CN102298144A - 基于ARM-Linux系统的倒车雷达 - Google Patents
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Abstract
基于ARM-Linux系统的倒车雷达,本发明以ARM单片机为主控,由超声波检测模块、摄像头图象采集模块、通信模块、显示模块和Linux人机交互界面组成。超声波检测模块具有温度补偿功能,大大提高了倒车雷达测距的精度。经过实际电路调试,倒车雷达的测距效果良好,显示界面优美。方法包括下述步骤:由摄像头采集汽车外部信号,数据传输到ARM单片机主控芯片,主控进行处理后采取相应的控制,用Linux界面显示出相对应的信息,帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及单脉冲系统、微控制和红外通信技术领域。
背景技术
现在市面上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,计算车体与障碍物之间的距离,判断出障碍物的位置,再由显示器显示距离并发出警示信号,从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。为此,设计一种较低成本,具有高性能、高可靠性的倒车雷达对占领国内中低端车辆市场很有帮助。
发明内容
本发明以ARM单片机为主控,由超声波检测模块、摄像头图象采集模块、通信模块、显示模块和Linux人机交互界面组成。超声波检测模块具有温度补偿功能,大大提高了倒车雷达测距的精度。经过实际电路调试,倒车雷达的测距效果良好,显示界面优美。
本发明包括下述步骤:倒车雷达主要是超声波检测模块(2)探测障碍物,通过ARM单片机主控模块(1)作为主控芯片,采用摄像头图象采集及通信模块(3)采集汽车外部信号,主控模块(1)进行处理后采取相应的控制,并用Linux人机交互界面(4)显示出相对应的信息。
系统硬件组成设计:
系统是以ARM9芯片S3C2410作为核心处理器,速度可运行在203MHz,可轻松处理图像及Linux界面操作。
系统采用的是URM37V2.0超声波测距模块,具有温度补偿的功能,测距精度达1cm,最大测量距离为500cm,最小测量距离为4cm,测量温度分辨率为0.1℃,测量温度范围为-10℃~+70℃,采用串口传输数据,波特率为9600,把大部分功能集成化,从而解放主CPU。
系统采用通过蓝牙传输摄像头采集的图像信息。S3C2410处理器具有图像处理功能,用USB接摄像头,采集的图像经ARM处理显示在LINUX显示界面上。蓝牙作为一种短程无线数据传输标准,运行在2.4GHz频段上,其跳频带宽79MHz,最高数据传输速度1Mbps,最大传输距离为10米,对于倒车雷达来说,蓝牙无线通信是相当适合的。
系统的距离显示采用四位数码管显示,由AVR单片机控制,直观且清晰,能够时刻观测车后障碍物的距离。此外,ARM支持LINUX操作,接显示屏以后便可显示清晰且优美的画面。
软件设计如下所述:
在超声波测距中,模块自动检测障碍物的距离,通过串口的方式可进行数据传输。超声波测距模块最基本的一个接口是RXD脚和TXD脚组成的RS232电平或者TTL电平串口,通过串口可以对模块进行全面的控制。因此用AVR单片机ATmega8对模块进行控制,主要是将超声波检测模块所检测的距离用串口的方式传入AVR单片机,并用数码管将其显示出来。
ARM主控芯片是32位的处理器,在整个系统中起中央调度作用,通过蓝牙接收超声波检测的信息和视频采集的图像信息,经过一系列处理后将所有信息显示在显示屏上,采用的是Linux操作系统,显示出丰富的信息,且界面非常优美。
ARM的控制分为三部分,第一部分:ARM与超声波检测部分的连接是采用串口传输的方式,ARM接收到障碍物距离信号后作出相应的处理。第二部分:图像采集的信号经蓝牙传输后传入ARM。第三部分:所有的信息经过ARM处理后,采用LINUX操作系统在显示屏上显示相应的信息。
附图说明
图1是应用本发明方法的系统总框图。
具体实施方式
步骤一、调试阶段
需每一个模块或每一个部分都要调试正确,可以进行单独调试。将程序下载入AVR单片机,用连接导线将超声波模块和AVR单片机接起来,运用串口方式传输数据,将所测距离显示在数码管上。采用数码管显示的是障碍物到超声波探头的距离,可以很直观地显示出距离的大小,与实际调试时完全相符,效果良好,直观且精确,符合标准。
步骤二、整个系统的调度阶段
倒车雷达系统以ARM9系列芯片S3C2410为核心,连接超声波测距部分、图像采集部分、蓝牙通信部分和LINUX显示部分,各部分调试正确后,用程序协调控制各部分的调度。图像的采集需一直不停地进行,通过蓝牙传输视频信号至ARM,占用大量的的CPU,最后ARM输出的信息用LINUX操作系统显示在显示屏上。将调试程序载入芯片,采用实际电路调试,将各模块用通信线连接起来调试。经调试后,可达到了理论上的要求,系统测试距离的精度为1cm,采集的信号可以在显示屏上清晰的显示。
Claims (5)
1.基于ARM-Linux系统的倒车雷达,其特征在于其包括主控模块(1)、超声波检测模块(2)、摄像头图象采集及通信模块(3)、显示及Linux人机交互界面(4);倒车雷达主要是超声波检测模块(2)探测障碍物,通过ARM单片机主控模块(1)作为主控芯片,采用摄像头图象采集及通信模块(3)采集汽车外部信号,主控模块(1)进行处理后采取相应的控制,并用Linux人机交互界面(4)显示出相对应的信息。
2.根据权利要求1所述的自动感应控制多功能路灯系统,其特征在于本系统是以ARM9芯片S3C2410作为核心处理器,速度可运行在203MHz,可轻松处理图像及Linux界面操作。
3.根据权利要求1所述的自动感应控制多功能路灯系统,其特征在于本系统采用的是URM37V2.0超声波测距模块,具有温度补偿的功能,测距精度达1cm,最大测量距离为500cm,最小测量距离为4cm,测量温度分辨率为0.1℃,测量温度范围为-10℃~+70℃,采用串口传输数据,波特率为9600,把大部分功能集成化,从而解放主CPU。
4.根据权利要求1所述的自动感应控制多功能路灯系统,其特征在于本系统采用通过蓝牙传输摄像头采集的图像信息。S3C2410处理器具有图像处理功能,用USB接摄像头,采集的图像经ARM处理显示在LINUX显示界面上。蓝牙作为一种短程无线数据传输标准,运行在2.4GHz频段上,其跳频带宽79MHz,最高数据传输速度1Mbps,最大传输距离为10米,对于倒车雷达来说,蓝牙无线通信是相当适合的。
5.根据权利要求1所述的自动感应控制多功能路灯系统,其特征在于本系统的距离显示采用四位数码管显示,由AVR单片机控制,直观且清晰,能够时刻观测车后障碍物的距离。此外,ARM支持LINUX操作,接显示屏以后便可显示清晰且优美的画面。
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Inventor after: Wei Yinsheng Inventor after: Ma Hongwei Inventor after: Zhang Qingxiang Inventor before: Ma Hongwei |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: MA HONGWEI TO: WEI YINSHENG MA HONGWEI ZHANG QINGXIANG |
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