專利名稱：一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置。
背景技術(shù)：
目前，汽車模擬駕駛器中僅僅是模擬出汽車車內(nèi)的駕駛方向盤、儀表板、指示燈以 及重要的設(shè)備按鈕，其中的按鈕都是利用了和現(xiàn)有的車輛內(nèi)部按鈕相同的真實按壓式按 鈕，通過線路將控制按鈕開關(guān)和執(zhí)行器連接起來，這樣模擬器內(nèi)部的電路將和真實車輛上 的電路連線相同。但是，現(xiàn)有的模擬駕駛器的外形尺寸小，如果所有的控制按鈕都與真實車 輛相同，模擬駕駛器的內(nèi)部空間非常小，不利于駕駛器內(nèi)模擬功能的實現(xiàn)。如果要實現(xiàn)全部 的模擬駕駛功能，需要的模擬駕駛器內(nèi)部空間更大，設(shè)備造價將更高；而且線路復(fù)雜、接口 眾多，故障率高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按 鈕裝置，能夠取消儀表板上各種真實按鈕，簡化線路連接，節(jié)約布線空間。為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案于以實現(xiàn)。一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置，其特征在于，包括控 制面板，以及依次電連接的攝像頭、圖像處理單元、控制處理單元和執(zhí)行單元；所述控制面 板上劃分有手指按壓區(qū)域作為虛擬按鈕，并標識有區(qū)域編號；所述執(zhí)行單元包含設(shè)置在汽 車模擬駕駛器內(nèi)的與虛擬按鈕一一對應(yīng)的繼電器；所述攝像頭設(shè)置在控制面板正上方，垂 直照射控制面板，實時采集控制面板的視頻圖像；所述圖像處理單元采集的控制面板的視 頻圖像進行信息識別，識別出視頻圖像中的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按 壓狀態(tài)到控制處理單元，控制處理單元控制與相應(yīng)虛擬按鈕對應(yīng)的繼電器動作。本實用新型的進一步特點在于所述圖像處理單元采用TMS320DM642芯片；所述控制處理單元采用89C2051單片機。用虛擬按鈕實現(xiàn)具體按鈕的功能，取消了駕駛室內(nèi)儀表板的電路。本實用新型利用沒有線路連接的控制面板，僅在控制面板上劃分有手指按壓區(qū)域 作為虛擬按鈕，與虛擬按鈕一一對應(yīng)的繼電器設(shè)置在汽車模擬駕駛器內(nèi)；利用攝像頭實時 采集控制面板的視頻圖像，經(jīng)過圖形處理單元對采集的控制面板的視頻圖像進行信息識 另IJ，識別出視頻圖像中的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按壓狀態(tài)到控制處理 單元，控制處理單元控制與相應(yīng)虛擬按鈕對應(yīng)的繼電器動作。這樣，取消了汽車模擬駕駛器 的儀表板上各種真實按鈕，簡化了線路連接，節(jié)約了布線空間，降低了汽車模擬駕駛器的成 本。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型專利做進一步詳細說明。


圖1為本實用新型的原理圖；圖2為一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕控制裝置中的圖像采集與處理部分的連接示意圖；圖3為圖2所示的一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕控制裝置 中的控制部分的連接示意圖。
具體實施方式
參照
圖1，用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置，主要包括控制 面板，以及依次電連接的攝像頭、圖像處理單元、控制處理單元和執(zhí)行單元。控制面板設(shè)置在汽車模擬駕駛器的儀表盤旁邊，控制面板上劃分有手指按壓區(qū)域 作為虛擬按鈕，并標識有區(qū)域編號；執(zhí)行單元包含設(shè)置在汽車模擬駕駛器內(nèi)的與虛擬按鈕 一一對應(yīng)的繼電器；攝像頭設(shè)置在控制面板正上方，垂直照射控制面板，實時采集控制面板 的視頻圖像；圖像處理單元采集的控制面板的視頻圖像進行信息識別，識別出視頻圖像中 的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按壓狀態(tài)到控制處理單元，控制處理單元控 制與相應(yīng)虛擬按鈕對應(yīng)的繼電器動作。參照圖2，本實施例采用CCD攝像頭實時采集控制面板的視頻圖像，其格式為PAL/ NTSC制的模擬信號，選用Philips公司生產(chǎn)的SAA7115M型號的視頻解碼器來完成相應(yīng)的 A/D轉(zhuǎn)換，視頻解碼器實現(xiàn)圖像采集的驅(qū)動，可以簡化設(shè)計。CXD攝像頭采集到的視頻信號輸入視頻解碼器SAA7115M的AI端口，視頻信號在視 頻解碼器SAA7115M中經(jīng)過相應(yīng)的鉗位、抗噪、A/D轉(zhuǎn)換以及相應(yīng)的YUV電路處理以后，輸送 給圖像處理單元的TMS320DM642以相應(yīng)的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流。TMS320DM642有專用的視頻口， 包括3個可配置的視頻口，在應(yīng)用中把TMS320DM642的視頻端口 1作為輸入端口，如
圖1所 示VPlD端口。TMS320DM642可以存儲、處理采集到的數(shù)據(jù)。捕獲端口 1通過一個RCA類型的 視頻插座線和4針的S-Video端口連接到視頻源。視頻解碼器的程序可以通過TMS320DM642 的IIC總線進行編程。TMS320DM642通過IIC總線控制SAA7115M的內(nèi)部寄存器，對視頻數(shù) 據(jù)進行有效的傳輸。在該電路中，攝像頭通過總線與SAA7115M的視頻輸入口 AI 口相連，SAA7115M的輸 出端口 IPD與DM642的視頻輸入口 1即VPlD相連；SAA7115M的ICLK引腳與TMS320DM642 的VP1_CLK0的引腳連接，組成鎖定時鐘端口 ；VP1_CTL0、VP1_CTL1、VP1_CTL2分別為水平、
垂直、場標志信號端口。參照圖3，圖像處理單元的TMS320DM642的AXRO引腳和控制處理單元的89C2051 中的RXD引腳，實現(xiàn)圖像處理的結(jié)果信息的傳遞。TMS320DM642對采集的控制面板的視頻圖 像進行信息識別，識別出視頻圖像中的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按壓狀 態(tài)到單片機89C2051，單片機89C2051根據(jù)手指按壓區(qū)域的按壓狀態(tài)，控制與相應(yīng)虛擬按鈕 對應(yīng)的繼電器。本實施例只示意了一個虛擬按鈕對應(yīng)一個常開繼電器，控制一個音箱是否 放音的簡單控制方案。
權(quán)利要求一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置，其特征在于，包括控制面板，以及依次電連接的攝像頭、圖像處理單元、控制處理單元和執(zhí)行單元；所述控制面板上劃分有手指按壓區(qū)域作為虛擬按鈕，并標識有區(qū)域編號；所述執(zhí)行單元包含設(shè)置在汽車模擬駕駛器內(nèi)的與虛擬按鈕一一對應(yīng)的繼電器；所述攝像頭設(shè)置在控制面板正上方，垂直照射控制面板，實時采集控制面板的視頻圖像；所述圖像處理單元采集的控制面板的視頻圖像進行信息識別，識別出視頻圖像中的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按壓狀態(tài)到控制處理單元，控制處理單元控制與相應(yīng)虛擬按鈕對應(yīng)的繼電器動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置， 其特征在于，所述圖像處理單元采用TMS320DM642芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置， 其特征在于，所述控制處理單元采用89C2051單片機。
專利摘要本實用新型涉及自動控制領(lǐng)域，公開了一種用于汽車模擬駕駛器的基于圖像處理的虛擬按鈕裝置。它包括控制面板，以及依次電連接的攝像頭、圖像處理單元、控制處理單元和執(zhí)行單元；所述控制面板上劃分有手指按壓區(qū)域作為虛擬按鈕，并標識有區(qū)域編號；所述執(zhí)行單元包含設(shè)置在汽車模擬駕駛器內(nèi)的與虛擬按鈕一一對應(yīng)的繼電器；所述攝像頭設(shè)置在控制面板正上方，垂直照射控制面板，實時采集控制面板的視頻圖像；所述圖像處理單元采集的控制面板的視頻圖像進行信息識別，識別出視頻圖像中的手指按壓區(qū)域，并輸出相應(yīng)手指按壓區(qū)域的按壓狀態(tài)到控制處理單元，控制處理單元控制與相應(yīng)虛擬按鈕對應(yīng)的繼電器動作。
文檔編號G09B9/04GK201600575SQ20092024565
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者孟祥光, 張照柏, 申偉, 韓毅 申請人:長安大學(xué)