基于嵌入式系统的汽车倒车雷达的设计

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1、基于嵌入式系统的汽车倒车雷达的设计年级：2009级专业：电子信息科学与技术姓名：学号：基于嵌入式系统的汽车倒车雷达的设计引言随着我国经济的飞速发展，交通运输车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会和交通部门的高度重视。倒车事故发生的原因是多方面的，有倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等。据统计，由于车后盲区所造成的交通事故在中国约占30%，美国20%，交管部门建议车主安装多曲率大视野后视镜来减少车后盲区，提高车辆的安全性能，但

2、依旧无法有效降低并控制事故的发生。倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想，有鉴于此，汽车高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧，大大降低了倒车事故的发生。汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车和起动车辆时因前

3、后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的原理与普通雷达一样，是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。通过感应装置发出超声波，然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物，以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。随着计算机、电子信息技术的高速发展，它正推动着全球经济向智能信息化方向发展，在这个背景下我国的倒车雷达系统便开始从传统的

4、方式向更加智能化方向转变。电子信息技术目前被广泛的应用在各个领域，车载系统的信息化己成为现代汽车业的重要标志。近年来我国倒车雷达发展很快，已成为车载系统的典型产业。基于嵌入式系统的可视倒车雷达系统涉及众多技术领域，是集成数据采集、视频显示、语音播报等技术为一体的现代高科技产业，前景十分广阔。1、倒车雷达系统设计通常的倒车雷达主要由感应器(探头)、主机、显示设备等3部分组成。感应器发出和接收超声波信号，并将接收到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。感应器装在后保险杠上，以角45°辐射，检测目标，

5、能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗又难以看见的障碍物并报警，如花坛、蹲在车后玩耍的儿童等；显示设备装在仪表板上，提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离，到危险距离时，蜂鸣器就开始鸣叫，提示驾驶员停车。本文介绍了一种新型的倒车雷达设计方案，主要利用超声波测距技术，在嵌入式系统的基础上实现在距离障碍低于固定距离米时能够实现语音提醒的倒车雷达模块。1.1倒车雷达超声波测距系统设计本倒车雷达采用超声波测距，由五部分组成:超声波发生模块、超声波接受模块、基于USB口的摄像头视频采集系统、LCD显示模块、语音报

6、警系统。其总体体系结构如图1-1所示。各模块完成的具体任务如下:（1）测距系统:由超声波发生模块、超声波接受模块、ARM控制系统组成，用来测量汽车与障碍物之间的距离；（2）显示报警系统:主要由USB摄像头、ARM控制系统、显示模块和语音报警组成，用来显示车后和车侧面的详细情景并通过彩色液晶显示，同时通过语音提示报警；(3)ARM控制系统:是本系统的核心，采用ARM92OT芯片，控制整个系统的运行，对各种接口电路进行控制。ARM920T通过串口输出脉冲控制555振荡器工作，发生超声波，同时计时，当发生

7、的超声波碰到障碍物反射回来，此时超声波接受模块接收信号，经过放大处理后，传送给ARM，从而计算出障碍物与汽车之间的距离，并根据计算出的距离由软件系统进行判断，对驾驶员进行语音提示。同时，ARM主控芯片进行摄像头的视频采集并通过LCD显示出来。2、硬件结构基于嵌入式系统倒车雷达主要用来显示汽车后面的情景以及测量和障碍物之间的距离。整个设计主要由嵌入式微处理器、超声波发生模块、超声波接受模块、视频采集模块、LCD显示模块以及语音报警模块组成。微处理器采用三星公司的ARM9系列S3C24lOX为主CPU，

8、配合FLASH和SDRAM存储器。外围扩展一系列功能模块如LCD、USB接口等，USB主机接口，连接摄像头模块采集视频图像信息系统，结合ARM处理器实现视频/图象的采集、压缩，并将采集后的数据发送到接收端(视频处理中心)，并通过LCD显示出来。图2-1倒车雷达超声波测距是超声波测距技术的一个重要应用。利用超声波的反射回波在汽车泊车时来探测汽车尾部与障碍物间的距离，并通过LCD实时显示车后方的情景，然后通过语音芯片实时播报让驾车人员知道汽车与障碍物间的距离，并了解危险程