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嵌入式可视倒车装置的设计

引言

 目前，我国普遍采用的倒车装置是超声波倒车雷达，这种装置虽能准确测量车

尾与车后障碍物的距离，但由于存在视觉盲区，司机无法判断障碍物的确切位置，更

不能感知地坑或低矮障碍物。国内外研究趋势是在倒车雷达的基础上采用数字图像处

理技术，利用强大的嵌入式处理器，开发用于检测车后物距和监视车后图像的优点相

结合的车载可视倒车装置。这类新型装置的价格较高，目前仅在中高档轿车上使用。

为此，提出了基于IntelPXA270硬件平台及嵌入式WindowsCE操作系统的车载可视倒

车装置。

 1系统结构

 本文提出的可视倒车装置硬件电路框图如图1所示，主要由Intel嵌入式处理器

PXA270、视频采集、超声波测距等电路组成。两对超声波换能器、信号调理电路和微

控制器完成对障碍物的距离测定，并通过LIN总线发送至车内主系统；摄像头采集到

的视频复合信号通过同轴电缆送至视频解码芯片进行A/D转换，并产生YUV422格式

的视频信号输入PXA270的快速捕捉摄像头接口；主系统处理器利用字符叠加技术，

在TFTLCD屏上将含有障碍物距离等参数的图像信号播放出来。

 图1可视倒车硬件电路图

 1.1嵌入式处理器PXA270

 本系统所采用的嵌入式处理器PXA270其最高主频达624MHz,加入了

WirelessMMXTM技术，从而提升了多媒体处理能力，同时还加入了IntelSpeedStep动

态电源管理技术，在保证CPU性能的情况下，最大限度地降低移动设备功耗；并拥有

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丰富的外部接口：如AC97控制器、LCD控制器、CIF接口、SD卡接口等。

 1.2视频采集电路

 车内主处理器PXA270的CIF接口只能处理数字信号，因此必须先将摄像头采

集到的模拟信号进行转换。本系统的视频输入解码模块使用TI公司的视频解码芯片

TVP5150及外围电路构建，其主要功能是将每一路CCD摄像头采集的标准PAL制电

视模拟信号发送至视频解码器，完成视频图像的箝位及抗混叠滤波等预处理、模拟视

频信号到数字YUV4:2:2的转换及亮度/色度、水平/垂直同步等信号的分离。解码芯片

和PXA270通过CIF接口连接，PXA270通过I2C总线访问TVP5150的内部寄存器，

协调处理器与解码器之间的工作交流。

 1.3超声波测距电路

 测距电路主要由超声波发射电路和接收电路组成，原理框图如图2所示。该模

块单片机选用Freescale公司的MC68HC908QL4,该芯片可靠性高、抗干扰能力强，内

含4kB闪速存储器，四通道10位A/D转换器，并集成了LIN控制器。超声波探测车

物之间的距离，并将数据经LIN总线传送至车内主处理器。由于超声波测距只在汽车

倒车时为驾驶员提供车后信息，而倒车时车速较慢，与声速相比可认为是静止的，因

此采用脉冲测距法，只测量超声波在测量点与目标间的往返时间计算距离较简单。

 图2超声波测距工作原理图

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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