车载记录仪在矿用车上的应用与研究

摘 要：近年来，伴随着科技的飞速发展，车载记录仪进入了我们的生活，被广泛应用在私家车、公用汽车上面。它就相当于车辆上的一个黑匣子，能够有效记录车辆行驶轨迹，行驶里程，燃油使用情况，发动机参数等重要信息。用户可以随时掌握车辆的运行信息，方便统计车辆出勤情况，燃油使用情况等。结合这些优势，我们考虑将行车记录仪应用在矿用自卸车上，主要针对租赁，调度等工作情况，达到准确有效的统计车辆信息的目的，从而提高管理效率。

关键词：电气；车载；记录

1 系统的工作原理

我们采用了基于CAN总线协议的数据采集器的解决方案，通过将采集到的开关量信号、模拟量信号、脉冲量信号转换成CAN总线数据，并以报文形式存储及发送给记录仪。实现数据通过总线以CAN报文形式进行传输，具有更好的抗干扰性。

记录仪采集到来自车载控制器发出的车辆行驶时间，启停次数，阶段油耗，车速、转速、水温、部分故障报警等信号，通过GPRS网络发送给服务器，用户可以登陆网络服务器查询相关信息。另外，用户在登陆服务器后请求控制管理权，可以进行相关锁车操作，从而控制车辆运行状态。

2 CAN总线技术的优势

2.1 简化系统，降低故障率

采用CAN总线协议通讯，可以有效地利用车载控制器的数据信息，大大降低了记录仪与车载电气系统之间的硬件连接，只连接一条专用网线，不但降低了成本更提高了检修效率。记录仪中需要显示出的里程、发动机转速、工作小时、水温、机油压力等都可以通过CAN总线报文信息中获取。

2.2 上电自检，防丢失

采用CAN总线协议通讯，可以实现上电整机自检，如果检测不到记录仪数据则自动锁定车辆，与硬件自锁形成双重保护。

3 GPS功能简述

记录仪内置了全球定位系统信号接收模块，可接收到非常精确的定位目标的经度、纬度，及目标运动的方位角及运动速度等信息，并可将接收信息选择性的保存后，通过U盘或GPRS网络采集数据，登陆系统服务器对车辆的相关位置等信息进行分析、监控和管理。记录仪定位精度能控制在10m内，20个GPS通道，定位灵敏度达到-159 dBm，热启动时间平均38s；

4 GPRS功能简述

记录仪增加了GPRS模块，具有了无线通讯功能，可直接将记录数据及时的传送给指定的服务器，也可以与限定的号码互发短消息、进行紧急报警等；若与GPS功能相结合使用，则可以将GPS的定位信息和车辆行驶记录等按需要发送，实现对车辆实时监测、调度、防盗等功能；此外由于基于TCP/IP协议，因此可方便的进行TCP/IP远程程序更新和参数设置，使得程序的更新和参数设置不需要到现场来进行，便于机器的维护。

5 记录仪采集信息

（1）开关量：灯信号（前照灯、前雾灯、示廓灯、近光灯、远光灯、后雾灯、制动灯、倒车灯等），变速箱高、低档，变速箱空档，手制动，脚制动，轴间差速锁，轮间差速锁，车门关闭等信号。

（2）模拟量：制动气压，蓄电池电压，燃油油量，发动机油压，发动机油温，冷却水温度等数据。

（3）脉冲量：发动机转速等。

（4）通讯量：车辆电控单元运行状态。仪表将采集到的各类信号利用后再转换成CAN信号。既是对当前整车数据的充分利用，又是为实现整车CAN网络降低成本的一种解决方案。

6 记录仪辅助功能简述

（1）故障自检：上电自检，有故障代码即播报故障信息并上传服务器。

（2）故障时间：检测车辆出现故障时的时间，上传服务器。

（3）故障类型：检测判断车辆出现故障的类型，如：卫星信号偏弱、离线等；当离线时间超过2天即锁车，车辆只能怠速行走。

（4）网速测试：测试用户本地网络是否正常，用于排除因用户本地网络引起的无法连接服务器、车辆突然全部离线等故障。

7 驾驶员身份识别功能

目前车载记录仪采用的驾驶员身份识别方式主要有非接触式IC卡识别和接触式IC卡识别两种方式。因考虑到车载记录仪的应用环境较为复杂，环境较为恶劣，我们采用的是接触式IC卡识别。IC卡有两种权限，一种是管理员权限，可以更改记录仪配置，提取车辆信息；另一种为驾驶员权限，只开放少量功能，仅可以上传车辆实时数据和发送紧急信息。记录仪识别IC卡时，由CPU检测到有IC卡插入，则立即通过设备的I/O口读取数据，在芯片程序中完成判断和处理。当确定为合法的驾驶员身份后，再按照协议提取驾驶员信息，识别管理权限，从而选择功能实现。

8 总结

本文论述的总线车载记录仪具有功能齐全、检测精度较高、响应速度快、显示信息量大，应用可靠性高等特点。可以将车辆发动机故障信息进行汉字显示，使得故障代码的可读性强；具有将采集到的开关量、模拟量、脉冲量信号转换为CAN总线数据，实现车载记录仪与总线仪表数据交互功能；而且可以兼具车载子模块功能，接入车辆输入、输出信号，辅助ECU控制，从而降低整车成本。我们还可将不同车辆配置信息录入车载记录仪程序，通过更改记录仪数据设置实现记录仪的通用化功能。我们采用的CAN总线技术的车载记录仪，具备通用性强、低成本的特点，具有整车网络化、故障诊断中文提示和查询等新技术。该车载记录仪已在我司主流产品矿山自卸车TTM50A、TTM100A、TTM100A-W等车型上批量应用。

作者简介：崔静（1987-），女，河北人，助理工程师，本科，电气自动化。