多功能汽车行驶记录仪的系统设计概要

嵌入式技术电子测量技术

ELECT RON IC MEASU REMENT T ECH N OLOGY 第34卷第3期2009年3月

多功能汽车行驶记录仪的系统设计

彭李明连迅

(武汉理工大学武汉430079

摘要:本文详细阐述了多功能汽车行驶记录仪的技术要求,并提出了解决方案,该系统集数据记录存储、数据采集、数据统计分析为一体。本文着重分析了汽车行驶记录仪的硬件结构设计和软件流程设计,并对原型样机进行了性能和功能测试,对记录仪今后的发展进行了展望。

关键词:ARM;嵌入式系统;汽车行驶记录仪

中图分类号:T P2文献标识码:A

System design about multi2function vehicle traveling data recorder

P eng Liming Lian Xun

(Wuhan U niver sity of T echnology,Wuhan430079

Abstr act:Vehicle T raveling Data Recorder(VTDRis a digital electronic

device,which can r ecord vehicle speed,r eal t ime,mileage and vehicle p s other status informat ion.In spite of owning the advanced technique,the aboar d t raveling recorders ar e unfit for our count ry in applicability and price.It is urgent ly necessary to design and produce the pr oducts.

I n this article,a Vehicle Traveling Data Recorder system is int roduced in details about technology r equirement and achievement.The author discusses the Vehicle T

raveling Data Recorder including the har dwar e and software,test the pr otot ype machine and put forwar d to the summarization and the pr ospect as the end.

Keywords:ARM;embedded syst em;VTDR

0引言

汽车行驶记录仪(又称汽车黑匣子是一种使用在汽车上的数字式电子记录装置[1]。这种装置能对车辆的行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录存储并可通过接口实现数据输出。汽车行驶记录仪的使用,对抑制疲劳驾驶、车辆超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保障车辆行驶安全以及道路交通事故的分析鉴定具有重要的作用[2]。本文根据汽车行驶记录仪国家标准GB/T19056-2003,开发设计了一种功能强大、性能稳定、体积小巧且适合安装的多功能汽车行驶记录仪,采用的是三星公司的32位嵌入式A RM处理器S3C2440和Linux操作系统,本文主要阐述了汽车行驶记录仪的硬件架构和软件系统设计。

1汽车行驶记录仪基本功能

根据国家颁布的汽车行驶记录仪的标准(GB/T 19056-2003[3],本系统主要具备以下功能:

1.1自检功能

记录仪在通电开始工作时,应首先进行自检,自检正常后应以绿闪信号及显示屏显示方式指示工作正常,如有故障则应以红闪信号及显示屏显示方式指示故障信息。

1.2数据采集、记录和存储功能

能够对实时时间、日期、驾驶时间、车辆行驶速度、行驶里程等数据进行测量、记录和存储,并保证存储的数据在较长时间内不丢失。需要被采集的输入信号包括三类:模拟信号输入、数字信号输入以及开关量信号输入。

1.3数据处理功能

记录仪能够按照具体要求,对所采集到的数据实时的进行处理,并在必要的情况下采取相应的措施对车辆进行管理。

1.4驾驶员身份记录功能

记录仪可以实现驾驶人员身份记录功能,同时可以记录驾驶员代码和公安交通管理部门核发的机动车驾驶证证号。

1.5数据显示功能

记录仪的显示面板能准确显示各类信息,包括驾驶员代码、实时时间、实时日期、实时车速以及各类报警提示等。

1.6操作功能

记录仪具备按键操作功能,应用于数据打印输出以及数据的上传和下载以及车辆特征系数的设定等操作。

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1.7 数据打印输出功能

记录仪能够通过针式微型打印机打印出车辆信息、驾驶员信息、疲劳驾驶及超速驾驶时段等信息。1.8 数据通信功能

记录仪能够通过多种方式(包括RS232串行接口、U SB 接口以及I2C 总线接口与外部环境进行通信,实现数据的交互。

1.9 掉电保护功能

数据对记录仪至关重要,如果由于某些意外情况导致记录仪掉电,系统应能及时检测,并做好当前数据的保存工作。

1.10 数据分析软件系统

对记录仪系统参数进行设置与管理,包括用户权限的管理、驾驶员信息的管理、汽车信息的管理以及车辆特征

系数的设定等,并能通过RS232串行接口进行数据传输或USB 接口读写磁盘数据,即完成数据上载(从记录仪传输到PC 机与数据下传(从PC 机传输到记录仪。

2 系统硬件设计

本系统由主机部分和上位机管理分析软件二部分组

成。其中主机部分包括:信号输入、数据保存和处理、数据显示、数据通信、复位电路和掉电保护电路等部分。系统

以一个32位的RISC 微处理器为核心[4]

,对外部模拟输入、

数字输入以及开关量输入3种信号分别进行采集。需要保存的数据经过处理后存储于内部大容量存储器中,实时数据(如实时车速、实时时间及报警信号等可通过显示面板输出显示。

系统总体方案如图1所示。