專利名稱：一種基于dsp及arm的汽車防撞預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種汽車主動安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車主動安全裝置得到大力發(fā)展，例如安全帶、安全氣囊、 ABS防抱裝置、ARS加速滑轉(zhuǎn)及EBD電子制動力分配裝置等等。但是，截至目前未能出現(xiàn)一 種有效避免撞車事故發(fā)生的裝置出現(xiàn)。汽車碰撞事故大多是因為行車速度過快、行車間距 過小、剎車不及時等因素造成。因此，汽車加裝防撞預(yù)警及自動剎車裝置能夠大大減少駕駛 員追尾等事故發(fā)生，起到保駕護航作用，對減少交通事故、促進交通安全、提高交通效率有 著極大的現(xiàn)實意義。本發(fā)明裝置是綜合運用計算機視覺技術(shù)中的嵌入式CMOS圖像傳感采 集技術(shù)、嵌入式高速DSP圖像處理技術(shù)，能夠?qū)崟r檢測前方車輛與本車之間的縱向距離，判 斷當前車輛的運動狀態(tài)，當車輛處于即將碰撞的危險狀態(tài)時，進行聲光預(yù)警并存儲該時刻 的圖像信息。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明的目的，在于提供一套能夠?qū)崟r監(jiān)測的汽車防撞預(yù)警裝置。該裝置可以通 過單目視覺采集分析技術(shù)準確測量自車與前車之間的縱向間距。通過車速傳感器采集本車 的運行狀態(tài)參數(shù)，當本車與前車存在發(fā)生潛在的碰撞危險工況時，立即發(fā)出聲光預(yù)警。[0004]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案[0005]一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，包括圖像采集模塊、車速 采集模塊、圖像處理模塊、液晶顯示模塊、聲光預(yù)警模塊；其中，圖像采集模塊、車速采集模 塊、聲光預(yù)警模塊、液晶顯示模塊分別與圖像處理模塊相連接。[0006]所述的圖像采集模塊由CMOS圖像傳感器和圖像解碼芯片組成，其中，CMOS圖像傳 感器安裝在車輛前部擋風玻璃的后面，光軸平行于車輛底盤；[0007]本實用新型的其它特點是[0008]所述的圖像采集模塊選用型號為MT9V022的專用CMOS圖像采集傳感器，圖像解碼 芯片的型號為TVP5150PBS。[0009]所述的車速采集模塊由單片機和車速傳感器組成，其中，單片機型號為 STC89C51RC，車速傳感器的型號為HZL206。[0010]所述的圖像處理模塊選用高速數(shù)字圖像信號處理器TMS320DM6446及ARM S3C2440。[0011]所述的液晶顯示模塊由圖像編碼芯片和液晶顯示屏組成，其中，圖像編碼芯片的 型號為SAA7121H，液晶顯示屏的型號為AT043TN24。[0012]所述聲光預(yù)警模塊由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成，其中，發(fā)光二極管的型號為 SMD0805，蜂鳴器的型號為 KS-3618T3P35A。[0013]本實用新型的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，采用嵌入式DSP及ARM相 結(jié)合的方法實現(xiàn)對前方車輛圖像的采集處理，從某種程度上減小了傳統(tǒng)PC機龐大的體積， 而且其成本低，方便安裝，適合作為汽車主動安全裝置。


[0014]圖1為本實用新型的硬件結(jié)構(gòu)流程圖。[0015]圖2為圖像預(yù)處理流程圖。[0016]圖3為本實用新型的運行流程圖。[0017]
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
具體實施方式
[0018]參照圖1，本實施例給出一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其硬件結(jié)構(gòu)包 括圖像采集模塊、車速采集模塊、圖像處理模塊、液晶顯示模塊、聲光預(yù)警模塊。其中，圖像 采集模塊、車速采集模塊、聲光預(yù)警模塊、液晶顯示模塊分別與圖像處理模塊相連接。[0019]圖像采集模塊由CMOS圖像傳感器和視頻解碼器組成，CMOS圖像傳感器安裝在車 輛前部擋風玻璃的后面，光軸平行于車輛底盤。[0020]聲光預(yù)警模塊由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成。[0021]圖像采集模塊中的傳感器的型號選用型號為MT9V022專用CMOS圖像采集傳感器， 該CMOS圖像傳感器安裝在車輛前部擋風玻璃的后面，光軸平行于車輛底盤。這是一款1/3 英寸 wide-VGA (Video GraphicArray)圖像傳感器，分辨率為 752 X 480 像素,True SNAP 總 體快門，在全分辨率下，該傳感器每秒能捕捉60巾貞圖像,尺寸規(guī)格只有9_X9mm,是業(yè)界最 小的球柵陣列BGA(BalI Grid Array)汽車級封裝產(chǎn)品之一，CMOS圖像傳感器在短時間內(nèi) 拍攝前方車輛的運動圖像，然后通過TVP5150PBS視頻解碼芯片將模擬視頻圖像A/D轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號圖像，并將信號傳輸?shù)綌?shù)字圖像信號處理器TMS320DM6446。[0022]車速采集模塊中的單片機型號為STC89C51RC，單片機通過HZL206霍爾式輪速傳 感器獲取車速信號，并依據(jù)獲取的信號來計算車輛即時的行駛參數(shù)，再通過I/o接口把采 集到的速度和轉(zhuǎn)向開關(guān)信號發(fā)送到ARMS3C2440。[0023]高速信號數(shù)字圖像處理器的型號為TMS320DM6446。其核心是C6416型高性能數(shù) 字信號處理器，具有極強的處理性能，高度的靈活性和可編程性，同時外圍集成了非常完整 的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口。數(shù)字信號圖像及車速信息中心主控板ARM選擇的 是廣州友善之臂的Micro2440開發(fā)板，該開發(fā)板的主CPU是三星電子的S3C2440核，主頻 400MHz，最高533Mhz。它是一個雙層電路板，為了方便開發(fā)使用，上面引出了常見的各種接 口，并且大部分都集中在電路板一側(cè)，多余的1/0 口和系統(tǒng)總線則通過2. Omm間距的插針引 出。[0024]液晶顯示模塊選用型號為AT043TN24的彩色IXD液晶顯示屏，它是一種4. 3寸液 晶顯示器，亮度400cd/m2，霧面處理，分辨率為480X272像素，電源為DC12V電壓。[0025]聲光預(yù)警模塊選用的發(fā)光二極管的型號為SMD0805，蜂鳴器的型號為 KS-3618T3P35A。當汽車即將與前方車輛發(fā)生碰撞危險時，會觸發(fā)發(fā)光二極管并且蜂鳴器將 會產(chǎn)生一個長警報，提醒司機注意駕駛。[0026]參照圖2，圖像預(yù)處理模塊接收環(huán)境信息采集模塊傳送過來的圖像，將彩色圖像轉(zhuǎn) 化為待處理的灰度圖像，利用高斯濾波消除噪聲平滑圖像，LoG算子進行邊緣檢測、全局最 優(yōu)閥值分割等圖像處理的方法。經(jīng)過圖像分割獲得的二值化圖像，傳送給汽車防撞辨識進 行預(yù)警判斷。[0027]參照圖3，一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置工作過程如下系統(tǒng)先進行上 電初始化，CMOS圖像傳感器采集前方道路環(huán)境的實時圖像，然后通過TVP5150PBS視頻解碼 芯片將模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并傳輸?shù)綌?shù)字圖像信號處理芯片TMS320DM6446 中，經(jīng)過DSP (數(shù)字信號處理器)的圖像處理后，對前方車輛進行實時檢測和跟蹤，測量前車 與自車之間的縱向距離。車速傳感器采集到的車速信號經(jīng)過信號處理電路的整形、濾波后 傳給STC89C51RC單片機，由STC89C51RC單片機解算當前車速，再通過RS232串行端口把解 算后的車速信息發(fā)送到ARM S3C2440。[0028]本裝置以自車與前車之間的最小安全距離作為判斷本車即將與前方車輛發(fā)生碰 撞的依據(jù)。當自車與前車的間距大于最小安全距離時，即自車與前方車輛不會發(fā)生碰撞，聲 光預(yù)警系統(tǒng)不啟動；當自車與前車的間距小于最小安全跟車距離時，即自車與前方車輛將 會發(fā)生碰撞情況，聲光預(yù)警系統(tǒng)準備啟動，及時進行聲光警告，提醒駕駛?cè)税踩{駛，避免 發(fā)生追尾碰撞。
權(quán)利要求1.一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，包括圖像采集模塊、車速采集模塊、圖像處理模塊、液晶顯示模塊、聲光預(yù)警模塊；其中，圖像采集模塊、車速采集模塊、 聲光預(yù)警模塊、液晶顯示模塊分別與圖像處理模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述的圖像采集模塊選用型號為MT9V022的專用CMOS圖像采集傳感器，圖像解碼芯片的型號為 TVP5150PBS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述的車速采集模塊由單片機和車速傳感器組成，其中，單片機型號為STC89C51RC，車速傳感器的型號為HZL206。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述的圖像處理模塊選用的高速數(shù)字圖像信號處理器型號為TMS320DM6446及ARM S3C2440。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于， 所述的液晶顯示模塊由圖像編碼芯片和液晶顯示屏組成，其中，圖像編碼芯片的型號為 SAA7121H，液晶顯示屏的型號為AT043TN24。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述聲光預(yù)警模塊由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成，其中，發(fā)光二極管的型號為SMD0805，蜂鳴器的型號為 KS-3618T3P35A。
專利摘要本實用新型公開了一種基于DSP及ARM的汽車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，包括圖像采集模塊、車速采集模塊、圖像處理模塊、液晶顯示模塊、聲光預(yù)警模塊；其中，圖像采集模塊、車速采集模塊、聲光預(yù)警模塊、液晶顯示模塊分別與圖像處理模塊相連接；本裝置根據(jù)自車與前方車輛之間的安全跟車距離作為判斷條件，實時辨識自車是否與前方車輛跟車距離過近，如果跟車距離過近，應(yīng)及時進行聲光預(yù)警。
文檔編號B60R21/0134GK202847628SQ201220432490
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者李強, 周煒, 趙侃 申請人:交通運輸部公路科學研究所