跟着电子技能的开展，许多智能化技能被广泛应用到车辆上，车辆后视镜体系作为重要的安全辅佐设备也阅历了几代的技能开展。现在车辆后视镜体系呈现了两种新技能：后视摄像和倒车雷达。前者图画直观、实在，但无法给出精确的间隔；后者能精确地丈量间隔，但关于车后方的水坑、凸出的钢筋等无法做出反映，因而存在安全上的死角。车辆上的雷达测距有以下几种：激光测距、微波测距和超声波测距。前两者丈量间隔远、丈量精度高，但本钱很高；后者本钱低，但测距规模一般小，在倒车速度稍快时安全性欠安。
本文提出了一种依据SOPC 技能的车辆电子后视镜体系，该体系能够实时显现车辆后方的图画，并运用双频超声波完结了10m 以上的大规模测距，一起该体系具有语音播报丈量成果及报警等功能。
1 体系特色
本体系与其它电子倒车体系比较有以下特色：（1）选用40kHz 和25kHz 两种频率的超声波测距，既扩展了丈量规模又能统筹小规模测距时的丈量精度。（2）选用3.5吋五颜六色液晶屏在实时、直观地显现车辆后方图画的一起，又可显现障碍物的间隔及车辆相关于障碍物的速度等。（3）语音播报测距成果及报警。运用语音芯片ISD4002完结测距成果的语音播报，一起依据丈量成果及车辆相关于障碍物的速度主动*估风险等级，并用短促程度不同的提示音示警。（4）选用SOPC完结体系规划，具有很好的灵活性。
2 硬件电路规划
2.1 体系硬件结构
车辆电子后视镜体系的电路框图如图1所示。整个体系可划分为图画收集及转化、图画及信息显现、超声波测距、语音播报及正告、温度丈量等部分。 CMOS图画传感器OV6620将收集到的图画数据送到FPGA中，处理后得到RGB888格局的数据，经LCD操控电路送往LCD屏上显现。超声波测距电路共有左右两个通道，运用频率为40kHz和25kHz两种超声波脉冲丈量障碍物的间隔及车辆的相对速度，随后进行风险*估再将相关的信息显现在LCD 屏上，并播报间隔丈量成果，然后操控报警电路宣布短促程度不同的警示音。
图1 体系硬件结构框图
1. 2.2 首要功能模块的规划
2. 2.2.1 图画收集及转化电路
图画收集及转化电路的框图如图2所示。图画传感器OV6620 输出的YCrCb4:2:2 格局的数据经解交错电路转化为YCrCb4:4:4 格局数据，送给颜色空间转化电路完结数据格局转化，然后存入缓冲RAM中。下面要点介绍颜色空间转化电路。
图画传感器OV6620输出的是YCrCb4:2:2 格局的数据，而规划中所运用的lcd屏要求输入RGB888格局的数据，因而需求颜色空间转化电路完结这种转化。
转化成果中的RGB都是8位无符号数，取值规模为0～255， 因而运算成果为负数的取0； 运算成果超越255 的取255。这样会引进差错，但对图画的显现影响并不大。运用VerilogHDL 完结该电路的规划， YCrCb取值分别为197 、 92、232 时， GRB输出（有延时）分别为186 、146 、255。
2.2.2 超声波发射及接纳部分
超声波测距中假如运用较高频率的超声波，则会因空气吸收较大而较快衰减，因而丈量间隔较短。比方选用40kHz 的超声波，测距规模一般不超越5m。因为空气对超声波的吸收与超声波频率的平方成正比，因而下降超声波的频率能增大测距规模。可是假如频率太低, 测距的绝对差错较大[4]。为了统筹测距规模和精度，规划中选用40kHz 和25kHz 两种超声波测距。丈量原理是：先输出10个40kHz 的超声波脉冲，再输出8个25kHz 的超声波脉冲，因为高频超声波先宣布，关于同一方针，其回波先抵达 CPU， 因而关于近间隔的方针，首要用高频超声波勘探，丈量绝对差错较小；关于远处的方针, 因为高频超声波被空气吸收而大幅衰减, 所以回波只要低频超声波，此刻丈量绝对差错稍大，但因测距规模大因而仍可承受。接纳到的超声波信号经扩展、比较等处理后送给NiosII 的PIO 口，使PIO口发生中止，经过履行中止服务程序获取超声波传达时刻，再依据测得的环境温度核算出障碍物的间隔，由接连两次丈量状况核算出相对速度。
2.2.3 LCD 显现操控电路
本规划中选用三星公司3.5 吋分辨率为320×240 的TFT 液晶屏（类型LTV350QV-F04）， 规划中将显现屏分为两部分：上部16行用于显现测得的间隔、速度、当时状况等信息，下部224 行显现车辆后方的图画。为了进步显现改写速度、下降CPU占用率，LCD显现操控由硬件电路实 现，电路框图如图4所示。操控器运用OV6620 输出的行同步信号、场同步信号、像素时钟等信号发生操控LCD屏所需的操控信号；此外，该操控器包括一个行同步信号计数器及双口RAM地址发生器，两者都在每个场信号到来时清零，然后走计数器对行同步信号计数，当计数值在 16～240 之间时操控器将数据缓冲器中的图画数据送到LCD模块，当计数值在0～15之间时将双口RAM中的数据顺次读出来送LCD屏显现。框图中的双口RAM对微操控器来说是只写的，在场信号到来并推迟一段时刻后（大于LCD完结16行数据显现时刻）， NiosII 将测得的障碍物间隔、速度等需求更新的显现数据写入双口RAM中；对LCD操控器来说，此双口RAM是只读的，并且是在每场开端的16行才读取数据，因而不会呈现读写抵触的状况。这种规划大大减轻了NiosII 处理器的占用率，使得体系有满足的时刻完结其它使命。
图3 LCD显现操控电路框图
2.2.4 语音播映及温度丈量电路
语音播映电路首要由录放音电路ISD4002 、功放电路LM386等组成。NiosII经过I/O口模仿SPI时序完结对ISD4002 的操控，以中止的方法处理ISD4002 中各段的播映，然后完结语音的接连播映。温度丈量电路首要由数字温度传感器LM75构成。
3 体系软件的规划
本体系的软件比较复杂，限于篇幅这儿仅扼要介绍其间的超声波丈量模块。履行超声波丈量模块时，首要核算丈量次数，假如一切通道都已完结两次丈量（由接连两次丈量核算相对速度），则一个丈量周期完毕。在一个丈量周期中，在每次丈量前都读取时刻戳定时器T0，由读取成果求出时刻差从而求出相对速度。在发送超声波时先发送40kHz 的高频波，后发送25kHz 的低频波。假如在50ms 内没有接纳到回来的超声波信号，则阐明超出测距规模，进行下一通道的测距。
体系完结及测验
以Altera的DE2开发板为试验渠道，运用该渠道上两个通用I/O扩展槽外接试验电路板完结了本体系的规划验证。试验标明关于平面物体本体系超声波测距规模最小为7cm， 最大丈量规模大于10m ，间隔为2.5m以内时，丈量差错不大于±1cm；语音提示明晰，LCD屏显现的图画明晰安稳。体系工作状况如图7所示，表明距障碍物（图5中车辆）间隔为6.51m 、速度0.65m/s、当时处于曝光时刻调理状况，速度是负值表明挨近中。
图4 体系工作状况
完毕语
本文运用SOPC 技能规划了一种车辆电子后视镜体系，该体系运用CMOS 图画传感器收集车辆后方的图画并实时显现在LCD 屏上，一起运用双频超声波完结了大规模、高精度的测距，使驾驶者及时、精确、全面地把握车辆后方的状况，极大地进步了倒车的安全性。
本文作者立异点：将双频超声波测距应用到倒车雷达中，扩展了一般超声波倒车雷达的测距规模；并将后视摄像和超声波测距有机的结合起来，规划了一套较为完好的车辆电子后视镜体系。
