPS卫星接收信号。GPS接收机使用方程式以获得接收机的坐标，并根据对卫星位置及其各自虚拟距离的掌握获得时钟偏差。接收机速率可从同样由接收机所测量的卫星速率及其各自多普勒频移的知识获得。

每个卫星传输的数据广义上包括三组信息：星历、历书和时钟校正参数。星历由在接下来几小时里关于卫星自身路程的详细信息组成，历书由较长时期内关于完整卫星星座的不太详细的信息组成，以及时钟校正参数允许用户校正GPS卫星自身的时钟误差。卫星传输由直接序列扩频(DSSS)信号组成，该信号包含每秒50比特速率(bps)的星历、历书和时钟校正信息。在标准定位服务(SPS)的情况下，使用伪随机噪声(PRN)信号来扩展信息频谱，伪随机噪声信号具有1.023MHz的码片速率并且为每个卫星所独有，接着扩频信息在1575.42MHz的中心频率上传输。PRN信号被称为粗/捕获(C/A)码，因为它提供用于GPS信号和粗导航的快速捕获所需的时标。

为了恢复GPS数据并测量卫星信号的传播时间，GPS接收机必须消除或允许多普勒频移并产生每个卫星相关的C/A码。

这可能是非常大的计算强度，因为为了反展频DSSS信号，输入的和本地产生的PRN码必须精确同步。

因此，处理接收的GPS信号所需的处理能力是相当重要的，并且使用GPS接收机的车辆黑匣子的总成本可能因此高得使人不敢问津，尤其是当黑匣子GPS系统独立于任何车辆GPS导航系统时。这可能是希望的，从而可对黑匣子GPS系统采取附加安全措施以避免数据窜改。

发明内容

根据本发明，提供了一种车辆数据记录仪，包括：

前端RF接收机，用于接收卫星定位信号数据；

存储装置，用于存储来自前端接收机的经过采样的卫星定位信号数据；和

用于控制存储装置存储与牵涉车辆的事件发生之前的时间段相对应的经过采样的卫星定位信号数据块的装置。

该系统能存储用来分析事件发生前辆位置所需的数据，而无需卫星信号数据处理能力。数据记录仪也不需要任何传输能力。这能够实现低成本系统。

该系统可能是GPS系统，其中卫星定位信号是GPS数据。GPS数据将包括GPS星历、历书和时钟校正数据，并且在任何计算强度大的数字信号处理(如校正计算)之前。GPS数据是以数字化IF信号的形式。

优选地，存储装置适于通过控制装置以循环先进先出功能工作。依此方式，存储了事件发生之前的数据组。这可能是至少5分钟、10分钟、1小时或更多的数据。存储装置优选地存储作为数字化和下变频的所接收的RF信号采样的数据。

优选地，提供一种检测器来检测事件，以中断存储数据的任何后续替换。为此可以使用安全气囊启动信号，或者加速度计和/或紧急按钮。

可控制存储装置使其仅当车辆点火开关打开时，以循环的先进先出功能工作。

在一个实施例中，提供多个天线，并且存储装置适于存储来自每个天线的经过采样的数据。

本发明还提供一种车辆数据记录仪系统，包括：

本发明的车辆数据记录仪；和

处理系统，用于处理来自存储装置的采样数据以获得历史速率和位置信息。

处理系统使用最新的数据处理技术完成处理，并且不需要车辆中数据记录仪的任何处理能力。该系统可包括多个车辆数据记录仪，并且处理系统于是适于同时处理来自多个车辆数据记录仪的存储装置的经过采样的数据，以获得历史速率和位置信息。这改进了所获得的相对位置信息的准确度。

该处理系统优选地包括用于存储过去的卫星定位信息的存储装置，从而对过去的经过采样的卫星定位信号数据进行处理。

本发明还提供一种关于事件中所涉及车辆的车辆数据的分析方法，包括：

在事件发生之前，将来自车辆上提供的RF前端接收机的经过采样的卫星定位信号数据存储到车辆上的存储装置中；和