專利名稱：汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于車輛智能化控制領(lǐng)域，具體涉及一種汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能車輛控制是當(dāng)今車輛工程技術(shù)領(lǐng)域的前沿，它體現(xiàn)了車輛工程，信息工程，電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)等多個領(lǐng)域理論與實踐的交叉。智能控制技術(shù)在車輛方面的大量應(yīng)用，使得車輛在自動控制，駕駛安全等方面有了明顯的進(jìn)步，進(jìn)一步推動車輛控制技術(shù)朝著自動化，智能化，人性化，安全性的方向發(fā)展。鑒于目前車輛行駛速度的提高，尤其是汽車在轉(zhuǎn)彎和倒車時存在很大盲區(qū)，車輛視野和可監(jiān)控范圍的提高變得尤為重要。因此，研究一種基于單片機(jī)的汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)是非常有必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠解決車輛倒車行駛時后方盲區(qū)問題，同時，在汽車正向行駛左右轉(zhuǎn)彎時，可以監(jiān)控車頭前面兩側(cè)的車體通過情況。當(dāng)汽車倒車行駛掛入倒檔時，位于中控臺上的液晶顯示器顯示攝像頭所采集到的路面影像；當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，車頭前面的信息通過液晶顯示器顯示，轉(zhuǎn)彎時也能夠?qū)崿F(xiàn)路面情況實時顯示。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，包括電源單元、CXD傳感器單元、自動控制單元、顯示選擇單元和顯示單元；所述(XD傳感器單元、顯示選擇單元、顯示單元分別與自動控制單元相連接，電源單元與其它各個 單元連接為其供電。本實用新型還包括如下其它技術(shù)特征:所述電源單元包括7.2伏鎳鎘充電電池，所述7.2伏鎳鎘充電電池分別連接穩(wěn)壓模塊、降壓模塊和升壓模塊，所述穩(wěn)壓模塊輸出5伏電壓，所述升壓模塊輸出15伏電壓，所述降壓模塊輸出3.3伏電壓。所述CXD傳感器單元采用三個CXD攝像頭，該三個CXD攝像頭分別安裝在左、右后視鏡上，以及后備箱蓋上。所述顯示單元采用68*124液晶顯示屏。所述自動控制單元采用MC9S12XDP512單片機(jī)。本實用新型的優(yōu)點:1、(XD傳感器單元采用LM1881視頻信號行場分離芯片，這個獨立的芯片可節(jié)省自動控制單元的資源，減少自動控制單元的工作載荷，提高系統(tǒng)運行效率。2、可實現(xiàn)前進(jìn)和后退兩種情況下的實時顯示，倒退時汽車掛入倒檔，該系統(tǒng)自動開啟，CCD攝像頭采集路面信息，液晶顯示采集到的路面信息。汽車正向行駛轉(zhuǎn)向時，當(dāng)向左轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)彎空間大，車輛右前車頭通過無障礙時，駕駛員可以不選擇該系統(tǒng)的開啟，當(dāng)轉(zhuǎn)彎空間較小，影響汽車右前頭通過時，可選擇開啟該系統(tǒng)通過實時顯示右前車頭路面情況，輔助駕駛員操作。3、在電源模塊中，升壓模塊將電池提供的7.2V電壓變?yōu)镃XD所需要的12V，采用LT1070芯片，現(xiàn)將7.2V升壓到20V，再使用穩(wěn)壓芯片7812將電壓降到12V，這樣可以保證12V電壓的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)運行的可靠性高。4、采用480線的(XD，該CXD采用SONY圖像傳感器，有效像素達(dá)到500H*582V，感光面積達(dá)到4.8mm*3.6mm，具有自動增益控制，自動背光補償，自動電子快門等優(yōu)良的圖像性能保證了 C⑶所采集的圖像的真實性。5、采用三個CXD攝像頭，分別安裝在左、右后視鏡上和后備箱蓋上。安裝在后視鏡上的攝像頭鏡頭朝向車輛行駛方向，采集左右車頭附近的路面信息，用于車輛正向行駛轉(zhuǎn)彎時為駕駛員提供肉眼看不到左右車頭附近的路面信息，輔助駕駛。安裝在后備箱上的攝像頭，采集車輛后方的路面信息，為駕駛員提供倒車時所需要的路面信息，輔助駕駛。6、電路設(shè)計節(jié)能性好，功率小，使用方便，普及性強，可廣泛應(yīng)用于各種車輛，特別適用于初級駕駛者，液晶顯示器將采集到的人眼盲區(qū)的路面信息顯示出來，輔助駕駛者駕駛。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為電源單元的原理圖。其中，(a)是穩(wěn)壓模塊，(b)是升壓模塊，(C)是降壓模塊。圖3為CXD傳感器單元的CXD信號輔助處理電路圖。圖4為顯示選擇單元的按鈕電路原理圖。圖5為是液晶顯示單元原理圖。圖6是自動控制單元的引腳接線原理圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步解釋說明。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的汽車影響輔助駕駛系統(tǒng)，包括電源單元，CXD傳感器單元，顯示選擇單元，顯示單元和自動控制單元；所述CCD傳感器單元、顯示選擇單元、顯示單元分別與自動控制單元相連接，所述電源單元與其他各單元連接為其供電。電源單元包括7.2伏鎳鎘充電電池，該電池分別連接穩(wěn)壓模塊和升壓模塊。參照圖2 (a)，穩(wěn)壓模塊采用LT1084-5穩(wěn)壓管，LT1084-5中間引腳接地，輸入端接7.2伏電源正極，輸入端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端即為5伏，為自動控制單元控制單元、顯示選擇單元供電。參照圖2 (b)，升壓模塊包括LT1070，100微亨電感LI，二極管IN5819，穩(wěn)壓管7812，LT1070的I腳經(jīng)過IK電阻R5連接I微法電容C5接地，LT1070的2腳經(jīng)過1.24K電阻接地，2腳經(jīng)過18.7K電阻R4，連接330微法電容C6的正極，電容C6負(fù)極接地，LT1070的3腳懸空，LT1070的5腳經(jīng)過100微亨電感LI連接LT1070的4腳，4腳經(jīng)過二極管IN5819連接C6電容的正極，C6電容的正極連接穩(wěn)壓芯片7812的輸入端，7812的輸出端連接C7(330微法)電容的正極，C7負(fù)極接地，7812的輸出端輸出為+12伏，為CXD傳感器單元的CCD供電。參照圖2 (c)，降壓模塊由1117芯片和0.1微法的電容組成。1117的左側(cè)管腳接地，通過0.1微法電容與中間管腳連接。右側(cè)管腳連接5v電壓，通過0.1微法電容與中間管腳連接。中間管腳輸出即為3.3V電壓，為顯示單元供電。CXD傳感器單元由CXD攝像頭和信號輔助處理電路組成。該系統(tǒng)有三個CXD攝像頭，分別安裝在左、右后視鏡上，以及后備箱蓋上，三個CCD攝像頭公用信號輔助處理電路和自動控制單元PADOO管腳。安裝在左、右后視鏡上的攝像頭鏡頭朝向車輛行駛方向，采集左、右車頭附近的路面信息，用于車輛正向行駛轉(zhuǎn)彎時為駕駛員提供肉眼看不到左右車頭附近的路面信息，輔助駕駛。安裝在后備箱上的攝像頭，采集車輛后方的路面信息，為駕駛員提供倒車時所需要的路面信息，輔助駕駛。CCD攝像頭采用的是索尼圖像傳感器，具有很高的有效像素和感光面積，輸出信號為PAL制式的信號，水平清晰度達(dá)到480線，具有自動增益控制，自動背光補償，自動電子快門，同時工作電流只有l(wèi)OOmh，功率小，使用時能耗不高。參照圖3 (b)，CXD輔助信號電路原理圖，CXD視頻信號經(jīng)過一個0.1微法電容與LM1881的2管角連接，同時將該信號連接到自動控制單元的PADOO管角，信號經(jīng)過一個10千歐的電阻接地，LM1881的I管腳連接自動控制單元的PT3管腳。4管腳接地，5管腳連接5伏電壓，6管腳連接自動控制單元的PT2管腳，7管腳經(jīng)過一個680千歐的電阻接地，8管腳經(jīng)過一個0.1微法德電容接地。自動控制單元的PT2和PT3管腳接收來自LM1881對視頻信號過濾后的分離行信號和分離場信號，從而對視頻信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換和對應(yīng)像素的顯示。CCD攝像頭采集是按行和按場來掃描的，LM1881芯片主要對視頻信號過濾，來提取視頻信號中的換行信號和換場信號，輸送給自動控制單元。參照圖4，顯示選擇單元用于正向行駛轉(zhuǎn)彎時駕駛員選擇顯示左側(cè)或者右側(cè)車頭路面信息，方便轉(zhuǎn)彎操作。顯示選擇單元包括左側(cè)顯示按鍵、右側(cè)顯示按鍵以及與它們相連接的兩組相同的按鍵電路，兩組按鍵電路分別連接不同的自動控制單元的I/O 口，左側(cè)顯示按鈕連接自動控制單元PA2管腳,右側(cè)顯示按鈕連接自動控制單元PAl管腳。按鈕的右下方管腳接地，左上方管腳通過IOK電阻接5V電壓，左上方管腳同時連接自動控制單元的PA 口。參照圖5,顯示單元采用68*124液晶顯示屏。液晶顯示屏的RST管腳連接自動控制單元的PB2管腳，SEC管腳連接自動控制單元的PB5管腳，D/C管腳連接自動控制單元的PB4管腳，SDIN管腳連接自動控制單元的PB7管腳，SCLK管腳連接自動控制單元的PB6管腳，VCC接3.3伏電壓，LIGHT管腳接地。自動控制單元采用Freescale公司生產(chǎn)的HCS12系列單片機(jī)中的MC9S12XDP512，其是一款高性能、低功耗的16位微處理器，內(nèi)部集成了多個通用IO接口，增強型捕捉定時器模塊，增強型AD轉(zhuǎn)換能力，節(jié)省了外部電路設(shè)計和軟件實現(xiàn)，使得視頻信號檢測和AD轉(zhuǎn)換更為準(zhǔn)確。同時準(zhǔn)確的IO 口電壓檢測功能使得顯示選擇信號的接受更加準(zhǔn)確，并準(zhǔn)確顯示相應(yīng)CCD采集到的信息。如圖6所示，CCD傳感器的視頻信號輸入PADOO管腳，CCD信號輔助處理模塊LM1881的I管腳連接自動控制單元的PT3管腳，LM1881的6管腳連接自動控制單元的PT2管腳,顯示選擇單元分別連接自動控制單元的PA2和PA3管腳,液晶顯示單元分別連接自動控制單元的PB2，PB5, PB4, PB7, PB6管腳。[0035] 實際應(yīng)用時，汽車正向行駛時一般不需要開啟該系統(tǒng)，倒退時汽車掛入倒檔，該系統(tǒng)自動開啟，并且選擇開使用安裝在后備箱蓋上的CCD攝像頭，其它安裝在左右后視鏡的CCD攝像頭不開啟。該攝像頭采集路面信息，液晶顯示采集到的路面信息，駕駛員通過看液晶顯示器上面的后方信息，可以獲得車輛后方的車輛通過情況，來駕駛車輛，使汽車順利倒車，實現(xiàn)輔助駕駛功能。汽車正向行駛轉(zhuǎn)向時，當(dāng)向左轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)彎空間大，車輛右前車頭通過無障礙時，駕駛員可以不選擇該系統(tǒng)的開啟，當(dāng)轉(zhuǎn)彎空間較小，影響汽車右前頭通過時，可以通過操作顯示選擇系統(tǒng)的按鍵來開啟該系統(tǒng)，當(dāng)左轉(zhuǎn)彎時，駕駛員按一下左側(cè)轉(zhuǎn)向按鍵，該系統(tǒng)啟動，并且選擇使用位于右后視鏡上的CCD攝像頭，其它兩個攝像頭并不開啟，液晶顯示器將該攝像頭采集的信息顯示，駕駛員通過看液晶顯示器上面的車輛右前方信息，可以獲得車輛右前方的通過情況，來駕駛車輛，使汽車順利實現(xiàn)右轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)輔助駕駛功能。
權(quán)利要求1.車影像輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括電源單元、CCD傳感器單元、自動控制單元、顯示選擇單元和顯示單元；所述(XD傳感器單元、顯示選擇單元、顯示單元分別與自動控制單元相連接，所述電源單元與其它各個單元連接為其供電。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述電源單元包括7.2伏鎳鎘充電電池，所述7.2伏鎳鎘充電電池分別連接穩(wěn)壓模塊、降壓模塊和升壓模塊，所述穩(wěn)壓模塊輸出5伏電壓,所述升壓模塊輸出15伏電壓,所述降壓模塊輸出3.3伏電壓。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述CCD傳感器單元采用三個CXD攝像頭，該三個CXD攝像頭分別安裝在左、右后視鏡上，以及后備箱蓋上。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元采用68*124液晶顯示屏。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動控制單元采用 MC9S12XDP512 單片機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了汽車影像輔助駕駛系統(tǒng)，包括電源單元、CCD傳感器單元、自動控制單元、顯示選擇單元和顯示單元；所述CCD傳感器單元、顯示選擇單元、顯示單元分別與自動控制單元相連接，電源單元與其它各個單元連接為其供電。該系統(tǒng)能夠解決車輛倒車行駛時后方盲區(qū)問題，同時，在汽車正向行駛左右轉(zhuǎn)彎時，可以監(jiān)控車頭前面兩側(cè)的車體通過情況。當(dāng)汽車倒車行駛掛入倒檔時，位于中控臺上的液晶顯示器顯示攝像頭所采集到的路面影像；當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，車頭前面的信息通過液晶顯示器顯示，轉(zhuǎn)彎時也能夠?qū)崿F(xiàn)路面情況實時顯示。
文檔編號B60R1/00GK202923496SQ201220542219
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者李海琴, 寧一高, 谷潤明 申請人:長安大學(xué)