一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括單片機(jī)、攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器，所述的單片機(jī)分別與攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器連接，所述的攝像頭模塊與液晶顯示屏連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有響應(yīng)速度快、處理能力強(qiáng)、可靠性好、體積小、模塊化程度高、便于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車倒車?yán)走_(dá)相關(guān)技術(shù)，尤其是涉及一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。
[0003]通常，倒車?yán)走_(dá)由超聲波傳感器、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。倒車?yán)走_(dá)一般采用超聲波測(cè)距原理，在控制器的控制下，由傳感器發(fā)射超聲波信號(hào)，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出其他警示信號(hào)，得到及時(shí)警示，從而使駕駛者倒車時(shí)做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。在幾年的時(shí)間里，隨著技術(shù)發(fā)展和用戶需求的變化，倒車?yán)走_(dá)經(jīng)過了大致六代的發(fā)展。
[0004]第一代:倒車時(shí)通過喇叭提醒。從某種意義上說，它對(duì)司機(jī)并沒有直接的幫助，不是真正的倒車?yán)走_(dá)。價(jià)格便宜，基本屬于淘汰產(chǎn)品。
[0005]第二代:采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。這是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開始。但沒有語(yǔ)音提示，也沒有距離顯示，雖然司機(jī)知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。
[0006]第三代:數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離范圍。第三代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，但比較實(shí)用，但安裝在車內(nèi)不太美觀。
[0007]第四代:液晶熒屏動(dòng)態(tài)顯示。這一代產(chǎn)品有一個(gè)質(zhì)的飛躍，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。不過液晶顯示器外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。
[0008]第五代:魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)。結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù)，配以高速電腦控制，可全天候準(zhǔn)確地測(cè)知2米以內(nèi)的障礙物，并以不同等級(jí)的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。
[0009]第六代:整合影音系統(tǒng)。它在第五代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上新增了很多功能，屬于第六代產(chǎn)品，是專門為高檔轎車生產(chǎn)的。從外觀上來看，這套系統(tǒng)比第五代產(chǎn)品更為精致典雅；從功能上來看，它除了具備第五代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看DVD影像。但是實(shí)現(xiàn)成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種響應(yīng)速度快、處理能力強(qiáng)、可靠性好、體積小、模塊化程度高、便于大批量生產(chǎn)的智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0012]一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)、攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器，所述的單片機(jī)分別與攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器連接，所述的攝像頭模塊與液晶顯示屏連接；
[0013]攝像頭模塊要把采集到的圖像傳送給單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)處理后通過液晶顯示屏顯示實(shí)時(shí)采集的圖像，同時(shí)超聲波測(cè)距模塊將測(cè)量的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)處理后通過IXD顯示屏顯示具體的距離，并通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈和蜂鳴器的報(bào)警操作。
[0014]所述的單片機(jī)為STM32單片機(jī)。
[0015]所述的液晶顯示屏為2.8寸TFT彩色液晶顯示屏。
[0016]所述的LED顯示燈包括紅黃綠三盞燈，所述的蜂鳴器為能發(fā)出三種頻率的蜂鳴器。
[0017]單片機(jī)通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈和蜂鳴器的報(bào)警操作具體為:
[0018]若距離小于設(shè)定的超近閾值，紅燈亮，蜂鳴器響起而氣促，表示有危險(xiǎn)；若距離在超近閾值和近閾值之間，黃燈亮起，蜂鳴器平緩的響，表示即將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)；若距離大于近閾值，綠燈亮且蜂鳴器不發(fā)出警報(bào)。
[0019]所述的超近閾值為5?IOcm,近閾值為15?25cm。
[0020]該系統(tǒng)通過USB供電。
[0021 ] 該系統(tǒng)采用模塊化集成設(shè)計(jì)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、響應(yīng)速度快、處理能力強(qiáng):本系統(tǒng)采用STM32系列單片機(jī)，數(shù)字式攝像頭和串口型超聲波測(cè)距模塊，擁有視頻采集能力強(qiáng)，超聲波數(shù)據(jù)采集速度快等優(yōu)勢(shì)。
[0024]2、可靠性好、體積小:數(shù)字式攝像頭信號(hào)傳輸穩(wěn)定，可靠性高，體積十分小。串口型的超聲波接收方式快捷便利，超聲波因此在測(cè)量方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。
[0025]3、模塊化程度高、便于大批量生產(chǎn):系統(tǒng)所采用的元器件均是模塊化集成，包括了攝像頭模塊，超聲波模塊，TFT顯示模塊和單片機(jī)，更適宜大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)還具有抗干擾能力強(qiáng)、易編碼、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]實(shí)施例
[0029]如圖1所示，一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，包括單片機(jī)1、攝像頭模塊2、超聲波測(cè)距模塊3、液晶顯示屏4、IXD顯示屏5、LED顯示燈6和蜂鳴器7，所述的單片機(jī)I分別與攝像頭模塊2、超聲波測(cè)距模塊3、液晶顯示屏4、IXD顯示屏5、LED顯示燈6和蜂鳴器7連接，所述的攝像頭模塊2與液晶顯示屏4連接；攝像頭模塊2要把采集到的圖像傳送給單片機(jī)1，經(jīng)過單片機(jī)I處理后通過液晶顯示屏4顯示實(shí)時(shí)采集的圖像，同時(shí)超聲波測(cè)距模塊3將測(cè)量的信號(hào)傳送給單片機(jī)1，單片機(jī)I處理后通過IXD顯示屏5顯示具體的距離，并通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈6和蜂鳴器7的報(bào)警操作。
[0030]所述的單片機(jī)為STM32單片機(jī)。所述的液晶顯示屏為2.8寸TFT彩色液晶顯示屏。
[0031]所述的LED顯示燈包括紅黃綠三盞燈，所述的蜂鳴器為能發(fā)出三種頻率的蜂鳴器。單片機(jī)通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈和蜂鳴器的報(bào)警操作具體為:
[0032]若距離小于設(shè)定的超近閾值，紅燈亮，蜂鳴器響起而氣促，表示有危險(xiǎn)；若距離在超近閾值和近閾值之間，黃燈亮起，蜂鳴器平緩的響，表示即將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)；若距離大于近閾值，綠燈亮且蜂鳴器不發(fā)出警報(bào)。所述的超近閾值為5cm，近閾值為20cm。
[0033]本發(fā)明系統(tǒng)通過USB供電，并含有一個(gè)復(fù)位按鈕。系統(tǒng)采用模塊化集成設(shè)計(jì)，因此系統(tǒng)所搭載的外形十分小巧，可用性很強(qiáng)，系統(tǒng)下方配有四個(gè)可移動(dòng)輪來更仿真地模擬汽車倒車的整個(gè)過程。外觀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，可視化程度高。
[0034]本系統(tǒng)以其縝密的設(shè)計(jì)最后把所有模塊集成在一塊電路板上，能夠更好的進(jìn)行后續(xù)開發(fā)和大批量生產(chǎn)。
[0035]本系統(tǒng)所采用的攝像頭模塊為CF7670C-V2模塊，擁有視頻采集能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，低功耗等特點(diǎn)，此模塊擁有以下特點(diǎn):
[0036]1:帶380KB大容量的FIF0AL422B，非常適合慢速M(fèi)CU直接通過I/O采集圖象數(shù)據(jù)；
[0037]2:帶24MHZ有源晶振；
[0038]3:帶0V7670必須的穩(wěn)壓LDO ；
[0039]4:超寬單工作電源3.3V5V，io直接連接無須電平轉(zhuǎn)換，工作溫度O度50度；
[0040]5:鏡頭為全玻璃鏡片，鏡頭(含座)為續(xù)招合金材料，鏡頭焦距3.6暈米650nm波段；
[0041]6:PCB為黑色FR-4優(yōu)質(zhì)沉金板，有效防止PCB漏光問題(非黑色，漏光畫面將有陰影)；
[0042]7:模塊尺寸為3*3厘米(+/-0.5毫米)；
[0043]8:模塊插針為2X10 2.54毫米間距，可方便直接杜幫線連接單片機(jī)的I/O采集圖
象實(shí)驗(yàn)。
[0044]超聲波測(cè)距模塊在使用中將占用單片機(jī)的一個(gè)IO 口，連接好電源后，模塊內(nèi)部每50ms進(jìn)行一次測(cè)距，并從引腳OUT —幀，含4個(gè)8位數(shù)據(jù)，幀格式為:0XFF+H_DATA+L_DATA+SUM ；
[0045]1.0XFF:為一幀開始數(shù)據(jù)，用于判斷。
[0046]2.H_DATA:距離數(shù)據(jù)的高8位。
[0047]3.L_DATA:距離數(shù)據(jù)的低8位。
[0048]4.SUM:數(shù)據(jù)和，用于效驗(yàn)。其 OXFF+H_DATA+L_DATA = SUM (僅低 8 位)。
[0049]其中H_DATA與L_DATA合成16位數(shù)據(jù)，即以毫米為單位的距離值。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)、攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器，所述的單片機(jī)分別與攝像頭模塊、超聲波測(cè)距模塊、液晶顯示屏、LCD顯示屏、LED顯示燈和蜂鳴器連接，所述的攝像頭模塊與液晶顯示屏連接； 攝像頭模塊要把采集到的圖像傳送給單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)處理后通過液晶顯示屏顯示實(shí)時(shí)采集的圖像，同時(shí)超聲波測(cè)距模塊將測(cè)量的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)處理后通過LCD顯示屏顯示具體的距離，并通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈和蜂鳴器的報(bào)警操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，所述的單片機(jī)為STM32單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，所述的液晶顯示屏為2.8寸TFT彩色液晶顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED顯示燈包括紅黃綠三盞燈，所述的蜂鳴器為能發(fā)出三種頻率的蜂鳴器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，單片機(jī)通過距離的遠(yuǎn)近來控制LED顯示燈和蜂鳴器的報(bào)警操作具體為: 若距離小于設(shè)定的超近閾值，紅燈亮，蜂鳴器響起而氣促，表示有危險(xiǎn)；若距離在超近閾值和近閾值之間，黃燈亮起，蜂鳴器平緩的響，表示即將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)；若距離大于近閾值，綠燈亮且蜂鳴器不發(fā)出警報(bào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，所述的超近閾值為5?10cm，近閾值為15?25cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)通過USB供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型汽車倒車影像和超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)采用模塊化集成設(shè)計(jì)。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK103802722SQ201210458374
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】李媛媛, 顏孫兵, 童添柱, 薛鵬沖 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)