集成倒車影像功能的組合儀表總成設(shè)計(jì)

魏鹿義，王雙貴

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

組合儀表總成是整車信息顯示窗口，屬于關(guān)鍵安全件，關(guān)乎駕駛員的安全，是整車不可缺少的部分。而中控多媒體屬于娛樂信息顯示窗口，一般位于整車中間位置，對(duì)駕駛員而言，并不是不可缺少的，且多媒體價(jià)格較高，故而一般的車只有高配置才有多媒體，但多媒體的倒車影像功能是用戶在停車入庫(kù)或倒車時(shí)特別需要的功能。對(duì)于無(wú)多媒體的車，如果能將倒車影像集成在組合儀表總成上，不僅滿足了用戶需求，也提高了整車的安全性，且成本不會(huì)增加多少。目前在國(guó)內(nèi)，還未有其他集成倒車影像的組合儀表總成量產(chǎn)，故本文介紹的設(shè)計(jì)方案對(duì)開發(fā)人員有很大的借鑒價(jià)值。

1 組合儀表總成的輸入輸出

本文介紹的組合儀表輸出定義為7寸彩屏以及蜂鳴器，而輸入定義為按鍵信號(hào)輸入、整車CAN總線信號(hào)輸入、K線信號(hào)輸入、整車12 V電源以及攝像頭CVBS信號(hào)輸入，具體如圖1所示。

圖1 組合儀表總成的輸入輸出

2 組合儀表總成的硬件架構(gòu)

根據(jù)組合儀表總成的輸入輸出，搭建的硬件架構(gòu)如圖2所示，整車電源通過電源管理模塊給組合儀表總成所有其他模塊供電。CAN信號(hào)通過CAN收發(fā)器輸入給微處理器，而K線信號(hào)和按鍵信號(hào)直接輸入給微處理器，倒車攝像頭CVBS信號(hào)通過轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入給微處理器。而微處理器將輸入信號(hào)做邏輯處理，最終輸出7寸彩屏顯示以及蜂鳴器鳴叫。

圖2 組合儀表總成硬件結(jié)構(gòu)

3 組合儀表總成的倒車影像功能要求

1）組合儀表總成7寸彩屏分辨率為800×480，攝像頭有效像素為640×480，為使倒車影像畫面顯示清晰，倒車影像顯示的像素占用區(qū)域應(yīng)小于或等于640×480。

2）組合儀表總成在開機(jī)狀態(tài)下，當(dāng)車輛進(jìn)行倒車操作時(shí)，掛入倒擋后，顯示屏顯示倒車影像。

3）當(dāng)車輛掛入倒擋，組合儀表總成會(huì)有一個(gè)600ms的防抖延時(shí)，倒車信號(hào)持續(xù)有效超過600ms后組合儀表才認(rèn)為倒車信號(hào)有效。

4）開機(jī)自檢后，組合儀表總成進(jìn)入倒車影像顯示的時(shí)間小于或等于2 s。

5）靜態(tài)輔助線由組合儀表總成繪制和標(biāo)定，因?yàn)橛蓴z像頭繪制靜態(tài)輔助線，輸入到組合儀表時(shí)，會(huì)受到干擾而產(chǎn)生鋸齒。

6）靜態(tài)輔助線要求：以車身為基準(zhǔn)，區(qū)分車身兩側(cè)往外20 cm±5 cm處的物體與車身的距離關(guān)系。靜態(tài)輔助線距離車尾分別為：紅色線，40 cm±10 cm；黃色線，100 cm±15 cm；綠色線，200 cm±20 cm。

7）組合儀表顯示倒車影像時(shí)，應(yīng)能同時(shí)顯示車速、擋位以及法規(guī)要求顯示的指示燈等，具體組合儀表總成顯示區(qū)域劃分如圖3所示，圖中中間部分為倒車影像畫面和倒車靜態(tài)輔助線，右側(cè)和下側(cè)留出區(qū)域顯示組合儀表內(nèi)容。

圖3 組合儀表總成顯示區(qū)域劃分

4 組合儀表總成的軟件系統(tǒng)架構(gòu)

如圖4所示，微處理器根據(jù)輸入信號(hào)，進(jìn)行邏輯判斷，從而控制7寸彩屏內(nèi)容更新和蜂鳴器鳴叫。

5 倒車影像存在的問題及解決方案

1）問題一：組合儀表總成退出倒車影像時(shí)顯示閃屏。

原因：組合儀表總成比攝像頭延遲退出倒車影像，組合儀表總成根據(jù)CAN報(bào)文中的倒擋信息切換倒車影像顯示，而倒車攝像頭直接與倒車燈共電源，來自硬線信號(hào)，硬線信號(hào)比CAN報(bào)文快。

圖4 組合儀表總成的軟件系統(tǒng)架構(gòu)

解決方案：由組合儀表總成給攝像頭供電。

2）問題二：制動(dòng)或操控整車燈光時(shí)，倒車影像畫面時(shí)常出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)的白條。

原因：倒車攝像頭距離組合儀表總成距離遠(yuǎn)，易受整車干擾。

解決方案：優(yōu)化組合儀表總成視頻信號(hào)處理電路，同時(shí)倒車影像輸入線束不與整車大電流線束平行走線。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一款集成了倒車影像功能的組合儀表總成的設(shè)計(jì)，充分考慮到組合儀表總成的特點(diǎn)和倒車影像的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)設(shè)計(jì)人員有很大的參考價(jià)值。設(shè)計(jì)人員可通過參考本文的設(shè)計(jì)方案，減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開發(fā)問題，從而縮短開發(fā)周期。