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倒車多媒體可視測距終端的設計與實現
摘要: 本文描述了一種新型汽車倒車雷達產品(倒車多媒體可視測距終端)硬/軟件的開發和設計。首先介紹了它與現行產品相比的優勢及工作原理,它以通用車載電視為顯示平臺,結合紅外倒車測距模塊,字符疊加模塊,主控制模塊進行硬件設計和軟件開發。
Abstract:
Key words :

 引言

目前,倒車已出現兩種新技術: 超聲波測距和后視攝像。

倒車雷達和后視攝像各有利弊,前者具有確切判斷距離的優點,但對車后方的水溝、山崖、凸出的鋼筋、竹桿等,超聲波無法感應,這也是倒車安全上的死角;后者圖像直觀真實,但無法獲得精確的距離。如何把兩者的優點結合起來,消除兩者的缺點是倒車多媒體可視測距終端解決的重點難題。

倒車多媒體可視測距終端運用了最新的超聲波測距技術、字符產生和疊加技術、視頻顯示技術,實現了倒車測距和圖像監視功能的組合,是一種用于檢測車后物距和監視車后圖像的電子設備,其有三大功能:

第一功能:超聲波測距-------嵌入式超聲波測距,使泊車測距精確。
第二功能:后視攝像系統------拍攝車后景物圖像,直觀無死角。
第三功能:車載電視------顯示車后景物圖像和車后障礙物距離,并可連接VCD\DVD,收看電視節目,提供娛樂休閑。
 

硬件電路設計

倒車多媒體可視測距終端由開關電源、超聲波探頭、超聲波測距、OSD顯示控制器、攝像探頭、車載電視6部分組成(見圖1),OSD顯示控制器由微處理器W87E58、字符疊加器uPD6453、時鐘芯片DS12C887、鍵盤、超聲波測距接口電路CON4 、字符疊加接口CON2、RS-485接口電路、指示燈D1和D4、蜂鳴驅動電路S2和蜂鳴器U5驅動器以及切換電路組成。時鐘芯片用于產生時間信號,通過并行總線進入CPU;超聲波測距信號通過接口CON4進入CPU;字符疊加信號由CPU輸出給字符疊加控制器,由字符疊加控制器完成時間、距離信息與視頻的疊加。鍵盤用于時間的調整和功能設定;指示燈D1和D4用于指示工作狀態;蜂鳴電路用于報警。


圖1 倒車測距監視器組成框圖

倒車多媒體可視測距終端工作原理為:將來自于汽車尾部保險杠安裝的超聲波信號接入OSD顯示控制器,同時將視頻監視子系統中的攝像探頭信號接入OSD顯示控制器,通過安裝在汽車內部的OSD顯示控制器的自動切換電路、字符疊加器 、微處理器,將OSD顯示控制器的輸出再接入監視器,這樣實現自動切換圖像、監視、超聲波倒車測距、自動報警等功能。OSD顯示疊加器使用了OSD專用芯片,來實現字符疊加:輸入的視頻信號先進行同步分離,分離出行、場同步信號作為OSD的基準信號,然后,OSD芯片輸出紅基色電壓Vr、綠基色電壓Vg、蘭基色電壓Vb信號進行編碼,編碼后產生的視頻信號與輸入的視頻信號同步。兩路視頻信號進行高速切換,切換的鍵控脈沖是信號,即只要有字符信號,就切換到字符信號編碼的視頻信號上去,結果在輸入的視頻信號的圖像上摳像,摳去部分由字符信號取代。

它的優點是:可安裝在任何一種車輛上作倒車用。倒車時,司機不用打開車門,即可從監視器中清晰可見車后景物;CCD彩色或黑白廣角攝像探頭,角度為80°,水平距離為0.3~1.5米;后景是正像顯示,無畸變,無幾何失真;工作電壓為DC12V,可與汽車電源共用。

系統軟件設計
倒車多媒體可視測距終端的OSD顯示控制器中采用微處理器W87E58,軟件采用C語言編程。車后圖像和測距數據流向如圖2所示。


圖2 信息流程圖


限于篇幅,程序代碼就不在這里詳述了。


結語

本倒車測距多媒體終端具備的功能強,測距準確,已經開發成功并運用在車輛中。

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