摘 要: 本文描述了一種新型汽車倒車雷達產(chǎn)品(倒車多媒體可視測距終端)硬/軟件的開發(fā)和設(shè)計。首先介紹了它與現(xiàn)行產(chǎn)品相比的優(yōu)勢及工作原理,它以通用車載電視為顯示平臺,結(jié)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(shè)計和軟件開發(fā)。
關(guān)鍵詞:超聲波測距;后視攝像系統(tǒng);字符疊加信號處理
引言
目前,倒車已出現(xiàn)兩種新技術(shù): 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(yōu)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(yīng),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(yōu)點結(jié)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(shù)、字符產(chǎn)生和疊加技術(shù)、視頻顯示技術(shù),實現(xiàn)了倒車測距和圖像監(jiān)視功能的組合,是一種用于檢測車后物距和監(jiān)視車后圖像的電子設(shè)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(tǒng)------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VCDDVD,收看電視節(jié)目,提供娛樂休閑。
硬件電路設(shè)計
倒車多媒體可視測距終端由開關(guān)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(qū)動電路S2和蜂鳴器U5驅(qū)動器以及切換電路組成。時鐘芯片用于產(chǎn)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(diào)整和功能設(shè)定;指示燈D1和D4用于指示工作狀態(tài);蜂鳴電路用于報警。
圖1 倒車測距監(jiān)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(jiān)視子系統(tǒng)中的攝像探頭信號接入OSD顯示控制器,通過安裝在汽車內(nèi)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(jiān)視器,這樣實現(xiàn)自動切換圖像、監(jiān)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(xiàn)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(chǎn)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(jié)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(yōu)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(jiān)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(tǒng)軟件設(shè)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(shù)據(jù)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(jié)語
本倒車測距多媒體終端具備的功能強,測距準確,已經(jīng)開發(fā)成功并運用在車輛中。
參考文獻:
1 何立民編.MCS-51 系列單片機應(yīng)用設(shè)計---系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京:航空航天大學(xué)出版社,1990.