一种行车记录仪设计

文/崔晓云 罗增彬 陈静 潘德周 连春雨 孙霞

一种行车记录仪设计

文/崔晓云 罗增彬 陈静 潘德周 连春雨 孙霞

近年来，车辆增多,事故发生频率迅速增长，针对这一问题设计了一种行车记录仪。装置由主控模块、显示模块、转换模块、执行模块、信息采集模块、传感器、通讯装置、高清摄像头、GPS定位和双镜像雷达检测装置组成。本设计实现驾驶员醉酒、疲劳驾驶、超速行驶、违章行驶或发生突发情况的检测，消除了安全隐患，减少了交通事故的发生。

安全行驶 传感器 GPS定位 双镜像雷达

1 引言

随着车辆的不断增多，事故发生频率迅速增长，超过15%是因为超速造成的，超过30%的车祸是由于疲劳而产生的，我国每年因酒驾发生的交通事故多达几万起,导致死亡的事故约有50%以上,被大家称为交通事故的“一号杀手”。鉴于此，我们研发了一种行车记录仪，能够有效的保障驾驶员行车安全，减小交通压力，减轻交通管理人员的工作量。

为了保证行车安全，减少了交通事故的发生，设计了一种行车记录仪。装置运用车载多传感器实时监测驾驶员行为信息与生理信息，判断驾驶员及车辆的安全性，并采取相应的报警和防护措施，减少由于疲劳驾驶、酒驾、超速与违章行驶等引发的交通事故。本装置的设计及研究对非接触式驾驶员状态检测技术的发展与研究具有重要的作用。

2 系统总体设计

一种行车记录驶仪集检测、控制、通信为一体，硬件设计框图如图1所示，采用单片机作芯片作为控制核心，装置包括主控模块、显示模块、转换模块、执行模块、信息采集模块、传感器、通讯装置、高清摄像头、GPS定位和双镜像雷达检测装置。

装置进入工作状态后，车子启动时开始给蓄电池充电，可以通过有关部门发布的即时信息提醒驾驶员限号信息，当车牌限号时启动车子会将信号发送到云端，相关部门就可以通过云端的信息来判断是否违章，可以检测是否疲劳驾驶或超速行驶，还可以检测行驶中周围其他车辆是否有违章行驶，车子启动后Opence人脸识别计时器计数开始工作，即将到达三个小时的时候，会自动播放优美轻柔的音乐使驾驶员能减小疲劳。通过用AdaboostCamshift和perclos可以检测是否疲劳驾驶，测量到疲劳时控制最高时速。自动测量是否酒驾与身体突发状况，如果喝酒车子将无发启动，身体突发时能自动通知他人与自动减速停车。

3 硬件设计与实现

3.1 控制模块

图1：总体设计框图

控制模块采用Atmega128单片机作为处理器。Atmega128单片机具备先进的指令集以及单周期指令执行时间，数据吞吐率高达1MIPS/MHz。

3.2 传感器模块

利用高清摄像头、光照传感器、湿度传感器、温度传感器、酒精传感器、二氧化碳传感器、双镜像雷达检测装置及GPS模块采集驾驶员状态、脸部信息、酒精浓度数据、自身及四周车辆的速度。

4 软件设计

控制器软件设计：

上电后先进行初始状态设置。随后进入循环检测工作状态。每次循环命令各处传感器采集当前图像、酒精浓度、车辆速度数据。对采集到的数据进行数据滤波处理后，运用模糊PID控制算法，得到输出控制信号，控制报警装置、通信模块、显示模块、执行模块。

5 结论

行车记录仪能对机动车驾驶员的驾驶状态和行车情况进行实时的、非接触式的监测和评价，系统具备准确性和实时性，能准确采集和判断驾驶状态，完整准确地发送信息；且在突发状况时能迅速作出反应。不会给驾驶员的驾驶操作、视觉和心理状态造成任何妨碍、干扰和负担。其能很好地保证行车安全，减少交通事故的发生，具有较高的实用价值。

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崔晓云（1995-），女，山东潍坊人,本科生，自动化（电气技术教育方向）专业。

作者单位 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津市 300222

天津市大学生创新创业训练计划项目（201610066003）。