專利名稱：監(jiān)控和記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)控記錄裝置。
背景技術(shù)：
以往，帶有攝影機的報警系統(tǒng)包括至少5個部分。這些部分包括控制面板(通信中心)，鍵盤，運動傳感器，報警器/閃光燈和攝影機。這些裝置一般為有線連接，但也可以在封閉環(huán)境中無線連接(利用2. 4GHz的擁擠 頻率)。在與電話線路連接的控制面板上進行人工設(shè)置，而且包括鍵盤在內(nèi)的各外圍裝置也必須單獨進行設(shè)置。絕大多數(shù)標準的監(jiān)控/報警系統(tǒng)是模擬的，而且至少要對控制面板、攝影機和報警/閃光燈提供主電源。這就要求額外的連線或可用的電源。因此，一般的遠程報警和監(jiān)控系統(tǒng)會比較昂貴。遠距離的連線既昂貴且費時。另夕卜，大功率的RF(射頻)發(fā)射接收裝置也會比較昂貴。視頻錄像要由保安人員在監(jiān)控站連續(xù)地進行觀察，并記錄到無限長的錄像帶或硬盤上以備日后察看，這也同樣是非常幫耗時的。當在多個地區(qū)放置、安裝和連線多個攝影裝置時，比如，對交通、機場、大超市、車站等進行監(jiān)測時，通常都會需要這種監(jiān)測站。然而可以理解的是，對于需要監(jiān)控的遠程信號區(qū)域，成本較低的監(jiān)控方案應(yīng)該是可用的。通常，家居或商店報警/監(jiān)控系統(tǒng)不是很昂貴，就是安裝復雜而費時。例如，家居或商店報警/監(jiān)控系統(tǒng)需要合格的技術(shù)人員進行安裝，這樣就會耗費人工成本，甚至常規(guī)售后服務(wù)的成本。在這方面，傳感器和檢測器安裝得越多，潛在的問題就越多。要求戶外定位的安全系統(tǒng)可能會耗費大量人力和資金。而且，這類系統(tǒng)所使用的材料的成本也會很高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面提供的監(jiān)控和記錄裝置包括外殼；設(shè)置在所述外殼中的控制器；圖像記錄裝置，設(shè)置在所述外殼中并與所述控制器以可操作方式(operatively)連接；存儲器，設(shè)置在所述外殼中并與所述控制器連接，以儲存由所述圖像記錄裝置生成的圖像數(shù)據(jù)；電源管理單元，與所述控制器連接，并配置成對至少兩個電源進行管理；以及至少一個通信端口，與所述控制器連接，通信端口被配置成至少與無線調(diào)制解調(diào)器連接，以便能夠與位于遠程的所述控制器進行無線通信。外殼可以有一對機蓋，每個機蓋包括互補的連接結(jié)構(gòu)以構(gòu)成為允許人工安裝或拆卸。圖像記錄裝置可以是能夠錄制視頻或連續(xù)的靜止圖像的攝影機。
無線調(diào)制解調(diào)器可以是GSM、HSPA、WLAN調(diào)制解調(diào)器中的一種。所述無線調(diào)制解調(diào)器可以是允許其即插即用的USB形式。所述控制器可以被配置成控制所述調(diào)制解調(diào)器的操作，使圖像數(shù)據(jù)能夠通過所述調(diào)制解調(diào)器傳輸?shù)竭h程設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器可以被配置成使用移動電話或手機協(xié)議，這樣可使圖像數(shù)據(jù)被傳輸?shù)脚c互聯(lián)網(wǎng)相連的設(shè)備上。調(diào)制解調(diào)器也可以被配置成使用WLAN協(xié)議。調(diào)制解調(diào)器可以是可互換模式的GSM/HSPA和WLAN調(diào)制解調(diào)器。而且本發(fā)明的裝置可以由該裝置特有的號碼進行識別，就像傳統(tǒng)手機或是移動電話的號碼一樣。事件傳感器設(shè)置在所述外殼內(nèi)并且和所述控制器以可操作方式連接，當所述事件傳感器感應(yīng)到某個事件時能夠啟動所述圖像記錄裝置。事件傳感器可以是一個運動檢測器?？刂破骺梢员慌渲贸砂雅c事件時間相關(guān)的數(shù)據(jù)以 標記的形式寫入所述存儲器，以便能夠檢索到在所述事件時間產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。發(fā)射接收裝置設(shè)置在所述外殼中并與所述控制器以可操作方式連接，以允許和外圍設(shè)備進行無線通信。外圍設(shè)備可以是一個或者多個傳感器，包括運動傳感器、電磁開關(guān)、氣體傳感器、火災(zāi)探測器、煙霧探測器、流體傳感器、震動傳感器或者任何其他適用的傳感器。發(fā)射接收裝置可以被配置成接收來自外設(shè)的觸發(fā)信號，并且給像報警器或聚光燈這樣的其他外設(shè)發(fā)送激勵信號。通信端口可以是USB端口的形式，控制器被配置成允許連接到所述通信端口的設(shè)備即插即用?？刂破骺梢员慌渲贸膳cGSM、HSPA、WLAN調(diào)制解調(diào)器中的一個調(diào)制解調(diào)器進行通信，并且還可以被配制成使用無線通信協(xié)議。控制器和發(fā)射接收裝置可以被配置成使發(fā)射接收裝置能夠接收來自外圍設(shè)備的觸發(fā)信號，并在收到觸發(fā)信號時給其他外圍設(shè)備發(fā)送激勵信號。所述控制器和發(fā)射接收裝置也可以被配置成使所述發(fā)射接收裝置能夠在預定信號期間采用監(jiān)聽模式(sniff mode)來檢測無線信號?？刂破骱桶l(fā)射接收裝置可以進一步被配置成使發(fā)射接收裝置能夠和使用加密跳頻的外圍設(shè)備進行通信?？刂破骺梢员慌渲贸墒蛊涓鶕?jù)承載移動發(fā)消息協(xié)議的信息產(chǎn)生消息，該信息和使用無線調(diào)制解調(diào)器進行通信的事件所觸發(fā)的外圍設(shè)備相關(guān)?？刂破骱驼{(diào)制解調(diào)器可以被配置成使調(diào)制解調(diào)器能夠接收表示指令的遠程發(fā)送的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，控制器可以被配置成能夠利用調(diào)制解調(diào)器發(fā)送攜帶有和被事件觸發(fā)的外圍設(shè)備的身份相關(guān)的信息的SMS消息。在另一個實施例中，控制器可以被配置成至少給一個遠程設(shè)備發(fā)送MMS消息，并且將帶有適當附件的電子郵件信息發(fā)送給至少一臺遠程計算機或監(jiān)控站。調(diào)制解調(diào)器可以被配置成用SMS接收遠程指令，使控制器能夠控制各種外圍設(shè)備和圖像記錄裝置本身的操作。相反地，或者另外地，所述控制器可以通過計算機進行遠程編程，以便在預定時刻激活各種部件或外圍設(shè)備。在一個實施例中，控制器可以被配置成和調(diào)制解調(diào)器進行通信，以通過SMS接收指令，從所述存儲器中提取圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)通過WLAN傳送到計算機或監(jiān)控站，或通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳送給像蜂窩電話這樣的移動裝置。所述圖像數(shù)據(jù)可以是和由所述標志(marker)界定的和某一特定事件時間相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)?？刂破骺梢员慌渲贸珊驼{(diào)制解調(diào)器進行通信，以接收指令，從所述存儲器中提取圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)通過WLAN傳送到計算機或監(jiān)控站，或通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳送給移
動裝置。所述裝置可以包括與控制器連接的聲音記錄裝置。當控制器接收到傳感器或外圍設(shè)備的觸發(fā)信號時，啟動聲音記錄裝置?？刂破骺梢员慌渲贸砂凑諅魉蛨D像數(shù)據(jù)類似的方法來傳送聲音數(shù)據(jù)。 電源管理單元可以包括一個太陽能電池板、兩個內(nèi)部的獨立的可充電電池、以及用于控制來自兩個電池和太陽能電池板的功率的電源管理電路?？刂破骺梢耘c電源管理電路連接來工作，并且控制器被編程，使得電源管理電路可以對電源選擇進行控制，從兩個電池中選擇一個作為電源。電源管理電路可以被配置成接受兩路電源，一路來自太陽能電池板，另一路來自直流電源。電路可以包括電源通路選擇器，用于選擇電源或電流通路來提供電力輸出、或者給充電裝置為所述電池充電。本發(fā)明可延伸至軟件產(chǎn)品，通過該軟件可以對控制器進行編程?？刂破骺梢员痪幊桃允闺娫垂芾黼娐吠ㄟ^涓流充電控制來自兩個電池和集成太陽能電池板的功率。尤其是所述電源管理電路被配置成使本發(fā)明裝置能夠盡量使用取之不盡的太陽能進行工作?？刂破骺梢员痪幊桃躁P(guān)閉(shut down)多個未使用的部件、將多個部件置于待機或“睡眠狀態(tài)”，以及至少保持一個傳感器在喚醒狀態(tài)，以及當其產(chǎn)生觸發(fā)信號時能夠喚醒“睡眠狀態(tài)”的部件。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括一個用于夜晚工作的紅外(IR)聚光燈，當傳感器(典型的是無源紅外(PIR)傳感器)產(chǎn)生觸發(fā)信號時，和所述控制器連接的所述紅外(IR)聚光燈被激活。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括一個和控制器連接的光傳感器，以便所述控制器能夠控制所述圖像記錄裝置的操作，以提供照明條件并增強圖像記錄。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括一個USB端口，該USB端口允許計算機直接和本發(fā)明的裝置連接，這樣記錄的數(shù)據(jù)能夠被下載到計算機中。本發(fā)明的軟件產(chǎn)品也可以被配置成允許控制器被編程，并且允許在控制器和計算機之間進行固件和設(shè)置軟件的交換。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括一個模擬輸出終端，其允許模擬監(jiān)控器連接到所述裝置，以便使所述裝置更容易正確定位。根據(jù)本發(fā)明的軟件產(chǎn)品可以包括便于各種應(yīng)用軟件啟動的設(shè)置軟件。可以對設(shè)置軟件進行配置，以避免用戶手工操作。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種為根據(jù)本發(fā)明第一方面的記錄和監(jiān)控裝置所使用的軟件產(chǎn)品，所述軟件產(chǎn)品被配置成使得由本裝置的控制器執(zhí)行所述軟件產(chǎn)品時，本裝置執(zhí)行以下步驟啟動所述攝影機，使其處于適合記錄圖像的狀態(tài)；啟動所述事件傳感器，使其處于檢測模式，以便當檢測到某個事件時，攝影機記錄下該事件的圖像；記錄圖像之后進行圖像處理；并且在處理圖像之后將代表圖像的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)竭h程位置。一種適用于根據(jù)權(quán)利要求I的裝置記錄和監(jiān)控事件的方法，該方法包括步驟啟動所述圖像記錄裝置處于適合記錄圖像的狀態(tài)；在所述控制器接收到觸發(fā)信號后，用所述圖 像記錄裝置記錄事件的圖像；處理圖像；以及在處理圖像之后，將代表事件圖像的數(shù)據(jù)無線傳輸至遠程位置。所述方法可以包括接收所述觸發(fā)信號的步驟，該觸發(fā)信號來自連接到所述控制器以進行操作的外圍設(shè)備。所述方法可以包括用與所述控制器連接的無線調(diào)制解調(diào)器與遠程位置的所述控制器進行無線通訊的步驟。所述方法可以包括以標記的形式將與事件時間相關(guān)的數(shù)據(jù)寫入所述存儲器的步驟，以便能夠檢索在所述事件時間上產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)?，F(xiàn)通過舉例和參考附圖，對本發(fā)明進行描述。下列描述僅旨在向在本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人說明，如何將本發(fā)明的實施例應(yīng)用于實踐。如此，并無意限制前面段落或附加權(quán)利要求的范圍。附圖簡述圖I表示根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控和記錄裝置一個實施例的示意圖；圖2表示監(jiān)視和記錄裝置的示意框圖；圖3表示本發(fā)明裝置的三維視圖；圖4表示本發(fā)明裝置電源管理單元的框圖；圖5表示本發(fā)明裝置USB擴展模塊；圖6表不本發(fā)明裝置的另一個三維視圖；圖7表示本發(fā)明裝置啟動操作的流程圖；圖8表示靜止圖像入侵檢測裝置的操作流程圖；圖9表示本發(fā)明裝置的固定間隔靜止圖像操作流程圖；

圖10表示本發(fā)明裝置的固定間隔視頻圖像操作流程圖；圖11表示本發(fā)明裝置的作為視頻圖像入侵檢測裝置操作的流程圖；圖12表示在本發(fā)明裝置上執(zhí)行的設(shè)置操作的流程圖；圖13表示根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控記錄裝置的另外一個實施例。附圖詳細說明在圖I中，參考數(shù)字10總體上用于表示根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控記錄裝置。本發(fā)明裝置10包括一個外殼，在示意圖中用數(shù)字12表示?？刂破?4位于外殼13內(nèi)；圖像處理單元16、電源管理單元18、和以存儲器19形式存在的固態(tài)數(shù)字視頻記錄器(具有NAND存儲器21和DDR SDRAM (雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)23)分別和控制器14連接。視頻記錄器也可以是可移動的存儲卡或可移動的固態(tài)驅(qū)動器的形式；無線調(diào)制解調(diào)器20是和控制器14連接的USB無線調(diào)制解調(diào)器。音頻信號發(fā)射接收裝置22也和控制器14連接。
以數(shù)字攝影機24形式存在的圖像記錄裝置與控制器14以及圖像處理單元16連接。其它位于外殼內(nèi)部的外圍設(shè)備包括麥克風25、集成紅外(IR)陣列26、光傳感器27以及無源紅外(PIR)運動傳感器34。這些外設(shè)都連接到控制器14。外殼外部的外圍設(shè)備包括聚光36、無源紅外(PIR)運動傳感器28、煙霧探測器30、氣體傳感器32、電磁開關(guān)33、AC開關(guān)29、報警汽笛/聚光燈35、直流供電電源39以及太陽能電池板38，這些外設(shè)和控制器14連接。直流供電電源39以及太陽能電池板38和電源管理單元18連接。本發(fā)明裝置10包括一個遙控器40，允許對本發(fā)明裝置10中的報警汽笛/聚光燈35進行遙控。調(diào)制解調(diào)器20含有WLAN部件，以使控制器14能夠與計算機和其它設(shè)備進行通信。調(diào)制解調(diào)器20還有一部手機或蜂窩電話裝置，允許控制器通過互聯(lián)網(wǎng)或者移動通信裝置43和遠程計算機或監(jiān)控站42通信?？梢赃x擇蜂窩電話裝置，使調(diào)制解調(diào)器20能夠使用如GSM和3G這樣的蜂窩協(xié)議進行通信。 在圖2中，參考數(shù)字44 一般用于表示本發(fā)明裝置10的框圖?？刂破?4包括一個應(yīng)用程序處理器45。同時參考圖1，同樣的參考數(shù)字代表相同的部分，除非另外定義。發(fā)射接收裝置22包括一個與應(yīng)用程序處理器45連接的編碼/解碼器46，一個射頻發(fā)射器48和射頻接收器49都與編碼/解碼器46連接。USB多路轉(zhuǎn)接器50和應(yīng)用程序處理器45連接，A型USB端口(主機)52和迷你USB (設(shè)備)端口 54這一對USB端口連接到USB多路轉(zhuǎn)接器50。這一對USB端口中的一個口可以用于連接GSM/EDGE/HSPA USB調(diào)制解調(diào)器，與移動裝置或監(jiān)控站進行通信，同時另一個USB端口可以連接藍牙調(diào)制解調(diào)器進行較近距離的通信，比如和外圍設(shè)備進行通信。一個SDIO卡槽56與應(yīng)用程序處理器45連接。應(yīng)用程序處理器45也可以被配置成與像監(jiān)控器58和揚聲器59這樣的外圍設(shè)備相連。在圖3中，參考數(shù)字60總體表示本發(fā)明裝置10的外部三維視圖。參考圖I和圖2，同樣的參考數(shù)字代表相同的部分，除非另外定義。外殼12有一對機蓋，為前蓋62. I和后蓋62. 2，它們通過“夾入(clip-in)”鉸鏈64相互連接，以便于組裝和拆卸。尤其是，鉸鏈64使得外殼12可以被手動組裝或拆卸而不使用工具。機蓋62被配置成使外殼12適于戶外使用，基本上不受任何天氣影響。此外，機蓋62限定了窗口和漏孔，并包括光學透鏡以保護攝影機24，光傳感器3027，無源紅外(PIR)傳感器34，麥克風25和紅外(IR)陣列26?？山o本發(fā)明裝置10提供一個不受各種天氣影響的盒子，該盒子由兩部分組成，至少用四個螺釘分別在各個角上將這兩部分擰在一起，這兩部分直接采用密封墊進行密封。太陽能電池板38安裝在機蓋62的上部。運動傳感器34和攝影機24、無源紅外(PIR)傳感器26 —樣，被安裝前蓋62. I上，通過前蓋62. I延伸到外面。支架64被安裝在后蓋62. 2上，這樣本發(fā)明本發(fā)明裝置10可被安裝在合適的位置。在圖4中，參考數(shù)字70總體表示電源管理單元18的操作框圖，通過使用本發(fā)明的軟件產(chǎn)品編程的控制器14控制電源管理單元18。本發(fā)明裝置10包括第一可充電電池74. I和第二可充電電池74. 2。兩塊電池74通過各自的通斷開關(guān)76與電源管理單元18接通或斷開。
電源管理單元18被配置成接受兩路電源，一路來自太陽能電池板，另一路來自直流適配器72。電源管理單元18包括一個電源通路選擇器78，用于選擇一路電源或電流通路連接至電源輸出或者是連接到線性充電裝置80以及開關(guān)模式充電裝置82。電源管理單元18進一步包括一個電池源選擇器84，以便選擇電池組74中的一個電池供電。涓流充電單元86與電池組74連接，以便可以通過太陽能電池板38或者通過直流適配器72的直流電源連續(xù)對電池組涓流充電。在圖5中，參考數(shù)字90總體表示USB調(diào)制解調(diào)器擴展器單元25，其被配置成使無線調(diào)制解調(diào)器20能夠與處理器45連接。參考圖I到圖4，同樣的參考數(shù)字代表相同的部分，除非另外定義。單元90包括電路板92。電路板92包括一個攝影 機板94，該板具有為攝影機24提供的電路。一個安全數(shù)字(SD)卡槽96被設(shè)置在電路板92上面，用于插SD卡。單元90還包括一個音頻-視頻(AJV)連接器93和一個直流電源供電連接器95。如圖所示，無線調(diào)制解調(diào)器20被插到A型USB插口 52。在圖6中，參考數(shù)字100總體表示本發(fā)明裝置10的另一個三維視圖。在圖中只顯示了后蓋62. 2。后蓋62. 2有一對相對的鉸鏈連接器102，構(gòu)造成卡到前蓋62. I的互補連接器上。這樣就不需要螺釘，可以手工完成。在圖7中，參考數(shù)字110總體表示當控制器14被本發(fā)明軟件產(chǎn)品編程時，本發(fā)明裝置10執(zhí)行啟動操作的一個示例的流程圖。在步驟112，進程被啟動。在步驟114，控制器14執(zhí)行上電自檢。在步驟116，控制器14檢測SD卡槽中是否插入SD卡。如果裝置10的回答是否定的，控制器14在步驟118裝載內(nèi)部存儲器；如果裝置10的回答是肯定的，控制器14在步驟120裝載SD卡。這樣，值得注意的是，給出“裝載”這個詞就意味著將與UNIX或LINUX系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。在步驟122，控制器讀取之前輸入的設(shè)置。在步驟124，控制器14詢問是否找到設(shè)置。如果回答為否，控制器14在步驟126進入視頻模式；如果回答為是，控制器14在步驟128啟動裝置的操作。在步驟130結(jié)束啟動操作。作為啟動操作的一部分，控制器14能夠操作發(fā)射接收裝置22進入監(jiān)聽模式以節(jié)省電能，控制器14也能操作使發(fā)射接收裝置進入另一個節(jié)電模式。在圖8中，參考數(shù)字140總體表示當控制器14被本發(fā)明的軟件產(chǎn)品20編程的情況下，本發(fā)明裝置10用于入侵檢測的一個例子。操作開始于步驟142。在步驟144，控制器14控制無源紅外(PIR)運動傳感器34，使傳感器28處于可操作狀態(tài)。在步驟146，控制器詢問是否檢測到移動。如果回答為否，控制器14返回到步驟146的狀態(tài)。如果回答為是，在步驟148，該控制器14指示攝影機24拍攝預定數(shù)量的圖像。在步驟150，圖像處理單元16完成圖像后期處理。在步驟152，控制器14將處理完的圖像數(shù)據(jù)傳輸給預定的接收者。在圖9中，參考數(shù)字160總體表示本發(fā)明裝置10用于固定間隔操作的一個例子。操作開始于步驟162，此時控制器14等待預定間隔的開始。在步驟164控制器14詢問該預定間隔是否已經(jīng)開始，如果回答為否，控制器14采取(assume)在步驟162上表示的狀態(tài)，如果回答為是，控制器14指示攝影機24在步驟166拍攝預定數(shù)量的圖像。
在步驟168，圖像處理單元16執(zhí)行圖像后期處理程序，在步驟170，控制器14將圖像數(shù)據(jù)結(jié)果傳送給預定的信息接收器。在圖10中，參考數(shù)字180總體表示本發(fā)明裝置10用于固定間隔操作的另外一個例子。該操作起始于步驟182，在此，控制器14等待預定間隔的開始。在步驟184，控制器詢問是否檢測到預定間隔，如果回答為否，控制器10返回步驟182的狀態(tài)；如果回答為是，在步驟186，控制器14控制攝影機24執(zhí)行預定時間長度的圖像拍攝。在步驟188，控制器14將得到的圖像數(shù)據(jù)結(jié)果傳送到預定的信息接收器。在圖11中，參考數(shù)字190總體表示本發(fā)明 裝置10被用于侵入檢測的另一個例子。操作開始于步驟192，此時控制器14處于等待狀態(tài)，等待來自能夠指示移動檢測的運動傳感器34的觸發(fā)信號。在步驟194，控制器14詢問是否檢測到移動，如果回答為否，控制器14返回步驟192的狀態(tài)；如果回答為是，在步驟196，控制器14控制攝影機24執(zhí)行預定時間長度的圖像拍攝。在步驟198，控制器14將得到的圖像數(shù)據(jù)結(jié)果傳送到預定的信息接收器。在圖12中，參考數(shù)字190總體表示計算機用戶界面的流程圖，該流程圖表明用于本發(fā)明裝置10的設(shè)置操作。在步驟210，用戶將SD卡插入卡槽56，如圖5所示。在步驟212，控制器14在計算機的監(jiān)視器上生成合適的圖像或者視頻片段，以能夠執(zhí)行步驟214指示的快速設(shè)置。在步驟216，能夠執(zhí)行一個高級設(shè)置步驟，在步驟218，將以上步驟執(zhí)行的設(shè)置存入SD卡，在步驟220，取出SD卡。如上所述，本發(fā)明擴展至軟件產(chǎn)品，該軟件產(chǎn)品被配置成在控制器14內(nèi)部編程，使控制器14能夠?qū)Ρ景l(fā)明裝置10的部件執(zhí)行各種操作。這些部件之一是電源管理單元18。像USB 35調(diào)制解調(diào)器20 (可以是HSPA型或WIFI型的)、用于遙控裝置40和無線開關(guān)的射頻發(fā)射接收裝置等，在操作時消耗功率比較高。在沒有控制的情況下，這些裝置將以不能接受的速度消耗電池。因此本發(fā)明的軟件產(chǎn)品對控制器14進行編程，經(jīng)過編程的控制器能夠?qū)⑦@些高能耗外圍設(shè)備設(shè)置成“睡眠”模式或者“監(jiān)聽”模式。而且，在某些情況下如果暫時不需要這些設(shè)備時，控制器14可以完全關(guān)斷這些設(shè)備。在本實施例中，控制器14和總是處于待命模式的運動傳感器34連接，另外，如果需要，發(fā)射接收裝置22能夠被設(shè)置成低功耗或者監(jiān)聽模式，以保持和各種外圍設(shè)備的無線連接。軟件產(chǎn)品被配置成使電源管理單元18能夠僅用一個電池控制裝置10供電。因此，裝置10能夠包括一個提供給第二個電池74. 2的插槽，允許用戶有選擇地延長本發(fā)明裝置10的工作時間。軟件產(chǎn)品被配置成電源管理單元18自動選擇第二個電池74. 2給裝置10供電。當?shù)诙€電池電壓下降到預定值(例如3.5伏)時，電池源選擇器84進入自動轉(zhuǎn)換模式，該模式被配置成選擇具有較高電壓的電池作為本發(fā)明裝置10的供電電源。電源管理單元18含有磁滯特性，以避免從一種供電狀態(tài)到另一種供電狀態(tài)的反復切換。在一個例子中，電池74. I到電池74. 2的切換閾值設(shè)為O. 15V。結(jié)果，只有當?shù)诙€電池74. 2的電壓高于3. 65V時，所述電池源選擇器才會切換回第二塊電池74. 2，將其作為主要供電電源。涓流充電單元86為第二塊電池74. 2給第一塊電池74. I緩慢充電提供一條通路，使得當裝置10的30個部件處于之前提到的“睡眠狀態(tài)”時，第一塊電池74. I的電壓保持一個某個值，能夠獨自為裝置10供電。當適配器72被連接至裝置10時，電源通路選擇器78被配置成關(guān)閉對裝置10供電的電池電源。另外，在這種情況下，電源通路選擇器78被配置成給電池74充電?？梢岳斫?，從太陽能電池板獲得的功率很大程度上依賴35，即太陽能電池板所處位置的環(huán)境，因此充電裝置80，82被配置成動態(tài)地調(diào)整從太陽能電池板38汲取的充電電流。特別是，電源管理單元被配置成監(jiān)控太陽能電池板的輸出電壓，以確定從太陽能電池板抽取的最大允許充電電流。在一個實施例中，發(fā)現(xiàn)一個11單元的太陽能電池板的最佳電壓值約為4. 7V。在本實施例中，如果太陽能電池板的電壓在充電過程中降至低于4. 7V，充電器80，82自動減小充電電流以保持這個電壓值。另外，如果太陽能電池板的輸出電流處于一個足夠高的水平，充電器80、82以它們的最大充電電流，例如1A，對電池74 充電。充電器80，82也可以被配置成當連接適配器72時，自動切換至適配器電源，并且切斷太陽能電池板電源38。為了將電池壽命最大化，裝置10可以在四種不同的電源管理狀態(tài)下工作，這些狀態(tài)包括I)活躍模式。在此模式幾乎所有部件都被供電并激活，處理器44以全速工作2)待機模式，比如監(jiān)聽模式，在此模式下，處理器44被置于閑置狀態(tài)并關(guān)閉其時鐘，并且被配置成用一個觸發(fā)信號“喚醒”處理器443)睡眠模式，此模式除處理器44以外，其他未被使用的部件也被本發(fā)明的軟件產(chǎn)品關(guān)閉4)深度睡眠模式，在此模式下，處理器44內(nèi)部的所有PLL時鐘都被關(guān)閉，只有一個32kHz的時鐘在運行。處理器44被配置成可以被觸發(fā)信號“喚醒”。通常，警報，安全和家居自動系統(tǒng)通常有一個中央控制板和一個鍵盤來控制外圍設(shè)備如報警汽笛，頻閃燈光和攝影機。裝置10能夠在一個單元中綜合這些裝置的功能。特別是，裝置10包括控制中心和上述外圍設(shè)備35，裝置10可以利用例如發(fā)射接收裝置22無線開啟關(guān)閉所述外圍設(shè)備。結(jié)果是，裝置10可以在沒有分立單元的復雜設(shè)置、沒有連線、并且最重要的是在控制板、鍵盤以及攝影機之間沒有不必要的無線鏈接的情況下運行，而這些在現(xiàn)有的警報系統(tǒng)和家居自動化系統(tǒng)中是存在的。USB裝置端口 54和控制器14被配置成便于使用第三方USB產(chǎn)品對裝置10升級。一般來說，USB裝置僅在連接計算機時工作。在本實施例中，USB裝置可以被連接到裝置10，并且獨立于計算機進行工作。例如，在沒有使用計算機的情況下，USB調(diào)制解調(diào)器20可以被連接到USB端口 52，并且調(diào)制解調(diào)器20的驅(qū)動軟件被下載到裝置10中。在一個實施例中，裝置10包括一個存儲卡讀卡器。當需要短距離通信時可以用一個被稱為低功耗裝置的SDIO-WiFi卡替代USB調(diào)制解調(diào)器20。數(shù)字攝影機24可以包括一個數(shù)字彩色或數(shù)字黑白CMOS，或者是CXD圖像傳感器，用于記錄視頻圖像或靜止圖像，麥克風25可以同時記錄下該圖像的伴音?？梢酝ㄟ^無線傳輸?shù)姆绞剑蛘咄ㄟ^將計算機與裝置10短暫連接的方式將圖像和聲音數(shù)據(jù)錄入計算機。和記錄視頻圖像的情況不同，記錄靜止圖像時不錄制聲音。但是，控制器14可以操作麥克風25記錄聲音，并且把聲音數(shù)據(jù)存放在存儲器19中。光傳感器27提供表示光強的數(shù)據(jù)，這樣攝影機24可以做出相應(yīng)的調(diào)整。因此，根據(jù)攝影機24所處位置來放置光傳感器，用這樣的方法在高動態(tài)范圍和高光靈敏度兩種需求之間找到一個折衷方案。這兩個參數(shù)都是逆流式的。光傳感器27和控制器14被配置成使得當周圍的光環(huán)境達到預定低值時，控制器14啟動紅外聚光燈36。特別是，控制器14被配置成使當PIR 34或36檢測到有物體移動時打開紅外聚光燈36。這時，攝影機24被配置成只工作在黑白模式。因此，紅外陣列26可以測出代表事件的紅外圖像，以待錄制和/或察看?？刂破?4被配置成對每個存儲的靜止圖像做識別標志，標記時間/日期/地點，并印上水印。結(jié)果是，當圖像被處理時，通過使用標記數(shù)據(jù)易于定位相關(guān)圖像。攝影機24被配置成每秒最多記錄4張JPEG(例如WVGA)靜止圖像。這個圖像數(shù) 據(jù)可以被處理，使得在計算機的用戶界面中，用戶能夠按照時間間隔模式選擇查看圖像，以便使用一個合適的瀏覽器滾動查看，便于各種場景定位。使用傳統(tǒng)的系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，當錄制視頻時，裝置可以存儲長達數(shù)小時甚至數(shù)天的視頻。可以理解的是，僅在特定的時刻，才可能發(fā)生未經(jīng)允許的事件。接下來，保安人員不得不檢查大量的影片來尋找事件的單個場景。這既費時又費力。有了裝置10，控制器14被配置成將標志記錄到存儲器中。這些標記可以由觸發(fā)信號產(chǎn)生。這些觸發(fā)信號，由例如運動傳感器34、外部傳感器28或遙控器40的觸發(fā)按鈕產(chǎn)生。不難理解的是，其他傳感器可以被用來產(chǎn)生觸發(fā)信號，這些觸發(fā)信號將觸發(fā)控制器14生成記錄到存儲器的標志。使用這些標志，相關(guān)的視頻片段或者一系列的靜止圖片可以被傳輸?shù)絻?nèi)存中25個獨立的文件夾，便于日后搜索和查看。可以理解的是，同樣時長JPEG圖像數(shù)據(jù)比MPEG文件占用更多內(nèi)存空間。但是，一個從MPEG壓縮視頻中提取的單幀圖像照片不如靜止的JPEG圖像清晰。因此，攝影機24被配置成由用戶可以按照特殊應(yīng)用的要求，在兩種視頻格式之間以及帶有或不帶有色調(diào)之間進行選擇。在一個實施例中，圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)被傳送到蜂窩電話、或移動電話、或監(jiān)控站。另外，通過WLAN協(xié)議，這個數(shù)據(jù)可以被發(fā)送到多臺計算機、允許接收電子郵件的蜂窩電話以及監(jiān)控站。控制器14被配置，當攝影機24被傳感器觸發(fā)時，命令調(diào)制解調(diào)器20自動執(zhí)行這樣的傳輸。此外，控制器14被配置，以命令調(diào)制解調(diào)器20至少給一個蜂窩電話發(fā)送一個SMS警報信號?？刂破?4被配置成通過調(diào)制解調(diào)器20接收蜂窩電話的SMS信號?？刂破?4能夠?qū)MS信號解碼為用于裝置10各個外圍部件的指令，例如，接收到這樣的信號時控制器14被配置至少執(zhí)行以下任務(wù) 將與一定的時間日期相關(guān)的圖像或視頻發(fā)送到特定接收端 用發(fā)射接收器22切換設(shè)備，如以上所述外圍設(shè)備、或者進一步像空調(diào)機組、力口熱器等，甚至進一步觸發(fā)不同地區(qū)的記錄和監(jiān)控裝置 各種家居自動化任務(wù)控制器14和電源管理單元18被配置成對電池74進行監(jiān)控，如果該電池電壓達到預定的充電下限值，則產(chǎn)生一個信號，并通過調(diào)制解調(diào)器20將該信號傳送給監(jiān)控站或手機。控制器14和電源管理單元18還被配置成如果發(fā)現(xiàn)任何一個外圍部件失效，就在裝置10上執(zhí)行故障操作，產(chǎn)生一個信號，并通過調(diào)制解調(diào)器20將該信號傳送給監(jiān)控站或手機。
現(xiàn)在說明幾種情況，以說明裝置10能夠操作的方法。情況I攝影機24被傳感器34觸發(fā)進入操作狀態(tài)。攝影機24拍攝圖像或視頻片段，這些圖像或視頻片段被一個內(nèi)部數(shù)碼錄像機(DVR)記錄下來。同時，裝置10通過電子郵件或多媒體短信息(MMS)向一個或多個指定地址發(fā)送一個報警短信息(SMS)或者發(fā)送用于核查的靜止圖像或視頻片段。所有的視頻連續(xù)鏡頭、靜止圖像以及聲音數(shù)據(jù)儲放在內(nèi)部存儲器或可移動存儲卡上，這些視頻或圖像可以在后期用像計算機上的圖片瀏覽器這樣更適合的裝置觀看。情況2外部PIR傳感器28是無線的，被置于建筑物入口的前方，被未授 權(quán)事件觸發(fā)。發(fā)射接收器22接收該觸發(fā)信號，控制器14做出響應(yīng)，激活置于建筑物內(nèi)的裝置10。之后，攝影機24開始錄制。在一個實施例中，裝置10預先設(shè)定JPEG或MPEG的錄制時間長度。例如，對于某一個預定的時間長度攝影機24開始錄制，預定時間長度結(jié)束后攝影機24關(guān)閉。接收到另一個觸發(fā)信號后，該攝影機24被再次激活，工作時間仍為預定的時間長度。像前面一樣，裝置10通過電子郵件或多媒體短信息(MMS)向指定地址發(fā)送10 —個報警短信息(SMS)或者發(fā)送用于核查的圖像數(shù)據(jù)。情況3裝置10的傳感器34被未授權(quán)事件觸發(fā)，攝影機24根據(jù)裝置的設(shè)置開始錄制?？刂破?4在內(nèi)部存儲器或可移動存儲卡上存儲圖像或視頻片段。同時，裝置10使用發(fā)射接收器22打開IR聚光燈35，該IR聚光燈35為無線的，便于攝影機24進行紅外錄制。情況4裝置10被置于敏感地區(qū)，比如存放汽油罐的地方。氣體傳感器32和煙霧探測器30都是無線的，它們也都被放置在該區(qū)域。在發(fā)生氣體泄漏或發(fā)生火災(zāi)的情況下，裝置10用發(fā)射接收裝置22接收來自上述兩個傳感器、或其中任意一個傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號。然后，控制器14激活攝影機24錄制圖像和視頻片段。同時，調(diào)制解調(diào)器20被用來向一個或多個無線通信裝置43或監(jiān)控站42發(fā)送報警短信息(SMS)、以及一個連續(xù)或靜止的圖像、再或視頻片段。情況5裝置10被置于一個零售商店出口處的收款機的上方。無線磁性開關(guān)33與收款機的錢匣相連。當打開收款機的錢匣時，攝影機24和前面一樣被激活。連續(xù)圖像或視頻片段存放在內(nèi)部DVR中。在每個工作日結(jié)束時，零售商店的店主35可以察看收款機的操作?？梢岳斫獾氖?，一個零售連鎖可能有上百個商戶。這樣，到每一個店分別查看當日的圖像是不可能的。但是，通過在每個店使用無線LAN，按照上述方法和裝置10通信，店主或安保經(jīng)理就可以通過以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)的連接遠程訪問這些圖像?？梢岳斫獾氖牵ㄟ^使用USB端口 52能夠?qū)崿F(xiàn)裝置10的升級。例如，可以通過控制器14下載調(diào)制解調(diào)器的驅(qū)動程序。結(jié)果是，裝置10不需個人電腦或其它裝置就能獨立操作。多個外圍設(shè)備和更多的裝置10可以用安全跳頻互相通信，安全跳頻使用的是相互關(guān)聯(lián)的識別碼。例如，假設(shè)建筑入口處的第一個裝置10能夠觸發(fā)其它的裝置10，使其被激活并開始錄制，另外，在該假設(shè)下，第一個裝置10可以觸發(fā)如IR聚光燈這樣的外圍設(shè)備。當使用這樣多個裝置10時，裝置10可以向多個監(jiān)控站、個人計算機或移動電話傳輸連續(xù)視頻鏡頭，并且如果需要的話還可以傳送聲音。USB端口 52、54其中之一可以被用來將存儲在內(nèi)部存儲器和SD卡/固態(tài)驅(qū)動器中的圖像、視頻和聲音下載到計算機上查看。USB端口 52、54之一可被用作在裝置10和電腦之間自動更換固件以及安裝軟件。安裝過程在計算機屏幕的用戶界面上執(zhí)行。裝置10可以包括一個A/V輸出終端。當與常規(guī)監(jiān)視器連接時，安裝者可以將裝置10置于視角與聲音拾取的最佳點上。 為了使各種應(yīng)用程序的啟動變得更容易，使用專用設(shè)置軟件對控制器14進行編程。例如，一個設(shè)置屏幕畫面給操作人員提供了一般性的默認設(shè)置和用于某項任務(wù)的五個其它典型默認設(shè)置，因此可以省略參考用戶手冊。機蓋62配置有光學透鏡、窗口及通風口以保護攝影機、光傳感器和其他機殼內(nèi)的外設(shè)，使其不受各種氣候影響。在圖13中參考數(shù)字110總體表示根據(jù)本發(fā)明的另外一個監(jiān)控記錄裝置實施例。參考前面各圖，相同的參考數(shù)字表示相同的部分，除非以另外方式明確說明。在這個實施例中，裝置110被配置成便于像安保、警察這樣的人員攜帶使用。事實是裝置110能夠進行無線通信，操作方法在很大程度上和裝置10相同，這樣使裝置110變得更便利。裝置110有一個外殼112，外殼112被加工成適合裝入一個由用戶攜帶的小袋子或其它類似的囊托?？梢岳斫獾氖茄b置Iio將不20包括太陽能電池板38，而是由電池供電，并且裝置110包括由電源管理單元18按照前面所述的方法進行管理的可充電電池74。麥克風25被安裝在外殼112內(nèi)的某個不會受到囊托妨礙的位置。例如，確定了麥克風25的位置后，外殼112被加工成的形狀使得當裝置110被收入到囊托中時，麥克風25置于該囊托的外部。攝影機24按照和麥克風25相似的方法被放在適當?shù)奈恢?，光傳感?7也類似?？梢岳斫獾氖茄b置110允許進行移動記錄和監(jiān)控，能夠按照前面所述的方法將裝置110產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控站42。為了適應(yīng)使用的特征，在本實施例中，當佩戴者正在工作時，可以用軟件產(chǎn)品對控制器14進行編程，將攝影機設(shè)置成連續(xù)記錄方式。在包括權(quán)利要求書在內(nèi)的整個說明書中，在語境允許的地方，術(shù)語“comprising”及其變型，比如“comprise”或“comprises”可以被解釋為包括所述整體，或包括幾個整體，但不是必須不包含其它整體?？梢粤私獾氖?，以上使用的術(shù)語是用于說明的目的，并不定義為限定。所述實施例是用來說明本發(fā)明的，并不限定其范圍。能夠通過各種修改和添加對本發(fā)明進行實踐，這對于本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員是容易的。
權(quán)利要求
1.監(jiān)控和記錄裝置，包括 夕卜殼; 設(shè)置在外殼中的控制器； 圖像記錄裝置，設(shè)置在外殼中并與控制器以可操作方式連接； 存儲器，設(shè)置在外殼中并與所述控制器連接，以儲存由所述圖像記錄裝置生成的圖像數(shù)據(jù)； 電源管理單元，與所述控制器連接，并配置成對至少兩個電源進行管理；以及 至少一個通信端口，與所述控制器連接，通信端口被配置成至少與無線調(diào)制解調(diào)器連接，使得從遠程位置能夠與所述控制器進行無線通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述外殼有一對機蓋，每個機蓋包括互相適配的連接形式，該連接形式配置成能夠手動組裝或拆卸所述機蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述圖像記錄裝置是能夠錄制視頻或連續(xù)靜止圖像的攝影機模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中事件傳感器設(shè)置在外殼中并與所述控制器以可操作方式連接，當所述傳感器感應(yīng)到某個事件時，所述圖像記錄裝置能夠被啟動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述事件傳感器是運動傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器被配置成把與事件時間相關(guān)的數(shù)據(jù)以標記的形式寫入所述存儲器，以便能夠檢索在所述事件時間生成的圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中在所述外殼中設(shè)置有發(fā)射接收裝置，所述發(fā)射接收裝置與所述控制器以可操作方式連接，以允許和外圍設(shè)備進行無線通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述通信端口是USB端口，所述控制器被配置成允許與所述USB端口連接的裝置即插即用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器被配置成與GSM調(diào)制解調(diào)器、HSPA調(diào)制解調(diào)器以及WLAN調(diào)制解調(diào)器中的一個調(diào)制解調(diào)器進行通信，并且被配置成使用無線協(xié)議。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器和發(fā)射接收裝置被配置成使所述發(fā)射接收裝置能夠接收來自所述外圍設(shè)備的觸發(fā)信號，并且收到所述觸發(fā)信號后就立即給其它的外圍設(shè)備發(fā)送啟動信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器和發(fā)射接收裝置被配置成使所述發(fā)射接收裝置能夠采取監(jiān)聽模式，在預定的信號上檢測無線信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器和發(fā)射接收裝置被配置成使所述發(fā)射接收裝置能夠使用加密跳頻與所述外圍設(shè)備通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器被配置成使用所述無線調(diào)制解調(diào)器傳輸根據(jù)移動通信協(xié)議生成消息，該消息攜帶有與被某個事件觸發(fā)的外圍設(shè)備相關(guān)的信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器和調(diào)制解調(diào)器被配置，使所述調(diào)制解調(diào)器能夠從遠程位置接收代表指令的發(fā)送數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器被配置成和所述調(diào)制解調(diào)器通信以接收指令，從所述存儲器中提取圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)通過WLAN傳輸給計算機或監(jiān)控站，或通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳送給移動設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述電源管理單元包括一個太陽能電池板、兩個內(nèi)部的獨立可充電電池、以及控制來自所述兩個電池和所述太陽能電池板功率的電源管理電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述控制器被以可操作方式連接到所述電源管理電路并且被編程，使所述電源管理電路控制選用兩個電池中的任一個進行供電。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的監(jiān)控和記錄裝置，其中所述電源管理電路被配置成接受兩路電源，一路來自太陽能電池板，另一路來自直流電源，所述電源管理電路包括電源通路選擇器，用于選擇一路電源或電流通路作為電源輸出或是連接至充電裝置用于對可充電電池充電。
19.一種使用權(quán)利要求I中所述的裝置來記錄和監(jiān)控事件的方法，所述方法包括步驟 在適合錄制圖像的條件下啟動圖像記錄裝置； 根據(jù)所述控制器從傳感器接收到的觸發(fā)信號，用所述圖像記錄裝置記錄事件的圖像； 處理所述圖像；以及 在處理圖像后，通過連接到所述通信端口上的無線調(diào)制解調(diào)器將代表所述圖像的數(shù)據(jù)無線發(fā)送到遠程位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的所述方法，其中包括從以可操作方式連接到所述控制器的外圍設(shè)備接收所述觸發(fā)信號的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的所述方法，其中包括從遠程位置與所述控制器利用連接到所述控制器上的無線調(diào)制解調(diào)器進行無線通信的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的所述方法，其中包括用標記的形式將相關(guān)事件的數(shù)據(jù)寫入到所述存儲器，以便能夠檢索在所述事件時間上產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
監(jiān)控和記錄裝置包括外殼；設(shè)置在外殼內(nèi)的控制器；設(shè)置在所述外殼內(nèi)并以可操作方式連接至所述控制器的圖像記錄裝置；設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述控制器連接的存儲器，用于存儲由所述圖像記錄裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；與所述控制器連接的電源管理部件，其被配置成至少管理兩個電源；至少一個通訊口和所述控制器連接，通訊口被配置成至少與一個無線調(diào)制解調(diào)器連接，以能夠和遠程位置所述控制器進行無線通信。
文檔編號G08B13/00GK102804236SQ201080028531
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者邁克爾·格哈德·賴姆尼茨 申請人:Ts澳大利亞有限公司