倒車多媒體可視測距終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘　要: 本文描述了一種新型汽車倒車雷達(dá)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(jì)。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(tái)，結(jié)合紅外倒車測距模塊，字符疊加模塊，主控制模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)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(hào)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?yán)走_(dá)和后視攝像各有利弊，前者具有確切判斷距離的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)，但無法獲得精確的距離。如何把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，消除兩者的缺點(diǎn)是倒車多媒體可視測距終端解決的重點(diǎn)難題。
倒車多媒體可視測距終端運(yùn)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(shí)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(jì)
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(shí)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(dòng)電路S2和蜂鳴器U5驅(qū)動(dòng)器以及切換電路組成。時(shí)鐘芯片用于產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)，通過并行總線進(jìn)入CPU；超聲波測距信號(hào)通過接口CON4進(jìn)入CPU；字符疊加信號(hào)由CPU輸出給字符疊加控制器，由字符疊加控制器完成時(shí)間、距離信息與視頻的疊加。鍵盤用于時(shí)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(bào)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(xiǎn)杠安裝的超聲波信號(hào)接入OSD顯示控制器，同時(shí)將視頻監(jiān)視子系統(tǒng)中的攝像探頭信號(hào)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(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換圖像、監(jiān)視、超聲波倒車測距、自動(dòng)報(bào)警等功能。OSD顯示疊加器使用了OSD專用芯片，來實(shí)現(xiàn)字符疊加：輸入的視頻信號(hào)先進(jìn)行同步分離，分離出行、場同步信號(hào)作為OSD的基準(zhǔn)信號(hào)，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(hào)進(jìn)行編碼，編碼后產(chǎn)生的視頻信號(hào)與輸入的視頻信號(hào)同步。兩路視頻信號(hào)進(jìn)行高速切換，切換的鍵控脈沖是信號(hào)，即只要有字符信號(hào)，就切換到字符信號(hào)編碼的視頻信號(hào)上去，結(jié)果在輸入的視頻信號(hào)的圖像上摳像，摳去部分由字符信號(hào)取代。
它的優(yōu)點(diǎn)是：可安裝在任何一種車輛上作倒車用。倒車時(shí)，司機(jī)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