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、約束駕駛人員的不良駕駛行為、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、國家安全生產監(jiān)督管理局于2001年底聯(lián)合發(fā)布《關于加強公路客運交通安全管理的通告》,通告要求:長途客、貨運車輛應當逐步安裝、使用符合國家有關標準的行車記錄儀。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計開發(fā)的產品,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、里程以及有關車輛行駛的其他狀態(tài)信息進行記錄、存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。它將微機應用的先進性、實用性與車輛運行狀態(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依據(jù)。江蘇航泰電子科技有限公司生產的汽車行駛記錄儀是陜西重型汽車有限公司引進眾多品種之一,該記錄儀采用P89C668單片機為核心處理器,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方式實現(xiàn)與微機的數(shù)據(jù)通訊,把汽車行駛記錄儀發(fā)送的數(shù)據(jù)以二進制文件的形式發(fā)送并存儲到計算機硬盤上,通過專用計算機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,并通過串口實現(xiàn)與微機通訊。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排序,同時采用E2PROM固態(tài)存儲和FRAM動態(tài)存儲相結合的方式進行數(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的開關量信號。
左右轉向燈、前照燈、開門信號、制動燈信號等10 路開關信號量通過光電耦合器隔離,由74HC244輸出給單片機處理。為了使行駛記錄儀能夠實時記錄汽車行駛狀態(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前的時間, 單片機可通過讀RX8025的內部時標寄存器得到當前的時間和日歷,也可通過選擇二進制碼或BCD碼初始化芯片的10個時標寄存器。
車速傳感器有電磁感應式、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,這種傳感器所產生的電壓非常小,但是單片機只能識別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將波形轉換為0~5V的方波信號, 從而為單片機所識別。
系統(tǒng)采用頻率法對車速進行測量,即累計單位時間內的脈沖個數(shù),從而計算出該時刻的車速。通過對RX8025的32768Hz頻率輸出端的計數(shù),從而獲得測速采樣時間0.125s,通過設定一個計數(shù)存儲器Count來記錄脈沖個數(shù),當累計到4096個脈沖信號時,CPU響應中斷并對計數(shù)存儲器Count清零,存儲器重新計數(shù), 依次循環(huán)。然后由程序按下面的公式計算車速。每125ms速度的計算公式為
式中:vs——每125ms的行駛速度;Ps——該125ms內的脈沖數(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)應該包括二個部分,一部分為汽車實時數(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行狀況考核,歷史數(shù)據(jù)是以當前汽車實時數(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)。由于實時數(shù)據(jù)比歷史數(shù)據(jù)保存頻率高(國標要求最大0.2s采集一次數(shù)據(jù),以20s為一個存儲單位,實時數(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)。
一次實時數(shù)據(jù)包括時間、速度、8個開關量,共計10個信號量,在FM1808內設置1地址指針,每次停車前都將當前時刻前20 s實時速度數(shù)據(jù)保存,地址指針自動加1,計滿10次此指針清零循環(huán)計數(shù)。歷史數(shù)據(jù)包括時間、速度,處理時在FM1808內設定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中計滿360 h后數(shù)據(jù)指針清零循環(huán)計數(shù)。
五、串口通訊模塊
計算機可以通過串口隨時讀取行駛記錄儀存儲的數(shù)據(jù)。行駛記錄儀與計算機之間的串口通訊遵循RS- 232串行通訊協(xié)議。串行通訊時,單片機依次將FRAM中存儲的實時數(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電平轉換器發(fā)送給計算機。
六、汽車行駛記錄儀在重型汽車上的應用
陜西重型汽車集團有限公司生產的斯太爾和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品種之一,其外形結構如圖3所示,該記錄儀安裝簡單、性能可靠。主要指標:①主電源的標稱電壓為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,能自動進入保護狀態(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。④記錄儀以0.2s時間間隔持續(xù)記錄并存儲停車前20s實時時間對應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路不同類型開關量360h的數(shù)據(jù)。⑦記錄儀能持續(xù)記錄車輛的累計行駛里程,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時時間對應的車輛行駛速度、開關量狀態(tài)等數(shù)據(jù),并可打印輸出圖形、表格等。
知識庫標簽:
|列兵