其 他 回 答共3條
1樓
汽車行駛記錄儀(以下簡稱記錄儀)的使用,對遏制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。國內(nèi)外記錄儀的使用情況表明,記錄儀為國家行政管理部門提供了有效的執(zhí)法工具、為道路運(yùn)輸企業(yè)提供了管理工具、為駕駛員提供了其駕駛活動的反饋信息,記錄儀的使用對保障道路交通安全起到了直接的作用。
公安部、交通部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局于2001年底聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)公路客運(yùn)交通安全管理的通告》,通告要求:長途客、貨運(yùn)車輛應(yīng)當(dāng)逐步安裝、使用符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的行車記錄儀。本文介紹的汽車行駛記錄儀是江蘇航泰電子科技有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)的產(chǎn)品,是陜西重型汽車有限公司所選用汽車行駛記錄儀品種之一。
一、汽車行駛記錄儀簡述
汽車行駛記錄儀(vehicle traveling datarecorder)俗稱“汽車黑匣子”, 是對車輛行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。它將微機(jī)應(yīng)用的先進(jìn)性、實(shí)用性與車輛運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)一起來,為分析、判斷汽車行駛狀態(tài)和處理交通事故提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。江蘇航泰電子科技有限公司生產(chǎn)的汽車行駛記錄儀是陜西重型汽車有限公司引進(jìn)眾多品種之一,該記錄儀采用P89C668單片機(jī)為核心處理器,大容量E2PROM存儲器作為存儲載體,利用外部精確定時中斷的方式實(shí)現(xiàn)定時的數(shù)據(jù)采集與存儲,利用串口中斷的方式或者USB方式實(shí)現(xiàn)與微機(jī)的數(shù)據(jù)通訊,把汽車行駛記錄儀發(fā)送的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制文件的形式發(fā)送并存儲到計(jì)算機(jī)硬盤上,通過專用計(jì)算機(jī)軟件以圖形的形式模擬再現(xiàn)汽車的歷史行駛狀態(tài)。
二、行駛記錄儀的系統(tǒng)組成
系統(tǒng)的總體框圖見圖1。P89C668單片機(jī)為核心處理器,完成信息采集、信息動態(tài)存儲及數(shù)據(jù)處理,并通過串口實(shí)現(xiàn)與微機(jī)通訊。由于汽車行駛中各種狀態(tài)信息具有時間特征,因此數(shù)據(jù)在存儲時必須按時間坐標(biāo)排序,同時采用E2PROM固態(tài)存儲和FRAM動態(tài)存儲相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和記憶。
三、信息采集模塊的工作原理
記錄儀記錄汽車運(yùn)行的兩類狀態(tài)信息:來自速度傳感器的脈沖信號和包括制動信號在內(nèi)的開關(guān)量信號。
左右轉(zhuǎn)向燈、前照燈、開門信號、制動燈信號等10 路開關(guān)信號量通過光電耦合器隔離,由74HC244輸出給單片機(jī)處理。為了使行駛記錄儀能夠?qū)崟r記錄汽車行駛狀態(tài)信息,系統(tǒng)選用時鐘芯片RX8025提供時間信號。RX8025能夠自動存取并更新當(dāng)前的時間, 單片機(jī)可通過讀RX8025的內(nèi)部時標(biāo)寄存器得到當(dāng)前的時間和日歷,也可通過選擇二進(jìn)制碼或BCD碼初始化芯片的10個時標(biāo)寄存器。
車速傳感器有電磁感應(yīng)式、磁性形式、光電式、霍爾式。不論哪一種傳感器都以脈沖的形式向外輸出轉(zhuǎn)速信號。目前大部分汽車常采用霍爾式傳感器,這種傳感器所產(chǎn)生的電壓非常小,但是單片機(jī)只能識別0~5V方波信號,所以此電壓信號輸入到行駛記錄儀后必須經(jīng)過放大和整形電路將其的輸出脈沖信號轉(zhuǎn)換,如圖2所示。其原理是霍爾式傳感器輸出脈沖信號Ui,經(jīng)過放大器A將霍爾微小電壓放大, 再經(jīng)過施密特觸發(fā)器和晶體管T將波形轉(zhuǎn)換為0~5V的方波信號, 從而為單片機(jī)所識別。
系統(tǒng)采用頻率法對車速進(jìn)行測量,即累計(jì)單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù),從而計(jì)算出該時刻的車速。通過對RX8025的32768Hz頻率輸出端的計(jì)數(shù),從而獲得測速采樣時間0.125s,通過設(shè)定一個計(jì)數(shù)存儲器Count來記錄脈沖個數(shù),當(dāng)累計(jì)到4096個脈沖信號時,CPU響應(yīng)中斷并對計(jì)數(shù)存儲器Count清零,存儲器重新計(jì)數(shù), 依次循環(huán)。然后由程序按下面的公式計(jì)算車速。每125ms速度的計(jì)算公式為
式中:vs——每125ms的行駛速度;Ps——該125ms內(nèi)的脈沖數(shù);T——車輛特征系數(shù)。
四、信息存儲及處理模塊
記錄儀中的數(shù)據(jù)應(yīng)該包括二個部分,一部分為汽車實(shí)時數(shù)據(jù)(存放汽車發(fā)生事故前后的數(shù)據(jù)),另一部分為汽車歷史數(shù)據(jù)(存放汽車和駕駛員的行駛狀況)。汽車實(shí)時數(shù)據(jù)主要是用于分析事故發(fā)生的原因和事故的責(zé)任,汽車歷史數(shù)據(jù)作為事故分析的參考依據(jù)和對汽車及駕駛員的運(yùn)行狀況考核,歷史數(shù)據(jù)是以當(dāng)前汽車實(shí)時數(shù)據(jù)為依據(jù)。存儲歷史數(shù)據(jù)的存儲器系統(tǒng)選用ATMEL公司的E2PROM(AT24C1024)。由于實(shí)時數(shù)據(jù)比歷史數(shù)據(jù)保存頻率高(國標(biāo)要求最大0.2s采集一次數(shù)據(jù),以20s為一個存儲單位,實(shí)時數(shù)據(jù)需要存儲10次20s的數(shù)據(jù)),系統(tǒng)選用RAMTRON公司的FRAM(FM1808)。
一次實(shí)時數(shù)據(jù)包括時間、速度、8個開關(guān)量,共計(jì)10個信號量,在FM1808內(nèi)設(shè)置1地址指針,每次停車前都將當(dāng)前時刻前20 s實(shí)時速度數(shù)據(jù)保存,地址指針自動加1,計(jì)滿10次此指針清零循環(huán)計(jì)數(shù)。歷史數(shù)據(jù)包括時間、速度,處理時在FM1808內(nèi)設(shè)定1 h數(shù)據(jù)緩沖區(qū),如果記錄數(shù)據(jù)超時,即將此緩沖區(qū)數(shù)據(jù)保存進(jìn)AT24C1024。如果此時車輛斷電,再次上電時已經(jīng)跨小時,在上電時刻立即將小時數(shù)據(jù)保存,并將緩沖區(qū)清空,在E2PROM中計(jì)滿360 h后數(shù)據(jù)指針清零循環(huán)計(jì)數(shù)。
五、串口通訊模塊
計(jì)算機(jī)可以通過串口隨時讀取行駛記錄儀存儲的數(shù)據(jù)。行駛記錄儀與計(jì)算機(jī)之間的串口通訊遵循RS- 232串行通訊協(xié)議。串行通訊時,單片機(jī)依次將FRAM中存儲的實(shí)時數(shù)據(jù)和E2PROM中存儲的歷史數(shù)據(jù)讀出并經(jīng)串口發(fā)出, 經(jīng)過MAX232電平轉(zhuǎn)換器發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
六、汽車行駛記錄儀在重型汽車上的應(yīng)用
陜西重型汽車集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的斯太爾和F2000德龍汽車,均可根據(jù)用戶需要加裝行駛記錄儀,文章中介紹的行駛記錄儀為公司引進(jìn)品種之一,其外形結(jié)構(gòu)如圖3所示,該記錄儀安裝簡單、性能可靠。主要指標(biāo):①主電源的標(biāo)稱電壓為24V,范圍為18~32V,具有36V過壓、28±0.2V抗反接能力。②記錄儀斷電后,能自動進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),斷電前存儲數(shù)據(jù)15天不丟失。③記錄儀能連續(xù)記錄24 h數(shù)據(jù),記錄時間誤差在±5s內(nèi)。④記錄儀以0.2s時間間隔持續(xù)記錄并存儲停車前20s實(shí)時時間對應(yīng)的車輛行駛速度值及車輛制動狀態(tài)信號,記錄次數(shù)為10次。⑤記錄儀記錄的速度單位為km/h,測量范圍為0~180km/h,測量分辨率等于或優(yōu)于1km/h。⑥記錄儀能記錄、存儲8路不同類型開關(guān)量360h的數(shù)據(jù)。⑦記錄儀能持續(xù)記錄車輛的累計(jì)行駛里程,單位為km,行駛里程的范圍為0~999999.9 km,分辨率優(yōu)于0.1km。⑧記錄儀的數(shù)據(jù)分析軟件能以曲線圖和表格的形式顯示實(shí)時時間對應(yīng)的車輛行駛速度、開關(guān)量狀態(tài)等數(shù)據(jù),并可打印輸出圖形、表格等。
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|列兵