阅读说明：本技术 一种车载机械硬盘的存储装置及其存储方法 (Storage device and storage method of vehicle-mounted mechanical hard disk ) 是由 孟庆栋 贾建鑫 边卓越 陈建龙 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种车载机械硬盘的存储装置及其存储方法,本发明集处理器、机械硬盘、加速度传感器、防震动的非易失性存储器、车速输入、电源状态输入、机械硬盘读写通道、机械硬盘电源控制开关、标定状态输入和需要保存的数据输入为一体,通过将加速度传感器和车速输入的数据进行融合判断车辆是否在行驶中。当判断车辆在行驶中时,处理器将控制不进行机械硬盘操作及关闭其电源,将当前所有需要存储的数据存入防震动非易失性存储器中；当判断为车辆静止时,处理器将控制对机械硬盘进行操作及开启其电源,将当前所有需要存储的数据存入机械硬盘中,并将所有在防震动非易失性存储器中的数据按需要导入机械硬盘中。本发明可有效降低机械硬盘在车辆移动过程中的损坏率。(The invention discloses a storage device and a storage method of a vehicle-mounted mechanical hard disk, which integrates a processor, the mechanical hard disk, an acceleration sensor, an anti-vibration nonvolatile memory, a vehicle speed input, a power state input, a mechanical hard disk read-write channel, a mechanical hard disk power control switch, a calibration state input and a data input to be stored into a whole, and judges whether a vehicle is in running or not by fusing data input by the acceleration sensor and the vehicle speed. When the vehicle is judged to be running, the processor controls not to carry out mechanical hard disk operation and turns off the power supply of the vehicle, and stores all data needing to be stored currently into the anti-vibration nonvolatile memory; when the vehicle is judged to be static, the processor controls the mechanical hard disk to operate and power on, stores all the data needing to be stored into the mechanical hard disk at present, and leads all the data in the anti-vibration nonvolatile memory into the mechanical hard disk as required. The invention can effectively reduce the damage rate of the mechanical hard disk in the moving process of the vehicle.)

一种车载机械硬盘的存储装置及其存储方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体地说是一种车载机械硬盘的存储装置及其存储方法。

背景技术

随着网络技术、识别技术、微电子技术、编解码技术、操作系统技术等技术成熟的发展，促进了嵌入式车载硬盘录像机向着智能化、集成化、无线化、高清晰化、个性化、互动化发展，成功地开拓了自动跟踪、特定目标跟踪、特定目标识别、摄取、处理等网络化功能。

随着世界各国对运输过程及视频安全管理数据化要求的提高，车载硬盘录像机的需求越来越大。市场上同时也出现了各种各样种类繁多的车载硬盘录像机，车载硬盘录像机的技术日趋成熟，产品结构更加丰富，市场竞争也日趋激烈。

硬盘防震减震技术是车载硬盘录像机的关键技术，也是车载硬盘录像机区别与传统嵌入式硬盘录像机的特别功能。传统硬盘减震加固技术一般使用机械手段，将硬盘悬浮在特制的硬盘减震器内，减震器吸收外界对硬盘的振动和冲击能量，确保硬盘磁头等脆弱部分不受外界机械振动的影响。此外，还有部分厂家选用了电子减震的方案，通过外部加速度传感器获取震动信息，根据震动的强度对硬盘读写周期进行干预，以保护硬盘磁头正常读写。

车载硬盘录像机使用机械硬盘，如果不进行任何防护措施，会由于在车辆行驶过程中一边受到震动一边读写数据而导致机械硬盘损坏率极高。

发明内容

由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的就是根据汽车技术原理，提出一种车载机械硬盘的存储装置及其存储方法，其在硬件上结合硬盘防震减震技术后，再进行系统化的硬盘保护设计，有效提高了机械硬盘在车载使用上的寿命。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以实现:

本发明的一种车载机械硬盘的存储装置，包括处理器，和所述处理器连接的机械硬盘、加速度传感器和防震动的非易失性存储器，且所述处理器一端设有车速输入、电源状态输入、标定状态输入和需要保存的数据输入接口；所述处理器和机械硬盘间设有机械硬盘读写通道和机械硬盘电源控制开关。

本发明还提出一种通过以上存储装置实现的存储方法，包括以下步骤：

1)设出厂时内部标定参数矩阵<X₀，Y₀，Z₀>＝<0，0，0>；所述存储装置开启后，处理器从所述防震动的非易失性存储器中读取所述标定参数矩阵<X₀，Y₀，Z₀>；车辆在水平且平坦的地方，保持静止，不开发动机，进行标定状态输入，即进入标定过程；否则就进入运行过程；

2)所述标定过程中，所述处理器从加速度传感器获取加速度矢量数据，每A毫秒获取一组，共获取N组，其中A为获取每组加速度数据的间隔，N为获取加速度数据的组数，即共A×N毫秒，每组数据组合成矩阵标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X_N-1，Y_N-1，Z_N-1>，<X_N，Y_N，Z_N>，新的标定参数矩阵<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X_N-1，X_N的调和平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y_N-1，Y_N的调和平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z_N-1，Z_N的调和平均值，表述公式如下

所述<X，Y，Z>作为新的标定参数<X₀，Y₀，Z₀>写入防震动的非易失性存储器；

3)所述运行过程中，处理器从加速度传感器获取加速度数据，每A毫秒获取一组，共获取N组，其中A为获取每组加速度数据的间隔，N为获取加速度数据的组数，即共A×N毫秒,每组数据标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X_N-1，Y_N-1，Z_N-1>，<X_N，Y_N，Z_N>，当前加速度参数组<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X_N-1，X_N的算术平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y_N-1，Y_N的算术平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z_N-1，Z_N的算术平均值，表述公式如下

4)由当前标定参数<X₀，Y₀，Z₀>作为原点，对当前加速度参数组<X，Y，Z>进行坐标轴平移转换得到<X’，Y’，Z’>，其中X’＝X+X₀，Y’＝Y+Y₀，Z’＝Z+Z₀，表述公式如下

当X’或者Y’中有值大于等于震动阈值上限时或者X’与Y’的矢量和R’的值大于等于震动阈值上限时，

就判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则处理器从所述车速输入获得车速数据S，当S大于车辆行驶车速阈值上限时，也判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则判断为状态正常，需要执行正常状态处理数据过程；

5)所述异常状态处理数据过程中，所述处理器对所述机械硬盘读写通道不进行操作，并对所述机械硬盘电源控制开关进行关闭电源控制；

6)所述正常状态处理数据过程中，所述处理器对所述机械硬盘电源控制开关进行开启电源控制，并对所述机械硬盘读写通道进行操作。

本发明所述的存储方法，所述步骤4)中，所述处理器对所述机械硬盘读写通道不进行操作，并对机械硬盘电源控制开关进行关闭电源控制，从需要保存的数据输入获得所有需要保存的数据，并将所有数据按条排列；所述处理器获取所述防震动的非易失性存储器存储信息，判断是否能写入所有数据，如果不能写入，所述处理器将防震动的非易失性存储器中最早的那些条数的数据删除，做完上述工作，处理器将所有数据按条写入所述防震动的非易失性存储器。

本发明所述的存储方法，所述步骤5)中，所述处理器对机械硬盘电源控制开关进行开启电源控制，并对所述机械硬盘读写通道进行操作，从需要保存的数据输入获得所有数据并将该所有数据通过机械硬盘读写通道写入机械硬盘，所述处理器将所述防震动的非易失性存储器中的最早的那条数据转存到机械硬盘，做完上述工作，处理器将防震动的非易失性存储器中对应的那条数据删除

本发明的有益效果

本发明集处理器、机械硬盘、加速度传感器、防震动的非易失性存储器、车速输入、电源状态输入、机械硬盘读写通道、机械硬盘电源控制开关、标定状态输入和需要保存的数据输入为一体，通过将加速度传感器和车速输入的数据进行融合判断车辆是否在行驶中。当判断车辆在行驶中时，处理器将控制不进行机械硬盘读写操作及关闭其电源，将当前所有需要存储的数据存入防震动非易失性存储器中；当判断为车辆静止时，处理器将控制对机械硬盘进行操作及开启其电源，将当前所有需要存储的数据存入机械硬盘中，并将所有在防震动非易失性存储器中的数据按需要导入机械硬盘中。本发明可有效降低机械硬盘在车辆移动过程中的损坏率，提高机械硬盘在车辆移动过程中的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的系统结构图

图2为本发明的总体流程图

图3为本发明总体流程图中提到的标定过程流程图

图4为本发明总体流程图中提到的运行过程流程图

图5为本发明运行过程流程图中提到的异常状态处理数据过程流程图

图6为本发明运行过程流程图中提到的正常状态处理数据过程流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1，本发明的一种车载机械硬盘的存储装置，包括处理器，和处理器连接的机械硬盘、加速度传感器和防震动的非易失性存储器，且处理器一端设有车速输入、电源状态输入、标定状态输入和需要保存的数据输入接口；处理器和机械硬盘间设有机械硬盘读写通道和机械硬盘电源控制开关。

本发明还提出一种通过以上存储装置实现的存储方法，包括以下步骤：

1)设出厂时内部标定参数矩阵<X₀，Y₀，Z₀>＝<0，0，0>；存储装置开启后，处理器从防震动的非易失性存储器中读取标定参数矩阵<X₀，Y₀，Z₀>；车辆在水平且平坦的地方，保持静止，不开发动机，进行标定状态输入，即进入标定过程；否则就进入运行过程；

7)标定过程中，处理器从加速度传感器获取加速度矢量数据，每A毫秒获取一组，共获取N组，其中A为获取每组加速度数据的间隔，N为获取加速度数据的组数，即共A×N毫秒，每组数据组合成矩阵标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X_N-1，Y_N-1，Z_N-1>，<X_N，Y_N，Z_N>，新的标定参数矩阵<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X_N-1，X_N的算术平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y_N-1，Y_N的算术平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z_N-1，Z_N的算术平均值；表述公式如下

所述<X，Y，Z>作为新的标定参数<X₀，Y₀，Z₀>写入防震动的非易失性存储器；

2)运行过程中，处理器从加速度传感器获取加速度数据，每A毫秒获取一组，共获取N组，其中A为获取每组加速度数据的间隔，N为获取加速度数据的组数，即共A×N毫秒,每组数据标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X_N-1，Y_N-1，Z_N-1>，<X_N，Y_N，Z_N>，当前加速度参数组<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X_N-1，X_N的算术平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y_N-1，Y_N的算术平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z_N-1，Z_N的算术平均值，表述公式如下

8)由当前标定参数<X₀，Y₀，Z₀>作为原点，对当前加速度参数组<X，Y，Z>进行坐标轴平移转换得到<X’，Y’，Z’>，其中X’＝X+X₀，Y’＝Y+Y₀，Z’＝Z+Z₀；表述公式如下

当X’或者Y’中有值大于等于震动阈值上限时或者或者X’与Y’的矢量和R’的值大于等于震动阈值上限时，

就判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则处理器从车速输入获得车速数据S，当S大于车辆行驶车速阈值上限时，也判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则判断为状态正常，需要执行正常状态处理数据过程；

3)异常状态处理数据过程中，处理器对机械硬盘读写通道不进行操作，并对机械硬盘电源控制开关进行关闭电源控制，从需要保存的数据输入获得所有需要保存的数据，并将所有数据按条排列；所述处理器获取所述防震动的非易失性存储器存储信息，判断是否能写入所有数据，如果不能写入，所述处理器将防震动的非易失性存储器中最早的那些条数的数据删除，做完上述工作，处理器将所有数据按条写入所述防震动的非易失性存储器；

4)正常状态处理数据过程中，处理器对机械硬盘电源控制开关进行开启电源控制，并对机械硬盘读写通道进行操作，从需要保存的数据输入获得所有数据并将该所有数据通过机械硬盘读写通道写入机械硬盘，处理器将防震动的非易失性存储器中的最早的那条数据转存到机械硬盘，做完上述工作，处理器将防震动的非易失性存储器中对应的那条数据删除。

实施例

参见图2，出厂时内部标定参数<X₀，Y₀，Z₀>＝<0，0，0>。设备开启后，处理器从防震动的非易失性存储器中读取标定参数<X₀，Y₀，Z₀>。在车辆在水平且平坦的地方，保持静止，不开发动机时，进行标定状态输入，就进入标定过程；否则就进入运行过程。

参见图3，标定过程中，处理器从加速度传感器获取加速度数据，每10毫秒获取一组，共获取20组，即共200毫秒。每组数据标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X₁₉，Y₁₉，Z₁₉>，<X₂₀，Y₂₀，Z₂₀>。新的标定参数组<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X₁₉，X₂₀的算术平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y₁₉，Y₂₀的算术平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z₁₉，Z₂₀的算术平均值。<X，Y，Z>作为新的标定参数<X₀，Y₀，Z₀>写入防震动的非易失性存储器。

参见图4，运行过程中，处理器从加速度传感器获取加速度数据，每10毫秒获取一组，共获取20组，即共200毫秒。每组数据标号为<X₁，Y₁，Z₁>，<X₂，Y₂，Z₂>，……<X₁₉，Y₁₉，Z₁₉>，<X₂₀，Y₂₀，Z₂₀>。新的标定参数组<X，Y，Z>，其中X为X₁，X₂，……X₁₉，X₂₀的算术平均值，Y为Y₁，Y₂，……Y₁₉，Y₂₀的算术平均值，Z为Z₁，Z₂，……Z₁₉，Z₂₀的算术平均值。由当前标定参数<X₀，Y₀，Z₀>作为原点，对当前加速度参数组<X，Y，Z>进行坐标轴平移转换得到<X’，Y’，Z’>，其中X’＝X+X₀，Y’＝Y+Y₀，Z’＝Z+Z₀。当X’或者Y’中有值大于等于震动阈值上限3M/S²时或者X’与Y’的矢量和大于等于震动阈值上限3M/S²时，就判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则处理器从车速输入获得车速数据S，当S大于车辆行驶车速阈值上限5KM/H时，也判断为状态异常，需要执行异常状态处理数据过程；否则判断为状态正常，需要执行正常状态处理数据过程。

参见图5，异常状态处理数据过程中，处理器对机械硬盘读写通道不进行操作，并对机械硬盘电源控制开关进行关闭电源控制，从需要保存的数据输入获得的所有数据需要保存的数据，并将所有数据按条排列。处理器获取防震动的非易失性存储器存储信息，判断是否能写入所有数据，如果不能写入，处理器将防震动的非易失性存储器中最早的那些条数的数据删除。做完上述工作，处理器将所有数据按条写入防震动的非易失性存储器。

参见图6，正常状态处理数据过程中，处理器对机械硬盘电源控制开关进行开启电源控制，并对机械硬盘读写通道进行操作，从需要保存的数据输入获得的所有数据将所有数据通过机械硬盘读写通道写入机械硬盘。处理器将防震动的非易失性存储器中的最早的那条数据转存到机械硬盘。做完上述工作，处理器将防震动的非易失性存储器中对应的那条数据删除。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。