基于ASX340AT图像传感器的高级辅助驾驶系统设计与研究

发布时间：2020-08-17 14:37

【摘要】：高级辅助驾驶系统(ADAS),是通过利用安装于车上的各种传感器,对车内或车外的情况进行辨识、检测等处理,从而提醒驾驶者察觉可能发生的危险,提高安全性的主动安全技术。辅助驾驶系统经历倒车鸣笛警示,倒车雷达警示、倒车影像辅助泊车、自动泊车等发展阶段。其中,基于图像传感器的ADAS研究受到世界各国的广泛关注,并投入大量的人员和资金进行相关系统的研究开发,汽车上将会安装多个摄像头用于ADAS。本文就是在这个背景下对基于ASX340AT图像传感器的高级辅助驾驶系统进行一定的研究,并研发一款高性能、低成本、低功耗的ADAS摄像头。首先,本课题画出摄像头的整体框架和功能框图,并且运用Allegro设计软件对CMOS图像传感器ASX340AT的外围电路各个模块进行设计。电源模块电路设计时选取具有宽输入电压的开关电源(DC-DC)芯片,具有转化效率高,功耗低的特点,并且为满足功耗要求,次级电路同样应用了小封装的DC-DC电源芯片。时钟模块电路设计时从有利于产品的EMC角度,选取了无源晶振为系统提供震荡频率,并对产生的时钟信号串接RC滤波电路,减少了外部电路对时钟信号的干扰。其次,图像传感器模块设计时需要仔细阅读相应的手册,了解每一个引脚的配置,这样才能保证电路的准确性和确定性。图像传感器有SOC Sensor和RAW Sensor,SOC Sensor图像传感器内部自身有ISP处理器,可以输出经过处理之后的图像数据。本设计采用的ASX340AT图像传感器是系统级(SOC)芯片,其内部集成了 ISP系统,具有图像处理功能,分辨率为640×480。选取SPI Flash芯片存储系统的配置码,并用ORCAD Capture软件完成各个模块电路的整合绘制。PCB设计方面采用PCB Editor软件,并且为保证信号的完整性,采用经典4层板压合结构,运用合理的线宽、线距、线长连接元件。在电源层和地层大面积铺铜,一方面有利于PCB板的散热,另一方面为信号的回流路径提供完整的参考平面。严格的设计要求保证了 ADAS摄像头能够满足电磁兼容性的要求。最后,对摄像头电路板和图像效果进行调试和测试。调试分为硬件调试和软件调试。硬件平台采用单片机开发工具,软件调试采用C语言编译的ⅡC总线协议软件包。通过软件和硬件的结合,应用双线制的同步串行ⅡC总线通信,对CMOS图像传感器内部寄存器相关参数进行更改,以期达到最好的图像显示效果。调试不仅包括对图像输出效果调试还包括对图像中心的标定,目的是使摄像头的几何中心与光学中心重合。根据实际开发项目需要,对摄像头模组主要进行了 EMC测试和成像质量测试。通过严格的测试,开发了一款具有竞争力的摄像头产品。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212.9;U463.6
【图文】：

提高图像质量。ＭＰＣ５６０４Ｅ邋ＭＣＵ支持与以太网ＡＶＢ兼容的ＩＥＥＥ邋８０２．１ＡＳ精确时间逡逑协议（ＰＴＰ），可实现摄像头曝光的精确同步。有效避免了因图像不清晰或者延迟给逡逑驾驶员或者中央处理器的误判，进而产生不可预知的后果。图１－２所示为后视摄像头逡逑结构框图逡逑４逡逑

ｆ逡逑Ｆｌａｓｈ逡逑图１－２高级辅助驾驶系统之后视摄像头结构图逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｒｅａｒ邋ｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃａｍｅｒａ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ａｄｖａｎｃｅｄ邋ｄｒｉｖｅｒ邋ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑（２）高级辅助驾驶系统之前视摄像头逡逑高级辅助驾驶系统中的摄像头可以分析视频内容，以便提供车道偏离警告逡逑（ＬＤＷ）、自动车道保持辅助（ＬＫＡ）、选近光灯控制和交通标志识别（ＴＳＲ）。在逡逑前视黑白摄像头中，图像传感器会配备ＤＳＰ扩展的双核ＭＣＵ提供传入视频帧，以进逡逑行图像处理。其它系统要求包括提供适当的物理通信接口、电源、可选的ＤＲＡＭ以逡逑及可降低系统成本的嵌入式闪存。图］－３所示为高级辅助驾驶系统之前视摄像头结构逡逑图。逡逑Ｐｏｗｅｒ邋Ｓｕｐｐｌｙ邋４逦邋Ｖｂａｔ逡逑ＣＡＮ邋Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ邋＾邋邋邋？邋ＣＡＮ逡逑Ｉ逡逑%煎义希ǎ茫停希渝五五义希茫幔恚澹颍徨澹垮危停茫斟义襄五邋危垮危模遥粒湾义希戾五五义

本文编号：2795455