集成倒車影像功能的組合儀表總成設計

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，屬于關鍵安全件，關乎駕駛員的安全，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，對駕駛員而言，并不是不可缺少的，且多媒體價格較高，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或倒車時特別需要的功能。對于無多媒體的車，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，且成本不會增加多少。目前在國內，還未有其他集成倒車影像的組合儀表總成量產，故本文介紹的設計方案對開發人員有很大的借鑒價值。

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輸入、整車CAN總線信號輸入、K線信號輸入、整車12 V電源以及攝像頭CVBS信號輸入，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

根據組合儀表總成的輸入輸出，搭建的硬件架構如圖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信號通過CAN收發器輸入給微處理器，而K線信號和按鍵信號直接輸入給微處理器，倒車攝像頭CVBS信號通過轉換芯片轉換成數字信號輸入給微處理器。而微處理器將輸入信號做邏輯處理，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構

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域應小于或等于640×480。

2）組合儀表總成在開機狀態下，當車輛進行倒車操作時，掛入倒擋后，顯示屏顯示倒車影像。

3）當車輛掛入倒擋，組合儀表總成會有一個600ms的防抖延時，倒車信號持續有效超過600ms后組合儀表才認為倒車信號有效。

4）開機自檢后，組合儀表總成進入倒車影像顯示的時間小于或等于2 s。

5）靜態輔助線由組合儀表總成繪制和標定，因為由攝像頭繪制靜態輔助線，輸入到組合儀表時，會受到干擾而產生鋸齒。

6）靜態輔助線要求：以車身為基準，區分車身兩側往外20 cm±5 cm處的物體與車身的距離關系。靜態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，應能同時顯示車速、擋位以及法規要求顯示的指示燈等，具體組合儀表總成顯示區域劃分如圖3所示，圖中中間部分為倒車影像畫面和倒車靜態輔助線，右側和下側留出區域顯示組合儀表內容。

圖3 組合儀表總成顯示區域劃分

4 組合儀表總成的軟件系統架構

如圖4所示，微處理器根據輸入信號，進行邏輯判斷，從而控制7寸彩屏內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CAN報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，硬線信號比CAN報文快。

圖4 組合儀表總成的軟件系統架構

解決方案：由組合儀表總成給攝像頭供電。

2）問題二：制動或操控整車燈光時，倒車影像畫面時常出現細長的白條。

原因：倒車攝像頭距離組合儀表總成距離遠，易受整車干擾。

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

6 結束語

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計，充分考慮到組合儀表總成的特點和倒車影像的實現方法，對設計人員有很大的參考價值。設計人員可通過參考本文的設計方案，減少開發風險和開發問題，從而縮短開發周期。