基于GPS 和GPRS 的多功能汽车记录仪的设计

3 汽车记录仪软件设计

汽车记录仪是无人控制的， 在汽车开始运行时自动启动，本系统采用Linux 操作系统，运行过程为：汽车上电记录仪启动，开始引导Bootstrap、Uboot，通过Bootloader 调用Linux内核，加载yaffs2 文件系统，自动启动应用程序。

3.1 主程序

应用程序采用C 语言编写，主程序负责整个系统的初始化，硬件设备通过信号（软中断）与主程序交互数据，完成相应的操作，主程序流程如图4 所示。

　　3.2 GPRS 数据发送

本系统设计记录的数据包括行驶记录， 上电至掉电之间，每3 s 保存一次时间、速度、状态、GPS 定位信息和角度；疑点记录，保存每次停车前20 s 内，每0.2 s 的速度和状态信息；断电记录，保存系统断电时的时间；疲劳驾驶记录，保存司机连续驾车超过4 h 的起始时间。所有的记录数据要求保存2 个月，因此保存数据量大，相应需要传输的数据量也大。

在GPRS 传输数据之前对数据进行压缩并且在系统出现新记录时进行传输。在编译busybox 时选择gzip 功能，通过gzip 对数据压缩， 一般压缩比可达9 ∶ 1。由于GPRS 透明传输要求每次传输数据最大不超过1 KB， 因此将需传输的数据分割为每包1 000 字节的数据， 并为每包数据标识ID 号。服务器接收端根据接收到的数据包ID 重新组合数据， 通过解压缩软件解压得到记录仪的记录数据。

3.3 断电记录的实现

在大型车队及运输公司， 司机为免受记录仪的约束，往往在运营过程中对记录仪非法断电， 使记录仪不能正常工作，以此躲避监控。因此本系统专门设计断电记录，对司机非法断电的行为进行监督。系统启动时将当前时钟与上次停机时时钟进行对比，Linux 从死机至重启的时间应在5 min 以内，若对比时间超过5 min，说明记录仪长时间断电，将上次停机时间作为断电记录保存，并发送至服务器。

3.4 时间和速度校准

ARM 接收GPS 的RMC 信息。若GPS 时间与当前系统时间相差达到30 s， 则以GPS 时间为准并校准系统时间和硬件时钟。当前速度与GPS 速度比较，若GPS 速度连续30 s 大于0，而速度采集电路接收始终为0，则判断速度传感器故障，并使用GPS 速度作为系统当前速度， 并向监控中心报警。

4 样机测试

经过努力，本系统已经完成，并生产出样机。通过样机安装在试验用车进行各方面性能和功能测试。测试结果如表1，表2 所示。

　　5 结论

该汽车记录仪结合GPS 和GPRS 实现精确定位和远程数据传输， 通过管理软件可以实时获取当前车辆状态信息，又能及时查看车辆行驶记录，在车辆实时告警与稽核、公安交警部门的事故处理发挥重要作用，增加断电记录和多种报警功能，即可以防抢防盗，又能满足大中型车队及企业对于车辆管理和司机操作监控的需要。