汽车运行状态记录装置设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

汽车行驶记录仪，俗称汽车黑匣子，是对车辆行驶速度、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电子记录装置。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、约束驾驶员的不良行为，分析和鉴定事故，提高交通的管理直发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极意义。

根据wardsauto的分析，自1970年以来，全球汽车数量几乎每隔15年翻一番。在这种增长趋势下的今天，汽车已经越来越普及了。然而伴随着汽车的发展，也有越来越多的问题出现。如汽车失窃事件的屡屡发生，汽车驾驶的安全与防盗成为了一个普遍问题。还有大陆交通事故的频频发生，造成财产损失和人员伤亡极大的影响着广大人民的生活。据中国交通事故赔偿网的报道，2014年的交通事故死亡人数为34292.34人，比2013年的死亡31604.3人增加了2688.04人，增长率为8.5%；相比2012年的死亡30222.5人，增加了4069.84人，增长率为13.46%；相比2011年的死亡29618人，增加了4676.34人，增长率为15.78%。可见，近些年来，我国交通事故死亡人数呈逐年小幅度上升趋势，这与我国机动车数量的不断增加密切相关。而据资料统计显示，造成这些事故的主要原因在于汽车驾驶员的超速行驶，疲劳驾驶，违规违章行为和疏忽大意等。然而在行车过程中，碰到有交警执法或者有道路电子监控等的路段，事故的发生概率大大降低。那么就是说在有监督的情况下，各位汽车驾驶员能够更好的遵守交通法规。

如果能给每辆车都装上汽车行驶记录仪，他可以随时监督我们的驾驶员，必定能预防和减少交通事故的发生，并且在发生交通事故后，汽车行驶记录仪能给我们提供数据和资料，提高事故处理的效率和准确性。

2. 研究的基本内容与方案

本次研究的主要内容在汽车行驶记录仪的标签识别和身份系统的验证功能，还有汽车行车状态监控、记录与显示，并且带有能够回访存储信息的功能。

汽车标签识别使用射频识别(Radio Frequency Identification)，俗称“电子标签”。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。最基本的RFID系统由电子标签、阅读器、天线三部分组成。其基本工作原理为：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。将ＲＦＩＤ射频识别技术运用在汽车上，可以实现高速运行的车辆及时“被感知”。可实现城市交通动态组织智能化RFID射频识别技术运用在汽车上，为汽车安装上“电子标签”，可使高速运行的车辆及时“被感知”，相关数据能够实时采集、整理和分析，有效解决车辆自动识别、动态监测及流量精确预测等难题。在此基础上，再通过交通信号控制、出行诱导、公交信息服务等一系列交通管理及服务系统，引导交通流合理分布，从而实现城市交通的动态组织管理，提高交通运行效率，保障城市畅通有序。

身份认证功能是国家规定记录仪应能实现驾驶人员身份记录功能，应能记录驾驶员代码和公安佳通管理部门核发的机动车驾驶证证号。拟采用IC卡的方式记录，IC卡是汽车形式记录仪的中重要组成部分，主要用于驾驶员身份识别和存储汽车的基本数据，例如存放驾驶员代码和驾驶证号码。驾驶员在开车之前插入IC卡，知道离开时IC卡拔出，在次期间存储的驾驶记录均由该驾驶员产生。

汽车运行状态方面按照国家标准，设计有自检功能；实时时间、日期和驾驶时间的采集记录、存储功能；车辆实时行驶速度测量、记录和存储功能；车辆行驶里程的测量、记录和存储功能，另外还有键盘操作界面，数据显示功能。这些功能拟采用STM32嵌入式系列产品来完成。另外软件方面用Visual C 来编写。

系统方案框图：

具体功能介绍：

1. 自检功能：通电启动后开启自检，检查项目包括车辆车门，灯光，油量，水温等项目，若正常则绿灯显示，不正常则红灯显示。

2. 行驶速度转速的测量，记录与存储：以0.2s的时间间隔采集实时车速，并读取北京时间，然后进行对应的存储。

3. 行驶距离的测量，记录与存储：能记录特定的时间间隔内累计的行驶里程，要求精度在每5km在0.1km以内，记录数据并与北京时间对应存储。

4. 摄像头数据：要求能够实时拍摄记录车外与车内情况，以每段时长为2min的片段进行存储。

5. 键盘和显示屏：通过键盘操作能够查看以上的记录信息，使其在显示屏上可读，但通过键盘不可进行修改数据。

6. 身份识别：驾驶员通过IC卡的方式让记录仪读取个人信息，并存储在行车状况信息中，便于随时查阅该驾驶人的行车记录，另外将行车记录存储到个人IC卡中，信息包括对应时间下的车辆信息，车辆行驶实时速度等。

7. 标签识别：汽车在行驶过程中，通过有标签识别系统的路段时候，能够通过RFID技术读取出车辆和驾驶员的信息。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需要掌握知识的范围，完成开题报告。

第3-4周：学习stm32功能与开发方法学习。

第5-13周：完成对要求功能的硬件设计和软件的开发测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘火良，杨森等.stm32库开发实战指南[m].北京：机械工业出版社，2013

[2]杨光祥，梁华，朱军.stm32单片机原理与工程实践[m].武汉：武汉理工大学出版社，2013.

[3]汽车行驶记录仪国家标准gb/t19056-2003[s].