[发明专利]基于ARM-Linux系统的倒车雷达

说明书

技术领域

本发明涉及单脉冲系统、微控制和红外通信技术领域。

背景技术

现在市面上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，在控制器的控制下，由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波，计算车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由显示器显示距离并发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。为此，设计一种较低成本，具有高性能、高可靠性的倒车雷达对占领国内中低端车辆市场很有帮助。

发明内容

本发明以ARM单片机为主控，由超声波检测模块、摄像头图象采集模块、通信模块、显示模块和Linux人机交互界面组成。超声波检测模块具有温度补偿功能，大大提高了倒车雷达测距的精度。经过实际电路调试，倒车雷达的测距效果良好，显示界面优美。

本发明包括下述步骤：倒车雷达主要是超声波检测模块(2)探测障碍物，通过ARM单片机主控模块(1)作为主控芯片，采用摄像头图象采集及通信模块(3)采集汽车外部信号，主控模块(1)进行处理后采取相应的控制，并用Linux人机交互界面(4)显示出相对应的信息。

系统硬件组成设计：

系统是以ARM9芯片S3C2410作为核心处理器，速度可运行在203MHz，可轻松处理图像及Linux界面操作。

系统采用的是URM37V2.0超声波测距模块，具有温度补偿的功能，测距精度达1cm，最大测量距离为500cm，最小测量距离为4cm，测量温度分辨率为0.1℃，测量温度范围为-10℃～+70℃，采用串口传输数据，波特率为9600，把大部分功能集成化，从而解放主CPU。

系统采用通过蓝牙传输摄像头采集的图像信息。S3C2410处理器具有图像处理功能，用USB接摄像头，采集的图像经ARM处理显示在LINUX显示界面上。蓝牙作为一种短程无线数据传输标准，运行在2.4GHz频段上，其跳频带宽79MHz，最高数据传输速度1Mbps，最大传输距离为10米，对于倒车雷达来说，蓝牙无线通信是相当适合的。

系统的距离显示采用四位数码管显示，由AVR单片机控制，直观且清晰，能够时刻观测车后障碍物的距离。此外，ARM支持LINUX操作，接显示屏以后便可显示清晰且优美的画面。

软件设计如下所述：

在超声波测距中，模块自动检测障碍物的距离，通过串口的方式可进行数据传输。超声波测距模块最基本的一个接口是RXD脚和TXD脚组成的RS232电平或者TTL电平串口，通过串口可以对模块进行全面的控制。因此用AVR单片机ATmega8对模块进行控制，主要是将超声波检测模块所检测的距离用串口的方式传入AVR单片机，并用数码管将其显示出来。

ARM主控芯片是32位的处理器，在整个系统中起中央调度作用，通过蓝牙接收超声波检测的信息和视频采集的图像信息，经过一系列处理后将所有信息显示在显示屏上，采用的是Linux操作系统，显示出丰富的信息，且界面非常优美。

ARM的控制分为三部分，第一部分：ARM与超声波检测部分的连接是采用串口传输的方式，ARM接收到障碍物距离信号后作出相应的处理。第二部分：图像采集的信号经蓝牙传输后传入ARM。第三部分：所有的信息经过ARM处理后，采用LINUX操作系统在显示屏上显示相应的信息。

附图说明

图1是应用本发明方法的系统总框图。

具体实施方式

步骤一、调试阶段

需每一个模块或每一个部分都要调试正确，可以进行单独调试。将程序下载入AVR单片机，用连接导线将超声波模块和AVR单片机接起来，运用串口方式传输数据，将所测距离显示在数码管上。采用数码管显示的是障碍物到超声波探头的距离，可以很直观地显示出距离的大小，与实际调试时完全相符，效果良好，直观且精确，符合标准。

步骤二、整个系统的调度阶段

倒车雷达系统以ARM9系列芯片S3C2410为核心，连接超声波测距部分、图像采集部分、蓝牙通信部分和LINUX显示部分，各部分调试正确后，用程序协调控制各部分的调度。图像的采集需一直不停地进行，通过蓝牙传输视频信号至ARM，占用大量的的CPU，最后ARM输出的信息用LINUX操作系统显示在显示屏上。将调试程序载入芯片，采用实际电路调试，将各模块用通信线连接起来调试。经调试后，可达到了理论上的要求，系统测试距离的精度为1cm，采集的信号可以在显示屏上清晰的显示。