汽车黑匣子知识

汽车黑匣子知识20世纪70年代后期，欧洲率先推出了机电模拟式驾驶记录仪；20世纪90年代初，美国和德国又开发了数字式汽车事据德TTS、比利时WESTBELGLUM公司使用汽车黑匣子前后事故率统计情况表明，事故率比没装前降低了3453。在我国，生产汽车综合记录仪的企业有10余家，产品数10种，并不断有新品推出，经过国家有关权威部门检测合格欧共体(EEC)早在10多年前就有法规(382085)规定，重要车辆(载客8人以上，载货35T以上)必须安装汽车记录仪。据报道，欧共体己立法规定其15个成员国必须在期限内为900万辆的商用车辆装上汽车黑匣子。在美国，主管交通安全的国家安全委员会(NTSB)一直在致力于推广汽车黑匣子的工作。三年前NTSB正式要求各汽车生产厂家安装黑匣子，通用、福特等汽车公司纷纷行动。据报道，仅通用一家公司就为600万辆出厂车安装了黑匣子。马来西亚和新加坡正式立法，要求长途巴士等客运车辆在2001年9月底前必须装用黑匣子，其它商用车也要限期安装。同样，在日本、南美、东南亚和香港等国家和地区，也不断有使用汽车黑匣子的报道。随着微电子技术和计算机技术的发展，汽车黑匣子势必将与汽车其它电子系统(如GPS定位、通讯、报警、测重、测温、故障珍断等)相结合，向大容量、模块化、系统化、数据无线传输和数据集成处理的方向发展。最终使它成为确保现代道路交通运输安全和高效物流动态营运管理的不可或缺的记录处理、显示和数据传送的综合装置，也必将成为智能交通系统(ITS)的重要组成部分。美国发明汽车“黑匣子”被命名为“黑匣子”的汽车事故测试及应急救助系统由美国威瑞蒂安公司研制发明，目前已进入初期测试阶段。 车上的“黑匣子”通过感应器来测出行进中汽车的速度，而一旦发生事故，感应器也会立即通过无线电通知与该套系统相连接的中心传播系统。 “黑匣子”里还附加了一套全球定位系统。该系统会在汽车出事后，立即找出离出事地点最近的救急号码并自动播打，随后又将出事汽车的信息立即通过传输器传送给医院或者外伤中心，以方便医生在前来抢救的过程中，就了然伤者的伤势。 年年底前要力争让上海所有公交车辆都安装“黑匣子”，由此，近日由北京伟航新技术开发有限公司在沪举办的一个研讨会上，“黑匣子”成了政府、公交部门和生产厂家共同关切的话题以北京伟航开发的型机动车综合记录仪为例，一张容量为兆的卡，可以记录一辆车大约一个月的行驶数据。在早晨开车之前，驾驶员只需将卡插入显示器，他一天的驾驶行为就处于监控之下：上电时间、开停车时间、行驶全过程的速度、司机的操作状态（包括对刹车、喇叭、气压雾灯、开关门以及左右转向灯的操作），这些数据都将一一记录在案。管理人员可以通过读卡器将这些数据读入计算机。汽车黑匣子是新一代汽车安全设备，拟从法律上保护遵守交通规则的驾驶员，所以，它是继安全气囊、ABS刹车系统自之后又一个有望普及的车载安全设备。 目前，汽车黑匣子主要安装在出租车、货车、大巴等上面，用于记录车辆行驶速度、距离等基本行驶信息。 与上述汽车行驶记录仪相比，汽车黑匣子可以记录多种数据并在发生事故时用来判断事故原因。它不仅可以记录一段时间内的车辆行驶记录、事故前后一段时间的图像、语音、速度、应用GPS和陀螺传感器的车轨数据、转弯角度等，而且也可以记录刹车、离合器、发动机RPM、开关车灯等记录。 不仅如此，发生事故时可以通过无线互联网发出求救信号，或通过与黑匣子相关的产品向信息中心自动报警，及时为事故中受伤人员提供急救措施。汽车黑匣子主要功能是通过GPS提供位置信息、通过传感器提供碰撞信息、存储各种驾驶员的操作信息、通过通信网络自动发出事故信息等。 汽车黑匣子的作用如下。 发生事故时可以提供准确的证据，尤其是可以解决没有目击证人时可能发生的纠纷，所以最大限度维护遵守交通规则人员的利益。当发生事故时，交通警察和保险公司职员及时赶到现场并从汽车黑匣子收集证据资料，即使没有目击证人也可以重现发生事故状态。 通过分析零件质量提供可提高汽车安全的基础数据。汽车黑匣子通过记录各种行驶和操作数据，发现汽车的重大缺陷，从而做到防范于未然。 通过事故分析发现交通系统存在的问题和提供改善交通环境的数据 不仅可以提供事故前后的各种数据，而且可以通过记录查看平常是否紧急加速、是否急刹车等行驶数据，以此分析并改善不良驾驶习惯，起到预防事故作用。 近来，汽车黑匣子越来越在判定交通事故责任中起到重要作用。而且想到行驶记录会存储到黑匣子，驾驶员也会有意识的去文明驾驶。所以在日本、欧洲，汽车黑匣子以高档小汽车和特殊商务用途车为主向普通汽车逐步普及。其所需的核心技术如下： 监测事故技术 应用在汽车中的监测事故方法有多种：首先有驾驶位和副驾驶位安全气囊的前方碰撞传感器、侧面安全气囊的碰撞传感器等，另外还有应用前端和侧面加速度传感器的冲撞力量计算方法。发生比较小的事故（无法自动检测到的情况）时，通过驾驶员的操作代替事故自动监测功能，存储事故前后状况数据。 存储数据技术 汽车黑匣子通过存储事故前后多种数据来分析事故状况。所以为了分析发生事故后的数据，需要备份存储数据。汽车发生事故后不能保证继续供电，所以黑匣子一般配备独立的电源，保障即使汽车中断供电也不影响黑匣子的工作。而且为了在不连续供电的情况下也可以存储数据，应尽可量使用Flash Memory。 但是Flash Memory与SRAM、DRAM相比速度较慢，所以很难直接存储图像数据。为了解决这个问题，一般采用把发生事故以后某一段时间的数据先存储在RAM，再备份到Flash Memory；或降低图像分辨率后直接存储到Flash Memory；或者通过压缩图像数据减小数据大小，然后再存储。速度、加速度、方向盘角度、油门操作与否、电子设备的操作与否等信息直接可以从安装在汽车上的传感器获得。 数据分析技术 发生事故以后，为了通过存储在汽车黑匣子的各种行驶记录数据再现事故状况或分析行驶状态，需要建立以PC为基础的数据分析系统。为此一般需要提供下载工具和分析软件。为了分析数据并恢复数据，可以通过恢复存储的图像并播放进行确认。通过具有法律效率的相关机构下载和分析数据比起个人更有信赖性。 2. 标准化发展方向及相关法规 美国作为最大汽车市场，正在制定有关汽车黑匣子的标准。目前通过制定相关法规，规定部分汽车上必须安装黑匣子。在日本，计划为安装黑匣子的汽车减少保险费。从各国推动黑匣子的力度来看，其普及的日子将指日可待。 IEEE标准化委员会制定汽车黑匣子记录的各种数据的公共标准，包括日期、时间、位置、速度、行驶方向、乘客数量、安全带使用与否等数据。美国交通安全机构从97年一直提倡安装黑匣子，其最主要的理由是通过综合汽车记录设备和GPS等无线技术，可以为事故中受伤的人员提供及时的救助。 但是由美国、日本、德国的部分汽车厂商组成的汽车交通安全联盟则主张“通过普及汽车黑匣子，为事故中受伤的人员提供更好的救助的同时，还要保护车主个人隐私”。个人隐私保护论者担心滥用汽车黑匣子导致侵犯个人隐私。而另一方面强调黑匣子必要性的人们主张记录在黑匣子的数据属于车主法定财产，如果司法当局查看信息则必须遵守其法律程序，以此来保护个人隐私。所以不仅需要制定黑匣子的硬件和功能规格、数据种类的标准，而且还需要拟定有关强制安装规定与正确使用方法。 3. 国外技术发展现状 （1）台湾、日本、美国汽车黑匣子技术现状主要研发和生产汽车黑匣子的主要有：台湾的Royaltec和日本汽车研究所、美国RoadSafety、Drivecam等企业和GM、Ford、Toyota、Honda等汽车厂商。 Royalteck公司的蓝色GPS在交通介绍功能基础上添加了数据记录器功能，可以将行驶相关的行车路线、驾驶速度、停车和维修公司信息等30,000以上移动数据存储到内置Memory。车辆行驶路线、速度、时间、GPS卫星信号接收状态等移动数据可以通过PC、笔记本电脑、PDA等读出，所以完全可以当作简单的汽车黑匣子。 日本汽车研究所的汽车黑匣子“Drive Recorder”只有普通饭盒大小，通常可以把它安装在副驾驶座下面。会把紧急刹车或紧急打方向盘等突发状况识别为事故，记录1分钟内的各种记录。 记录的数据有速度、方向盘角度、刹车和油门动作等。而且通过车镜安装微型摄像头，自动记录从驾驶位上看到的事故前10秒和后5秒的场面。此产品曾安装在出租车与货车等215台车辆上并进行性能测试，结果显示在实际发生38件事故中，此产品提供的准确刹车时间等数据在判定事故中起了决定性作用。 Drivecam公司(http:/ /)产品可以记录碰撞前刹车、油门、转弯状态，也可以记录发生事故瞬间汽车内部的声音和图像。 Roadsafety公司主要为10台以上车辆的公司或个人和急救车等事故危险较高的车辆提供产品。此设备从96年开始就嵌入到汽车计算机诊断系统内部，在超速、紧急刹车、未系安全带时发出报警声音。其存储卡可以存储7天内的行车记录，通过连接电脑可以查看行车记录。 使用黑匣子具有代表性的汽车厂商有日本的Toyata和Honda、美国GM和Ford、瑞士Saab等公司。这些汽车厂商一般在汽车出厂前就安装黑匣子，尤其是GM和Ford在几乎所有的新车上安装了黑匣子。 GM为了收集安全气囊的启动信息，90年开始在车辆上安装称之为EDR(Event Data Recorders)的汽车黑匣子。从94年开始，GM在车辆上安装监测诊断模块设备，测量安全气囊启动时碰撞的程度。在此之后，逐步可以记录冲撞前5秒的数据，包括速度、发动机转速、加速、刹车操作等数据，基本上具有了黑匣子的功能。Ford公司97年为自己公司的汽车安装了控制安全气囊和座位安全带的Restraining控制模块，Ford公司把此设备改善为可以记录冲撞前5秒的前方和侧面加速度、驾驶员和乘客的安全气囊启动状态、安全带使用与否等信息。 （2）韩国 在韩国，几年前已经开始开发和生产汽车专用行驶记录仪和黑匣子，也陆续展出了他们的产品。如HK eCar、CaSPo、Hudsontec、Mobicon、E&I、Galche等。如Hke-Car公司的黑匣子可以记录发生事故时各种传感器检测到的碰撞数据，并可以存储事故前后车辆行驶状态和驾驶员操作状态并重现其过程。所以不仅可以通过HK e Car公司汽车黑匣子记录的数据分析事故原因，而且可以通过黑匣子记录的驾驶员的操作记录和行驶记录分析事故原因。 Caspo公司(http:/ /www.digic a s po.c om)的黑匣子可以记录汽车每一分钟的最快速度，而且可以存储急刹车、紧急加速、长时间超速、超速等车辆行驶信息，并且记录事故发生前后30秒之内方向指示灯、刹车、方向盘操作和转弯轨迹等信息。它是记录基本行车记录的数据存储设备，但不会存储图像、语音、位置等传感器信息。 E&L公司的汽车黑匣子大小为长195mm、宽110mm、高50mm。可以录音事故前15秒到事故后45秒左右共1分钟内的情况，而且是电波发送系统。此产品以0.2秒为单位，记录刹车操作、汽车速度、方向盘角度、驾驶员话音、汽车启动与否等信息。 Hudsontec的产品可以选择性地安装前方和后方摄像机，可以存储速度、加速度、RPM、刹车操作信息、方向指示灯操作状态信息，并且支持通过加速度传感器识别某些功能。此产品可以把事故发生前10秒和后5秒的数据记录到Flash Memory并提供读取数据软件。 Mobicon公司的产品是数据行车记录仪形式，具有内部嵌入行驶记录仪，但表和报警器除外。它可以周期性记录汽车行驶速度、时间与距离。 Galche公司产品可以存储多频道图像数据，与其它产品相比，DVR(Digita 1Video Recorder)的功能要更强。此产品是嵌入式产品，通过M-JPEG压缩方式，实时存储800*600的动画，而且可以存储多频道图像数据。所以可以在汽车多个地方安装摄像机，在发生各种汽车被盗事件时提供嫌疑人资料。 4. 汽车黑匣子市场现状 汽车保险公司非常希望通过在车辆上安装黑匣子减少交通事故，所以积极支持客户安装黑匣子。各国制定的有关使用黑匣子的强制性法规也成为促进汽车黑匣子市场发展的契机。 美国交通安全机构致力于推动使用汽车黑匣子，汽车厂商从90年代初开始在汽车上安装了安全气囊和EDR设备，而且规定从1998年以后生产的车辆必须安装黑匣子。 中国为了迎接2008年北京奥运会，也规定车辆上必须安装记录车辆行