汽车行驶状态记录仪设计

汽车行驶状态记录仪设计
1 绪论
汽车行驶记录仪(Vehicle travelling data recorder)，亦称“汽车黑匣子”，是安装在车辆上，对车辆行驶速度、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的数字式屯子记录装置。

汽车行驶记录仪能完整、准确地记录汽车行驶状态下的有关情况，能将汽车行驶轨迹完整记录，并通过专用软件在电脑上再现，对遏止疲劳驾驶，车辆超速的违章、约束驾驶员不良行为，分析鉴定事故，提高交通的管理执法水平和运输管理水平、保障车辆运行安全也有着重要的实际作用及意义[1]。

1.1 研究背景
随着国家经济和社会的快速发展，人流、物流越来越频繁，中国公路运输业也得到了长足发展。

汽车保有量以年均15％以上的速度增长，2004年底达到2742万辆。

但就在人们感到出行越来越方便，物流配送越来越准时、快捷的同时，交通事故、特大交通事故也在频频发生，给国家、社会和个人造成极大的生命，财产损失，影响着千百万人的幸福生活。

据新浪网报道，2005年，我国共发生公路交通事故450254起，造成死亡98738人，469911人受伤，直接财产损失18．8亿元，平均每天就有270人因公路交通事故死亡，而这一数字是2001年以来，最少的。

造成事故的主要原因是驾驶员有意或无意违规驾驶。

其中，超速、超载和超时(疲劳驾驶)堪称马路杀手三甲。

而交通事故一旦发生，事故现场往往又被认定为唯一责任分担依据。

这就为引发一系列人为或非人为因素的干扰提供了可能，从而直接威胁到交警断案的准确度、可信度问题。

更有甚者伪造事故现场、破坏和转移事故现场，以避责或骗保[2]。

为了有效遏制驾驶员的超速和超时驾驶等违章行为，预防和降低交通事故的发生，或事故发生后，交通执法人员能拥有更充分的证据信息进行事故责任认定，以提高断案的公正性、准确性，我们除了加强交通法规的宣传教育，增添大批警力在关键路段的执法检查，利用“电子眼”等高科技手段监控某些交叉路口或路段的车辆行驶情况外，更需要加强汽车行驶状态数据的实时收集。

随着飞机黑匣子在空运管理上的成功运用，专门用来记录汽车行驶状态的汽车黑匣子即汽车行驶状态记录仪(又叫行车记录仪、车辆行驶记录仪等，以下均简称记录仪)也在许多国家和地区大量推广和应用起来。

1.2国内外发展概况
记录仪(最早叫Tachographs)最早于1925年在德国发明。

最初的功能主要是记录行车
时间，以避免驾驶员过度疲劳行车而影响安全，以及车辆过度运转而引起事故。

到20世纪70年代，由于传感技术的发展和成熟，欧洲率先推出了机电模拟式记录仪，用于记录汽车行驶的速度和距离。

经推广使用，证明在降低事故方面具有较好的效果[3]。

1984年，提出了数字式记录仪(Digital Tachographs)概念。

90年代初，德国首先开发出了数字记录仪。

由于功能更强大，采集的信息更为详尽，受到了商业车队的欢迎[4]。

1992年欧盟成立后，先后制定颁布了关于规范驾驶员驾驶时间、数字式记录的技术性能、监督企业和实施路面执法等一系列重要法规。

其中2003年，欧盟颁布的新规定，要求自2004年8月起，在欧盟注册的毛重超过3.5吨以上的商用车强制安装使用IC卡技术、有打印功能的数字式记录仪。

这种记录仪由IC卡和车载单元两部分组成。

IC卡记录驾驶员的基本信息、车辆使用信息、驾驶员活动信息(由驾驶员自行输入)、起止站点等[5]。

IC卡可保存28天的信息。

车载单元存储车辆的基本信息、IC卡插入或抽出的信息、里程表信息、速度信息等，可保存365天的信息。

车队管理员可以用公司IC卡读取驾驶员驾驶活动资料，警察或交通管理单位则可用IC控制卡检查车辆和驾驶员的行驶记录[6]。

在日本，把记录仪称作车辆运行记录器。

有关机动车的法律法规中，涉及记录仪
的主要有《道路运输法》、《道路运输车辆法》、《货车运输事业法》三项，分别涉及记录仪安装车辆的规定、记录仪运用管理的规定、记录仪技术标准要求和市场准入制度的规定等方面。

日本法律规定，拥有5辆汽车以上的汽车运输公司必须配备一名专职安全管理人员，以后每增加20辆汽车必须增加一名安全管理人员，以定期采集分析记录仪的各种数据资料，完整、准确地判定驾驶员的操作和车辆的运行状态。

以此为依据加强运输企业的安全生产管理。

在全日本，虽然有7000多万辆机动车，但由于广泛使用了记录仪，每年交通事故的死亡人数不到1万人[7]。

在北美地区，美国、加拿大等国将记录仪称之为EDR(Event Data Recorder)即
“事件数据记录器”。

它能通过加速度传感器记录、分析车辆碰撞事故中的加速度信
号，还能记录车辆的多种状态信号以实现车辆故障诊断。

美国国家运输安全委员会也
一直在强烈要求汽车生产厂商安装记录仪。

在它的推动下，福特、克莱斯勒等公司已
为数百万出厂车安装了记录仪。

没有安装记录仪的商用车在美国和巴西等国则不可以
上公共道路[8]。

国内是20世纪80年代开始引入记录仪的，起步比较晚。

1985年某大学的记录仪申请了专利。

1988年有汽车记录仪的研究项目列入国家计委等部门重大新产品试产计划。

1995年全国从事记录仅的生产厂家已近百家。

2001年10月24日，公安部、交通部、国家
安全生产监督管理局于联合下发了《公安部、交通部、国家安全生产监督管理局关于加强公路客运交通安全管理的通告》，通告要求：长途客运车辆驾驶员一次连续驾驶车辆不得超过3小时，24小时内实际驾驶时间累计不得超过8小时；长途客运车辆应当逐步安装、使用符合国家有关标准的行车记录仪[3]。

到目前为止，已经有600多家企业在生产或代理记录仪。

其中，北京伟航科技、四川大科星、中电科技、深圳新纵横公司和湖北普信堪称主力厂商。

同时，记录仪的推广力度也在加大。

北京市已经有3万辆客货车完成了记录仪的安装，并要求2006年底前在北京注册的所有公路营运客车和货车完成记录仪的安装。

青海省今年首批安装了汽车行驶记录仪的汽车就有1700辆。

其它各地也在加大记录仪的推广。

1.3 记录仪的发展趋势
进入21世纪以来，汽车行驶记录仪也发生了质的飞跃，从原来的单纯记录型发展到现在的管理型，并具有地理位置跟踪和违章预警等功能。

记录仪己经不再是原来的“事后诸葛亮”，只简单地为事故提供证据支持，而是更多地参与到交通管理和营运管理当中，真正成为一种交通管理设备，如深圳新纵横公司的NC7001型行驶记录仪加装了GPS 卫星定位系统，从而使管理中心GIS实时电子地理信息系统，可以随时确定车辆所在的地理位置，方便了调度管理；四川大科星公司的记录仪还加装了语音报警系统，当车辆超速或驾驶员疲劳驾驶时，记录仪可以提醒驾驶员注意交通安全。

此外，国内一些公司和个人又开发了具有“3G”技术的记录仪，这类记录仪综合全球定位系统（Globale Positioning System，简称GPS）技术、地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）技术和各种无线通信网络技术于一体，实现并扩展了车辆的实时调度和综合管理，为城市的整体交通管理提供了先决条件。

由此可见，记录仪也正在摆脱传统的单机模式，正向着3G 、多媒体和环保型发展，不久的将来将真正地融入城市智能交通网络，并成为这一网络中不可替代的一环。

1.4 课题研究的目的及意义
汽车行驶记录仪能够为驾驶员提供其驾驶活动的反馈信息，为道路运输企业提
良好的管理工具。

它的使用对保障道路交通安全起到直接的作用，可以产生显著的社会效益和经济效益。

首先，汽车行驶记录仪在车辆超速或超时行驶时能发出报警声，督促司机安全行车。

而且，司机保持车辆中速行驶，对延长车辆使用寿命、节约燃料、减轻耗损都起到重要。