CN202966128U - 一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置 - Google Patents

一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置 Download PDF

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刘永涛
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Abstract

本实用新型公开了一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，包括激光测距传感器、速度传感器、CDD图像传感器、ARM微处理器和单片机，激光测距传感器和速度传感器通过A/D转换器与RAM微处理器相连；CCD图像传感器与视频解码芯片相连，视频解码芯片与DSP处理器之间通过SDRAM存储器和CPLD芯片相连，DSP处理器与ARM微处理器相连；ARM微处理器与单片机的输入端相连，单片机的输出端分别连接有LED数码显示管、报警器和LED灯。本实用新型能定时快速的采集数据来判断自己的汽车状态是否安全，并给出距离数据显示和声光报警信息，使驾驶员适时调整自己汽车的运行速度和与目标的距离，避免发生事故。

Description

一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置
技术领域
本实用新型属于汽车安全领域，涉及一种汽车防撞预警装置，具体涉及一种基于图像处理的汽车防追尾防撞预警装置。
背景技术
近年来，我国道路交通安全形势越来越严峻，道路交通安全事故已经成为当今社会的最大公害之一，因此，与之相关的先进的安全技术的研究日益受到了重视。如果能做到在事故发生前提醒驾驶员并且采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生是非常有用的。汽车防撞预警系统正是基于减少汽车追尾事故，实现在行车过程中给驾驶员提供安全信息的技术装备。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，该装置可以在事故发生前提醒驾驶员采取一定的安全措施。
为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，包括激光测距传感器、速度传感器、CDD图像传感器、ARM微处理器和单片机，激光测距传感器和速度传感器通过A/D转换器与RAM微处理器相连；CCD图像传感器与视频解码芯片相连，视频解码芯片与DSP处理器之间通过SDRAM存储器和CPLD芯片相连，DSP处理器与ARM微处理器相连；ARM微处理器与单片机的输入端相连，单片机的输出端分别连接有LED数码显示管、报警器和LED灯。
本实用新型还具有如下技术特点：
所述的激光测距传感器型号为DLS-BH。
所述的A/D转换器型号为TLC5510。
所述的视频解码芯片的型号为SAA7111A。
所述的CPLD芯片型号为EPM7128SLC84-15。
所述的DSP图像处理器型号为TMS320C6713。
所述的ARM微处理器型号为AT91RM9200。
所述的单片机型号为SPCE061A。
本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型采用先进而科学的数字信号处理（DSP）技术，创造了目标运动状态的识别和判定，目标动态安全距离的测算等方法。用计算机嵌入式ARM技术完成对数据采集、数据计算、数据处理、判别预警等控制流程。B本实用新型是一个汽车在动态运动的过程中自动进行实时处理的高度自动化的装置，本实用新型能定时快速的采集和监测外部部件的基本数据，其中包括速度、距离和状态等，经过计算机处理、识别和判断后，来判断自己的汽车状态是否安全，适时提醒驾驶员注意环境的动态状况。并给出距离数据显示和声光报警信息，使驾驶员适时调整自己汽车的运行速度和与目标的距离，使自己的汽车始终保持在安全的距离范围内，避免发生事故。
附图说明
图1是本实用新型的连接关系示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
遵从上述技术方案，如图1所示，一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，包括激光测距传感器、速度传感器、CDD图像传感器、ARM微处理器和单片机，激光测距传感器和速度传感器通过A/D转换器与RAM微处理器相连；CCD图像传感器与视频解码芯片相连，视频解码芯片与DSP处理器之间通过SDRAM存储器和CPLD芯片相连，DSP处理器与ARM微处理器相连；ARM微处理器与单片机的输入端相连，单片机的输出端分别连接有LED数码显示管、报警器和LED灯。
所述的CCD图像传感器安装在车辆挡风玻璃内侧中央位置，指向前方。
车速传感器安装在车轮轮毂卡盘上。所述的激光测距传感器型号为DLS-BH，激光测距传感器安装在车辆前方，离地高度1m的中央位置。
所述的A/D转换器型号为TLC5510；所述的视频解码芯片的型号为SAA7111A；所述的CPLD芯片型号为EPM7128SLC84-15；所述的DSP图像处理器型号为TMS320C6713；所述的ARM微处理器型号为AT91RM9200；所述的单片机型号为SPCE061A。
报警器、LED灯以及LED数码显示管安装在驾驶室仪表盘旁边。
CCD图像传感器对视片进行采集，然后视频解码芯片SAA7111A从输入的标准视频信号中分离出场同步信号、行同步信号、奇偶场信号、像素时钟信号，并按像素逐点输出8位CCIR-656格式的数字图像数据（该格式选用的图像分辨率是320*240，也就是每行320个像素点）。再将这些场同步信号、行同步信号、奇偶场信号、像素时钟信号以及DSP芯片的定时器送来的启动采样信号送给CPLD芯片，利用它具有的在线可编程特点，产生指定的地址信号，地址信号会随着采样信号自动逐次加1，CPLD芯片根据这些信号，控制对当前场中图像的某一区域进行采集，并产生指定的地址送给SDRAM存储器，将采集得到的图像数据写入SDRAM存储器中进行缓存。为了方便存取，可以把SDRAM存储器的存储空间分为两大部分，通过CPLD芯片设定SDRAM的WE来控制使用，假设前部分为SDRAM1，后部分为SDRAM2。在本实用新型工作的任一时刻，一块缓存用于图像的采集，采集部分向该存储区写入图像数据;另一块用于外部对图像数据的读取，DSP处理器可以读取该存储区中的图像数据。当一帧AD转换数据写入SDRAMI时，CPLD芯片会向DSP处理器发出一个中断信号，此时，DSP处理器读取SDRAM1中的一帧数据，同时，AD转换数据写入SDRAM2，当又有一帧数据写入SDRAM2时，CPLD芯片会向DSP处理器发出一个中断信号，此时，DSP处理器读取SDRAM2中的数据，同时，AD转换数据写入SDRAM1，如此交替，实现数据的写入与读取同时进行。由于DSP读取SDRAM中数据的速度远远大于AD转换写入数据的速度，就允许采集与外部访问的同时进行，采用两块存储区操作的乒乓式切换，满足数据实时交换的要求。
当采集完一帧后，CPLD芯片中断，通知DSP处理器可以开始对图像进行读取并处理了，此时，DSP处理器读取采集得到的当前帧的图像数据，并对图像数据进行处理，判断目标车辆前方是否有车辆运行，若有，则ARM微处理器控制启动激光测距传感器开始工作，测定前方车辆与目标车辆之间的距离，同时速度传感器测定目标车辆的速度。
本实用新型采用了脉冲式激光测距的方法，其特点在于测距的精度达到了±1米，符合汽车追尾防撞系统的要求，而且它具有测程远的优点。当判断目标车辆前方有车时，DLS-BH激光测距传感器就对目标车辆与其前方车辆距离进行测定，并将信号送给ARM微处理器。
本实用新型在测距的同时采用速度传感器对目标车辆的当前车速，通过数据线把模拟信号通过A/D转换器传递给ARM微处理器，ARM微处理器对信号进行分析处理，根据当前车速及车间距离和安全车间距离的比较发出信号给单片机。单片机利用3位LED数码管直接将实际的距离显示出来，单位为米，驾驶者可由此看到较准确的距离显示，有助于其做出判断，并采取有效的措施，并且通过报警器和LED灯提醒驾驶者注意行车安全。

Claims (8)

1.一种基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，包括激光测距传感器、速度传感器、CDD图像传感器、ARM微处理器和单片机，其特征在于，激光测距传感器和速度传感器通过A/D转换器与RAM微处理器相连；CCD图像传感器与视频解码芯片相连，视频解码芯片与DSP处理器之间通过SDRAM存储器和CPLD芯片相连，DSP处理器与ARM微处理器相连；ARM微处理器与单片机的输入端相连，单片机的输出端分别连接有LED数码显示管、报警器和LED灯。
2.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的激光测距传感器型号为DLS-BH。
3.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的A/D转换器型号为TLC5510。
4.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的视频解码芯片的型号为SAA7111A。
5.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的CPLD芯片型号为EPM7128SLC84-15。
6.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的DSP图像处理器型号为TMS320C6713。
7.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的ARM微处理器型号为AT91RM9200。
8.如权利要求1所述的基于图像处理的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，所述的单片机型号为SPCE061A。
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