行車記錄儀方案開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

汽車行駛記錄儀（以下簡(jiǎn)稱記錄儀）已在我國(guó)較大范圍應(yīng)用，其約束駕駛?cè)诉`法駕駛行為、記錄車輛行駛過(guò)程的作用也初步顯現(xiàn)。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，記錄儀產(chǎn)品技術(shù)也迅速更新，一些前沿技術(shù)開(kāi)始在記錄儀上擴(kuò)展應(yīng)用。

一、行車記錄儀的用途

1、對(duì)司機(jī)安全行駛有幫助

維護(hù)司機(jī)的合法權(quán)益，對(duì)橫穿公路的行人及騎自行車、摩托車的，萬(wàn)一和他們產(chǎn)生了刮碰，有可能會(huì)被敲詐勒索，如果有了行車記錄儀，司機(jī)可為自己提供有效的證據(jù)。將監(jiān)控錄像記錄回放，事故責(zé)任一目了然，交警處理事故快速準(zhǔn)確；既可快速撤離現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)交通，又可保留事發(fā)時(shí)的有效證據(jù)，營(yíng)造安全暢通的交通環(huán)境。碰到專業(yè)碰瓷的和攔路搶劫的，行車記錄儀將可以提供破案的決定性的證據(jù)：事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)和案犯的外貌特征等。

2、對(duì)交通執(zhí)法部門有益

機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加給人們的出行帶來(lái)了極大便利的同時(shí)，也帶來(lái)了許多交通違法行為，這些交通違法行為單單依靠交通管理部門來(lái)監(jiān)督是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，畢竟交管部門的財(cái)力和人力是有限的。當(dāng)下深圳已經(jīng)推出道路交通違法行為有獎(jiǎng)舉報(bào)，這樣就可以做到人人都是交警，能夠在很大程度上約束駕駛員，減少交通事故的發(fā)生，從而做到安全行車。但是舉報(bào)交通違法需要提供相應(yīng)的圖片或者視頻作為證據(jù)，如果駕駛員在行車的過(guò)程中用手機(jī)拍攝則會(huì)或多或少的影響車輛駕駛。另外，大數(shù)據(jù)時(shí)代來(lái)臨，可以把行車記錄儀作為獲取道路信息的傳感器，實(shí)時(shí)的獲得具體位置的道路擁堵情況或者道路平整度情況。

二、行車記錄儀方案所用的技術(shù)

1、衛(wèi)星定位技術(shù)

衛(wèi)星定位的基本原理是將高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)位置（圖1）。利用該技術(shù)，車輛在安裝衛(wèi)星定位終端后，以所在位置作為待測(cè)點(diǎn)，便能獲取表征位置的坐標(biāo)信息。記錄儀應(yīng)用過(guò)程中，因交通運(yùn)輸部門和營(yíng)運(yùn)企業(yè)對(duì)車輛行駛位置管理的需要，逐步出現(xiàn)了帶衛(wèi)星定位功能的記錄儀產(chǎn)品，在我國(guó)部分地區(qū)安裝使用。目前我國(guó)記錄儀上使用的GPS終端接收機(jī)均采用美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）的支持模塊。

增加了衛(wèi)星定位功能的記錄儀的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：一是拓展了記錄儀數(shù)據(jù)記錄范圍，通過(guò)對(duì)位置數(shù)據(jù)的解析回放，分析車輛的行駛軌跡，結(jié)合其它記錄數(shù)據(jù)，可直觀再現(xiàn)車輛行駛過(guò)程。二是利用定位信息實(shí)時(shí)更新的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢查記錄儀的實(shí)時(shí)時(shí)間等參數(shù)，在授權(quán)基礎(chǔ)上適時(shí)調(diào)整，相對(duì)減輕了管理成本。三是利用GPS信號(hào)分析車輛行駛速度，可作為記錄儀傳感器速度信號(hào)的補(bǔ)充。

同時(shí)，衛(wèi)星定位功能在應(yīng)用上也存在一些不足，一是定位信號(hào)易受干擾，GPS信號(hào)易產(chǎn)生失真或突變，需進(jìn)行甄選處理?；诖?，GPS信號(hào)不能直接作為判斷超速、疲勞駕駛的依據(jù)。二是降低了主機(jī)抗干擾能力。為保證接收效果，在用衛(wèi)星信號(hào)接收天線均采用外置式，通過(guò)導(dǎo)線連接主機(jī)，增加了干擾傳輸途徑，在硬件設(shè)計(jì)時(shí)須同時(shí)考慮抗干擾措施。

2、移動(dòng)通信技術(shù)

基于實(shí)時(shí)監(jiān)控的需要，大部分具備衛(wèi)星定位功能的記錄儀均同時(shí)配置了基于GPRS或CDMA等移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信功能，目前主流形式是通過(guò)GPRS通信。具備衛(wèi)星定位和移動(dòng)通信功能的記錄儀，能與車輛控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，一方面，通過(guò)數(shù)據(jù)交換，控制中心可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的監(jiān)控調(diào)度；另一方面，通過(guò)對(duì)記錄儀數(shù)據(jù)的讀取分析，控制中心可實(shí)時(shí)監(jiān)督駕駛?cè)笋{駛行為。

通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木窒扌灾饕鞘芡ㄐ艓挼南拗?，通信效率低，多用于小容量?shù)據(jù)（如車輛位置、超速行駛、疲勞駕駛信息等）的傳輸，同時(shí)用戶需承擔(dān)一定通信費(fèi)用。

3、無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù)

隨著無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于802.11通信協(xié)議的無(wú)線通信技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于記錄儀，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)通信模塊，記錄儀與無(wú)線基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，再經(jīng)過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸，上級(jí)主管部門能迅速獲取車輛行駛數(shù)據(jù)。

含無(wú)線局域網(wǎng)通信功能的記錄儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于數(shù)據(jù)采集的便捷性，一般在5秒以內(nèi)，基站便能完成對(duì)記錄儀數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)，除終端和基站建設(shè)成本外，不產(chǎn)生其他通信費(fèi)用，使用成本低。受通信標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)條件制約，目前應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù)的記錄儀產(chǎn)品尚不具備大范圍應(yīng)用條件，主要在部隊(duì)和部分中小運(yùn)輸企業(yè)內(nèi)部使用。在后續(xù)環(huán)節(jié)，其抗干擾能力和通信數(shù)據(jù)安全性等技術(shù)保證將是制造商開(kāi)發(fā)和用戶使用關(guān)注的重點(diǎn)。

三、智能行車記錄儀方案的功能

智能行車記錄儀主要有如下功能特點(diǎn)：道路數(shù)據(jù)的獲取、智能違章檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)功能、語(yǔ)音識(shí)別。

在車輛行駛的過(guò)程中，行車記錄儀時(shí)刻等待語(yǔ)音命令的輸入。當(dāng)遇得到特定的語(yǔ)音如“拍照”時(shí)，就把當(dāng)前攝像頭的數(shù)據(jù)保存到本地文件夾里，或者當(dāng)遇到特定的語(yǔ)音如“攝像”時(shí)，攝像頭啟用攝像功能，直到遇到“停止攝像”的語(yǔ)音命令，然后把這一段時(shí)間內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)保存到本地文件夾里。該功能不僅僅用于違章車輛的拍攝，也可以拍攝駕駛途中的風(fēng)景。每當(dāng)圖片保存完成之后，為了減輕服務(wù)端人為識(shí)別圖像的負(fù)擔(dān)，在行車記錄儀端可以在圖片拍攝完成之后對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)先的車牌識(shí)別或者違章檢測(cè)。按照交管部門的要求，比如拍攝的圖片無(wú)法識(shí)別車牌，或者沒(méi)有違法行為，就不需要上傳到服務(wù)端。其次是對(duì)汽車行駛過(guò)程中道路平整度和街道位置信息的獲取，把行車記錄儀當(dāng)作一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，將行駛過(guò)程中路面的信息和街道的位置信息收集起來(lái)，上傳到服務(wù)器，之后利用相關(guān)算法得到相應(yīng)路段的路面平整度情況。

1、道路數(shù)據(jù)的獲取

路面平整度情況可以反映駕駛員行駛的滿意度及道路的安全性。對(duì)路面平整度的探測(cè)能提供道路施工質(zhì)量的信息，為道路施工提供一個(gè)質(zhì)量評(píng)級(jí)的客觀指標(biāo)。為了能夠及時(shí)掌握各個(gè)路段的路面平整度信息，可以在機(jī)動(dòng)車上安裝相應(yīng)的傳感器，這樣在車輛行駛的過(guò)程中，可以時(shí)刻把路面的平整度數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。路面平整度的檢測(cè)可以為檢修部門提供重要的信息，使他們能為路面的維修、養(yǎng)護(hù)及翻修等作出優(yōu)化決策，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞路段并及時(shí)修整，從而減少交通擁堵。

2、智能違章檢測(cè)功能

隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的急速增加，行車記錄儀所拍攝的圖片也會(huì)相應(yīng)增加。如果把這些圖片都上傳到交通管理部門，讓其進(jìn)行人為的分辨，這必然會(huì)使得交管部門投入大量的人力。畢竟根據(jù)目前深圳和南京實(shí)行的市民抓拍交通違法的政策來(lái)看，許多市民拍攝的圖片并不符合要求，因?yàn)橐雸D片能夠作為交通違法的證據(jù)，至少需要有清晰的車牌和違法的圖像。所以能夠在行車記錄儀設(shè)備端，首先對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)先的識(shí)別，把不符合要求的圖片濾除，這無(wú)疑會(huì)給交管部門減少很多不必要的工作。

3、實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)功能

駕駛員拍攝的違章圖片，并且通過(guò)了行車記錄儀系統(tǒng)的預(yù)先識(shí)別，需要發(fā)送到服務(wù)端，以備交管部門使用。道路平整度信息，包括GPS定位數(shù)據(jù)和重力加速度傳感器的數(shù)據(jù)，也需要實(shí)時(shí)的發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行處理，相關(guān)部門才能及時(shí)掌握相應(yīng)路段的路面平整度情況，以便做好充分的修復(fù)準(zhǔn)備。

4、語(yǔ)音識(shí)別

如果駕駛員在行車過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)前面有違反交通規(guī)則的車輛，可以通過(guò)語(yǔ)音對(duì)行車記錄儀發(fā)出命令，控制行車記錄儀拍照或者攝像。這樣避免了駕駛員使用實(shí)體按鍵或者手機(jī)拍照，在一定程度上保證了行車安全。

與機(jī)器進(jìn)行語(yǔ)音交互，讓機(jī)器懂得你說(shuō)什么，這是人們長(zhǎng)期以來(lái)夢(mèng)寐以求的事情。隨著人工智能時(shí)代的來(lái)臨，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)獲得明顯進(jìn)步，逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。本設(shè)計(jì)需要使用語(yǔ)音識(shí)別來(lái)控制行車記錄儀攝像頭的工作方式。目前可以使用的語(yǔ)音識(shí)別方法大概有兩種，一種是使用國(guó)內(nèi)知名網(wǎng)站的語(yǔ)音識(shí)別服務(wù)，另一種是使用語(yǔ)音識(shí)別芯片在本地實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別。

四、行車記錄儀發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代科技的發(fā)展已在交通安全領(lǐng)域已逐步體現(xiàn)，作為代表的記錄儀就是技術(shù)應(yīng)用的典型。隨著記錄儀應(yīng)用工作的深入開(kāi)展，未來(lái)記錄儀應(yīng)用技術(shù)將呈統(tǒng)一化和多元化兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)展。

1、基本功能及使用方式將逐步統(tǒng)一：行車記錄儀作為監(jiān)督執(zhí)法產(chǎn)品，行駛數(shù)據(jù)記錄、事故疑點(diǎn)記錄等基本功能是基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)督駕駛?cè)笋{駛行為，遏止疲勞駕駛、超速等違法駕駛行為的目標(biāo)，必須在駕駛?cè)说卿?、設(shè)備操作、數(shù)據(jù)采集分析等基本環(huán)節(jié)統(tǒng)一使用方式。隨著記錄儀應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟，記錄儀產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步修訂。一是完善數(shù)據(jù)通信協(xié)議，便于記錄儀數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集分析，為建立數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建立通信基礎(chǔ)。二是統(tǒng)一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，對(duì)顯示、按鍵操作、駕駛?cè)松矸葑R(shí)別等技術(shù)方式進(jìn)行統(tǒng)一要求，便于記錄儀的統(tǒng)一使用。三是對(duì)目前應(yīng)用最廣泛的衛(wèi)星定位和移動(dòng)通信技術(shù)的功能內(nèi)容、技術(shù)條件作基礎(chǔ)性規(guī)定，拓展產(chǎn)品基本功能。

2、拓展功能應(yīng)用技術(shù)呈多元化趨勢(shì)：在保證基本功能相對(duì)統(tǒng)一的同時(shí)，制造商會(huì)因客戶需求在記錄儀不斷拓展新型應(yīng)用技術(shù)，以增加產(chǎn)品技術(shù)含量和市場(chǎng)賣點(diǎn)。未來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)和CAN-Bus技術(shù)將繼續(xù)在一定范圍深入應(yīng)用，在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件成熟時(shí)，逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。同時(shí)，隨著通信、電子等技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備成本的降低，藍(lán)牙、3G移動(dòng)通信、指紋識(shí)別等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)在記錄儀上的應(yīng)用將成為可能，新技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提高產(chǎn)品使用效率，優(yōu)化使用效果。

行車記錄儀的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要產(chǎn)品制造廠商規(guī)范生產(chǎn)，提高產(chǎn)品技術(shù)，也需要管理部門、營(yíng)運(yùn)企業(yè)和廣大駕駛?cè)说墓餐P(guān)注，需要我們提高對(duì)記錄儀的認(rèn)知，規(guī)范產(chǎn)品管理和使用，共同創(chuàng)造良性的應(yīng)用環(huán)境，以充分發(fā)揮記錄儀遏止交通違法行為，預(yù)防重特大道路交通事故的作用。

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