基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛行車記錄儀加裝運(yùn)用

朱永康

（中國(guó)人民解放軍31620 部隊(duì)， 福建 福州 350300）

1 行車記錄儀概述

1.1 行車記錄儀的功能

行車記錄儀 （Tachograph） 是記錄行駛或停放時(shí)車輛周圍影音信息的儀器，其基本功能包括記錄和存儲(chǔ)車輛行駛速度、行駛里程、行駛時(shí)間、行駛車道、周邊車輛和行人狀態(tài)。隨著衛(wèi)星定位、5G通信以及ECU等技術(shù)的發(fā)展，行車記錄儀還能夠清晰記錄車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電氣設(shè)備實(shí)時(shí)技術(shù)參數(shù)，確認(rèn)駕駛員身份并記錄駕駛行為，導(dǎo)航及位置信息交互，倒車（轉(zhuǎn)彎） 輔助、危險(xiǎn)駕駛預(yù)警以及其他信息處理和參數(shù)自檢與修訂等功能。行車記錄儀又被稱為汽車的“黑匣子”，能夠很好地保護(hù)自身權(quán)益不受侵害，對(duì)于安全駕駛和事故取證作用重大［1］。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀工作原理見圖1。

1.2 行車記錄儀的分類

行車記錄儀的分類方法有品牌、清晰度、是否具有顯示屏以及是否具有連接互聯(lián)網(wǎng)功能等。筆者根據(jù)攝錄鏡頭數(shù)量分為單路、雙路和多路行車記錄儀。

1） 單路行車記錄儀，即只有一路攝錄鏡頭采集視頻信號(hào)，通常安裝在汽車前側(cè)的倒車鏡上或前擋風(fēng)玻璃上，一些高檔轎車也安裝于車輛最前側(cè)的車標(biāo)或散熱風(fēng)扇上。

2） 雙路行車記錄儀擁有2個(gè)攝錄鏡頭，分別用來記錄車輛前方和后方的行駛影像，前攝像頭安裝方法和單路行車記錄儀相同，后方攝像頭通常安裝在車輛號(hào)牌邊框上。

3） 多路行車記錄儀，即有多個(gè)攝錄鏡頭的記錄儀，當(dāng)前市場(chǎng)上主要是4路行車記錄儀，其主要結(jié)構(gòu)為4個(gè)攝像頭及連接線、MDVR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸屏顯示屏、電源線。4路行車記錄儀能夠記錄車輛前方、后方以及左側(cè)、右側(cè)的信息，不僅記錄行駛影像合法保護(hù)車輛合法權(quán)益，幫助事故責(zé)任判定，還極大地避免了駕駛視線“死角”，減少交通事故發(fā)生可能。

1.3 行車記錄儀的作用

《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》規(guī)定重點(diǎn)車輛必須安裝行車記錄儀，許多小型車輛也陸續(xù)安裝了行車記錄儀。2016年深圳地方交警部分開始采納行車記錄儀線上舉報(bào)通道，每周接收舉報(bào)線索近800宗，對(duì)交通案件偵破起到了很好的輔助作用［2］。當(dāng)前地方運(yùn)輸任務(wù)多，道路情況復(fù)雜多變，交通事故易發(fā)，行車記錄儀能“還原”事故現(xiàn)場(chǎng)，“守護(hù)”合法權(quán)益，保留直接的視頻證據(jù)，為單位安全發(fā)展貢獻(xiàn)巨大。

2 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀功能介紹

2.1 硬件架構(gòu)

根據(jù)以上介紹功能，結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際，可以將硬件的基本架構(gòu)設(shè)計(jì)出來。由于需要實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作界面交互與遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，故采用M10作為移動(dòng)通信模塊，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)MMI人機(jī)交互、遠(yuǎn)程監(jiān)控、語音錄入和電話通信等功能；采用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器LPC1788作為主芯片，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、緊急狀態(tài)拍照和狀態(tài)判斷等功能；采用和芯星通UM220作為北斗芯片。采用鐵電存儲(chǔ)器，加快訪問的速度，并確保在突然斷電、緊急事故等復(fù)雜環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)段存儲(chǔ)和自動(dòng)恢復(fù)等功能［3］。圖2為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀硬件架構(gòu)原理框圖。

圖1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀工作原理簡(jiǎn)圖

圖2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀硬件架構(gòu)原理框圖

2.2 軟件架構(gòu)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀軟件是基于華為海思平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，通過調(diào)用海思官方提供的相應(yīng)接口來獲取視頻編解碼部分相關(guān)數(shù)據(jù)，軟件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶界面以及各種應(yīng)用邏輯需求。其中用戶界面模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶交互功能，在此大模塊中能夠?qū)I(yè)務(wù)處理模塊中使用的各種參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，以及實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)處理模塊的各種交互操作。業(yè)務(wù)處理模塊主要負(fù)責(zé)各種業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，通過模塊化設(shè)計(jì)，避免軟件各模塊之間出現(xiàn)高耦合，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可維護(hù)性。北斗通信模塊負(fù)責(zé)管理與北斗衛(wèi)星平臺(tái)通信，自動(dòng)上傳北斗定位數(shù)據(jù)、各種設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，處理各類北斗衛(wèi)星導(dǎo)航平臺(tái)的遠(yuǎn)程操作，如錄像查詢、下載和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻等。海思底層接口提供的媒體處理軟件平臺(tái)，能夠支持應(yīng)用軟件快速開發(fā)。此平臺(tái)接口對(duì)應(yīng)用軟件屏蔽了芯片相關(guān)的復(fù)雜底層處理，并對(duì)應(yīng)用軟件直接提供接口完成相應(yīng)的功能。支持輸入視頻捕獲、圖像編碼譯碼、視頻輸出顯示、視頻圖像處理、碼流疊加OSD、移動(dòng)偵測(cè)分析、音頻捕獲及輸出等。圖3為軟件架構(gòu)原理框圖。

圖3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行車記錄儀軟件架構(gòu)原理框圖

3 行車記錄儀加裝運(yùn)用

3.1 乘用車——以大眾邁騰為例

對(duì)于大眾邁騰此類乘用車或?qū)汃RX3此類越野車，應(yīng)當(dāng)加裝單路或雙路行車記錄儀，以能夠達(dá)到同時(shí)監(jiān)控車輛行駛前方和后方的目的。將前攝錄鏡頭安裝在大眾邁騰車內(nèi)，以后視鏡作為依托，將行車記錄儀綁帶扣在后視鏡上，行車記錄儀為仿后視鏡造型，其中左側(cè)三分之一為顯示屏，可以實(shí)時(shí)記錄行駛視頻信息并可轉(zhuǎn)換至操作頁面，另外三分之二為鏡面替代后視鏡發(fā)揮功能。大眾邁騰后側(cè)無玻璃，故應(yīng)將后攝錄鏡頭安裝至車外，以便監(jiān)控車輛后方，綜合考慮加裝記錄儀對(duì)車輛裝備外觀的影響、安裝高度以及使用效果，將其安裝在牌照的塑料外殼上。后攝錄鏡頭的連接線的布設(shè)應(yīng)當(dāng)充分考慮車輛美觀需要，使用“隱藏”式安裝。另外對(duì)于工程搶修車、負(fù)壓救護(hù)車一類的方艙式車輛裝備，使用雙路行車記錄儀，將有效監(jiān)控車輛后方信息，可有效預(yù)防車輛交通事故的發(fā)生。如圖4所示。

圖4 大眾邁騰行車記錄儀雙路攝錄鏡頭安裝位置

3.2 運(yùn)輸車——以東風(fēng)天錦KR為例

對(duì)于東風(fēng)天錦此類國(guó)VI中卡，應(yīng)當(dāng)加裝多路 （4路） 行車記錄儀，以能夠全方位監(jiān)視車輛，避免拐彎視角盲區(qū)以及增加倒車輔助功能。多路行車記錄儀結(jié)構(gòu)比雙路更為復(fù)雜，包括獨(dú)立監(jiān)視器、MDVR （車載移動(dòng)數(shù)字錄像機(jī)）、前后左右4路攝錄鏡頭、連接線路。其中獨(dú)立顯示器安裝在駕駛室操作臺(tái)上使用螺釘進(jìn)行固定，在翻開車頭時(shí)應(yīng)注意防止脫落。MDVR應(yīng)安裝在駕駛室操作臺(tái)下方，以節(jié)省空間［4］。前方攝錄鏡頭根據(jù)需要可以安裝在前擋風(fēng)玻璃上方，以獲得更好的監(jiān)控視角；也可以安裝在駕駛室后側(cè)頂部，以達(dá)到同時(shí)監(jiān)控駕駛員和前方道路通行情況的目的。后側(cè)攝錄鏡頭通常安裝在車輛后橫梁上，兼具倒車輔助和監(jiān)控后方跟車情況。左右兩側(cè)攝錄鏡頭安裝在車門兩側(cè)合適位置。如圖5所示。由于多路行車記錄儀屬于加裝設(shè)備因此涉及到部分車輛線路連接與記錄儀線路安裝設(shè)置，應(yīng)遵循安全、可靠和美觀的原則。各攝錄鏡頭實(shí)際安裝角度應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用調(diào)試得出。

圖5 東風(fēng)天錦KR行車記錄儀4路攝錄鏡頭安裝位置

3.3 特種車（掛車）

根據(jù)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)，4路行車記錄儀往往無法滿足所有車輛裝備的需求。例如掛車有兩節(jié)車廂，由于車體較長(zhǎng)，前側(cè)安裝攝錄鏡頭在車輛轉(zhuǎn)彎或掉頭時(shí)，監(jiān)控視角將受到很大影響。但是增加監(jiān)控?cái)z錄鏡頭并不可取，一方面當(dāng)前市場(chǎng)最多的就是4路鏡頭，增加攝錄鏡頭需要重新設(shè)計(jì)開發(fā)軟硬件，代價(jià)很大并且這部分特種車輛數(shù)量較少，實(shí)際運(yùn)用價(jià)值不大；另一方面監(jiān)控界面過多將干擾駕駛員判斷，影響駕駛安全。因此需要在不增加攝錄鏡頭的前提下提升監(jiān)控視角，將左右兩側(cè)攝錄鏡頭由車門前側(cè)調(diào)至車輛后側(cè)方安裝，這樣在車輛大角度轉(zhuǎn)彎或掉頭時(shí)，后側(cè)方監(jiān)控角度更為寬廣且受影響較小，達(dá)到全時(shí)全方位監(jiān)控的目的，這種安裝方式存在的不足是不利于正常行駛時(shí)對(duì)左右側(cè)后方車輛的監(jiān)控。綜合考慮駕駛特種車輛的駕駛員駕駛技術(shù)硬，且可以利用車輛后視鏡輔助駕駛，特種車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)更易引發(fā)事故，因此這種安裝方式使用價(jià)值較高。

4 結(jié)語

當(dāng)前作為末端的行車記錄儀技術(shù)十分成熟且功能穩(wěn)定，但是數(shù)據(jù)傳輸部分依舊需借助GPS實(shí)現(xiàn)［5］。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不斷地建設(shè)發(fā)展，需要及時(shí)打開并升級(jí)行車記錄儀傳輸數(shù)據(jù)端口，將核心數(shù)據(jù)，特別是涉及到客貨運(yùn)輸?shù)戎匾畔?，牢牢掌握在自己手中。為下一步搭建中?guó)自主的運(yùn)輸投送系統(tǒng)，尤其是客貨運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)所處位置、運(yùn)行情況以及技術(shù)狀況提供良好基礎(chǔ)。