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面向扩展TOF阵列传感器的车载系统硬件设计

贺斌  
【摘要】:随着汽车电子行业的发展,车载娱乐设备也变得越来越智能化,在驾驶员使用这些设备的同时,对于安全驾驶也提出更高的要求,其中在人机交互系统中衍生出一种可以脱离传统需要人机直接接触的交互系统,即非接触式的交互系统,在该系统中,驾驶员或乘客可以通过手势对车内设备进行控制,同时当驾驶员有双手脱离方向盘等危险驾驶行为时,车载设备也可以进行检测和告警。TOF探测技术作为当前主流的探测技术已经在距离探测和视觉深度识别领域得到应用,本文针对车载设备的非接触式交互应用,设计一款以Melexis公司的MLX75023、MLX75123传感芯片、以及NXP公司的I.MX6Q ARM处理器为核心的可支持TOF阵列传感器接入的车载硬件系统。该系统可以支持车内电子设备处理器对人体的动作识别,以及进行相应的娱乐设施控制,可以广泛应用于车载电子领域。首先,本文针对TOF技术原理进行简单概述,介绍了TOF传感器的应用现状和当前的深度距离检测技术,以及选择TOF传感器的优势。其次,简单介绍了面向扩展TOF阵列传感器的车载系统硬件设计的基本原理,并结合实际系统的应用功能需求,提出系统硬件设计时的技术参数。再次,根据系统需要实现的功能,进行电路设计,包括单板核心芯片的选型,详细电路的设计。然后,对面向扩展TOF阵列传感器的硬件系统电路原理设计进行详细说明,包括TOF传感模块接口设计、系统电源管理设计、嵌入式系统硬件设计。根据单板的高速信号分类,简述了在单板PCB布局布线中需要重点关注的部分。并介绍了个单元电路的调试方法,验证了系统硬件方案设计。最后,总结当前论文已经完成的工作,对硬件电路存在的问题及后续电路改版提出意见。


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