基于SOPC技术的车辆电子后视镜系统设计

　　随着电子技术的发展，许多智能化技术被广泛应用到车辆上，车辆后视镜系统作为重要的安全辅助装置也经历了几代的技术发展[1]。目前车辆后视镜系统出现了两种新技术：后视摄像和倒车雷达。前者图像直观、真实，但无法给出精确的距离;后者能精确地测量距离，但对于车后方的水坑、凸出的钢筋等无法做出反映，因此存在安全上的死角[2][3]。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。前两者测量距离远、测量精度高，但成本很高;后者成本低，但测距范围通常小，在倒车速度稍快时安全性不佳。

　　本文提出了一种基于SOPC 技术的车辆电子后视镜系统，该系统可以实时显示车辆后方的图像，并利用双频超声波实现了10m 以上的大范围测距，同时该系统具有语音播报测量结果及报警等功能。

　　1 系统特点

　　本系统与其它电子倒车系统相比有以下特点：(1)采用40kHz 和25kHz 两种频率的超声波测距，既扩大了测量范围又能兼顾小范围测距时的测量精度。(2)采用3.5吋彩色液晶屏在实时、直观地显示车辆后方图像的同时，又可显示障碍物的距离及车辆相对于障碍物的速度等。(3)语音播报测距结果及报警。利用语音芯片ISD4002实现测距结果的语音播报，同时根据测量结果及车辆相对于障碍物的速度自动*估危险等级，并用急促程度不同的提示音示警。(4)采用SOPC实现系统设计，具有很好的灵活性。

　　2 硬件电路设计

　　2.1 系统硬件结构

　　车辆电子后视镜系统的电路框图如图1所示。整个系统可划分为图像采集及转换、图像及信息显示、超声波测距、语音播报及警告、温度测量等部分。 CMOS图像传感器OV6620将采集到的图像数据送到FPGA中，处理后得到RGB888格式的数据，经LCD控制电路送往lcd屏上显示。超声波测距电路共有左右两个通道，利用频率为40kHz和25kHz两种超声波脉冲测量障碍物的距离及车辆的相对速度，随后进行危险*估再将相关的信息显示在LCD 屏上，并播报距离测量结果，然后控制报警电路发出急促程度不同的警示音。

图1 系统硬件结构框图

　　1. 2.2 主要功能模块的设计

　　2. 2.2.1 图像采集及转换电路

　　图像采集及转换电路的框图如图2所示。图像传感器ov6620 输出的YCrCb4:2:2 格式的数据经解交织电路转换为YCrCb4:4:4 格式数据，送给色彩空间转换电路完成数据格式转换，然后存入缓冲RAM中。下面重点介绍色彩空间转换电路。

　　图像传感器ov6620输出的是YCrCb4:2:2 格式的数据，而设计中所使用的lcd屏要求输入RGB888格式的数据，因此需要色彩空间转换电路完成这种转换。转换公式如式(1)所示。