一種行車記錄儀設計

文/崔曉云 羅增彬 陳靜 潘德周 連春雨 孫霞

一種行車記錄儀設計

文/崔曉云 羅增彬 陳靜 潘德周 連春雨 孫霞

近年來，車輛增多,事故發生頻率迅速增長，針對這一問題設計了一種行車記錄儀。裝置由主控模塊、顯示模塊、轉換模塊、執行模塊、信息采集模塊、傳感器、通訊裝置、高清攝像頭、GPS定位和雙鏡像雷達檢測裝置組成。本設計實現駕駛員醉酒、疲勞駕駛、超速行駛、違章行駛或發生突發情況的檢測，消除了安全隱患，減少了交通事故的發生。

安全行駛 傳感器 GPS定位 雙鏡像雷達

1 引言

隨著車輛的不斷增多，事故發生頻率迅速增長，超過15%是因為超速造成的，超過30%的車禍是由于疲勞而產生的，我國每年因酒駕發生的交通事故多達幾萬起,導致死亡的事故約有50%以上,被大家稱為交通事故的“一號殺手”。鑒于此，我們研發了一種行車記錄儀，能夠有效的保障駕駛員行車安全，減小交通壓力，減輕交通管理人員的工作量。

為了保證行車安全，減少了交通事故的發生，設計了一種行車記錄儀。裝置運用車載多傳感器實時監測駕駛員行為信息與生理信息，判斷駕駛員及車輛的安全性，并采取相應的報警和防護措施，減少由于疲勞駕駛、酒駕、超速與違章行駛等引發的交通事故。本裝置的設計及研究對非接觸式駕駛員狀態檢測技術的發展與研究具有重要的作用。

2 系統總體設計

一種行車記錄駛儀集檢測、控制、通信為一體，硬件設計框圖如圖1所示，采用單片機作芯片作為控制核心，裝置包括主控模塊、顯示模塊、轉換模塊、執行模塊、信息采集模塊、傳感器、通訊裝置、高清攝像頭、GPS定位和雙鏡像雷達檢測裝置。

裝置進入工作狀態后，車子啟動時開始給蓄電池充電，可以通過有關部門發布的即時信息提醒駕駛員限號信息，當車牌限號時啟動車子會將信號發送到云端，相關部門就可以通過云端的信息來判斷是否違章，可以檢測是否疲勞駕駛或超速行駛，還可以檢測行駛中周圍其他車輛是否有違章行駛，車子啟動后Opence人臉識別計時器計數開始工作，即將到達三個小時的時候，會自動播放優美輕柔的音樂使駕駛員能減小疲勞。通過用AdaboostCamshift和perclos可以檢測是否疲勞駕駛，測量到疲勞時控制最高時速。自動測量是否酒駕與身體突發狀況，如果喝酒車子將無發啟動，身體突發時能自動通知他人與自動減速停車。

3 硬件設計與實現

3.1 控制模塊

圖1：總體設計框圖

控制模塊采用Atmega128單片機作為處理器。Atmega128單片機具備先進的指令集以及單周期指令執行時間，數據吞吐率高達1MIPS/MHz。

3.2 傳感器模塊

利用高清攝像頭、光照傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、酒精傳感器、二氧化碳傳感器、雙鏡像雷達檢測裝置及GPS模塊采集駕駛員狀態、臉部信息、酒精濃度數據、自身及四周車輛的速度。

4 軟件設計

控制器軟件設計：

上電后先進行初始狀態設置。隨后進入循環檢測工作狀態。每次循環命令各處傳感器采集當前圖像、酒精濃度、車輛速度數據。對采集到的數據進行數據濾波處理后，運用模糊PID控制算法，得到輸出控制信號，控制報警裝置、通信模塊、顯示模塊、執行模塊。

5 結論

行車記錄儀能對機動車駕駛員的駕駛狀態和行車情況進行實時的、非接觸式的監測和評價，系統具備準確性和實時性，能準確采集和判斷駕駛狀態，完整準確地發送信息；且在突發狀況時能迅速作出反應。不會給駕駛員的駕駛操作、視覺和心理狀態造成任何妨礙、干擾和負擔。其能很好地保證行車安全，減少交通事故的發生，具有較高的實用價值。

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崔曉云（1995-），女，山東濰坊人,本科生，自動化（電氣技術教育方向）專業。

作者單位 天津職業技術師范大學自動化與電氣工程學院天津市 300222

天津市大學生創新創業訓練計劃項目（201610066003）。