倒車多媒體可視測距終端的設計與實現

摘　要: 本文描述了一種新型汽車倒車雷達產品(倒車多媒體可視測距終端)硬/軟件的開發和設計。首先介紹了它與現行產品相比的優勢及工作原理，它以通用車載電視為顯示平臺，結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計和軟件開發。
關鍵詞：超聲波測距；后視攝像系統；字符疊加信號處理

引言
目前，倒車已出現兩種新技術: 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，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。如何把兩者的優點結合起來，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、字符產生和疊加技術、視頻顯示技術，實現了倒車測距和圖像監視功能的組合，是一種用于檢測車后物距和監視車后圖像的電子設備,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------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,收看電視節目,提供娛樂休閑。

硬件電路設計
倒車多媒體可視測距終端由開關電源、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、蜂鳴驅動電路S2和蜂鳴器U5驅動器以及切換電路組成。時鐘芯片用于產生時間信號，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。鍵盤用于時間的調整和功能設定；指示燈D1和D4用于指示工作狀態；蜂鳴電路用于報警。

圖1 倒車測距監視器組成框圖

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，同時將視頻監視子系統中的攝像探頭信號接入OSD顯示控制器，通過安裝在汽車內部的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視器，這樣實現自動切換圖像、監視、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