集成倒车影像功能的组合仪表总成设计

魏鹿义，王双贵

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

组合仪表总成是整车信息显示窗口，属于关键安全件，关乎驾驶员的安全，是整车不可缺少的部分。而中控多媒体属于娱乐信息显示窗口，一般位于整车中间位置，对驾驶员而言，并不是不可缺少的，且多媒体价格较高，故而一般的车只有高配置才有多媒体，但多媒体的倒车影像功能是用户在停车入库或倒车时特别需要的功能。对于无多媒体的车，如果能将倒车影像集成在组合仪表总成上，不仅满足了用户需求，也提高了整车的安全性，且成本不会增加多少。目前在国内，还未有其他集成倒车影像的组合仪表总成量产，故本文介绍的设计方案对开发人员有很大的借鉴价值。

1 组合仪表总成的输入输出

本文介绍的组合仪表输出定义为7寸彩屏以及蜂鸣器，而输入定义为按键信号输入、整车CAN总线信号输入、K线信号输入、整车12 V电源以及摄像头CVBS信号输入，具体如图1所示。

图1 组合仪表总成的输入输出

2 组合仪表总成的硬件架构

根据组合仪表总成的输入输出，搭建的硬件架构如图2所示，整车电源通过电源管理模块给组合仪表总成所有其他模块供电。CAN信号通过CAN收发器输入给微处理器，而K线信号和按键信号直接输入给微处理器，倒车摄像头CVBS信号通过转换芯片转换成数字信号输入给微处理器。而微处理器将输入信号做逻辑处理，最终输出7寸彩屏显示以及蜂鸣器鸣叫。

图2 组合仪表总成硬件结构

3 组合仪表总成的倒车影像功能要求

1）组合仪表总成7寸彩屏分辨率为800×480，摄像头有效像素为640×480，为使倒车影像画面显示清晰，倒车影像显示的像素占用区域应小于或等于640×480。

2）组合仪表总成在开机状态下，当车辆进行倒车操作时，挂入倒挡后，显示屏显示倒车影像。

3）当车辆挂入倒挡，组合仪表总成会有一个600ms的防抖延时，倒车信号持续有效超过600ms后组合仪表才认为倒车信号有效。

4）开机自检后，组合仪表总成进入倒车影像显示的时间小于或等于2 s。

5）静态辅助线由组合仪表总成绘制和标定，因为由摄像头绘制静态辅助线，输入到组合仪表时，会受到干扰而产生锯齿。

6）静态辅助线要求：以车身为基准，区分车身两侧往外20 cm±5 cm处的物体与车身的距离关系。静态辅助线距离车尾分别为：红色线，40 cm±10 cm；黄色线，100 cm±15 cm；绿色线，200 cm±20 cm。

7）组合仪表显示倒车影像时，应能同时显示车速、挡位以及法规要求显示的指示灯等，具体组合仪表总成显示区域划分如图3所示，图中中间部分为倒车影像画面和倒车静态辅助线，右侧和下侧留出区域显示组合仪表内容。

图3 组合仪表总成显示区域划分

4 组合仪表总成的软件系统架构

如图4所示，微处理器根据输入信号，进行逻辑判断，从而控制7寸彩屏内容更新和蜂鸣器鸣叫。

5 倒车影像存在的问题及解决方案

1）问题一：组合仪表总成退出倒车影像时显示闪屏。

原因：组合仪表总成比摄像头延迟退出倒车影像，组合仪表总成根据CAN报文中的倒挡信息切换倒车影像显示，而倒车摄像头直接与倒车灯共电源，来自硬线信号，硬线信号比CAN报文快。

图4 组合仪表总成的软件系统架构

解决方案：由组合仪表总成给摄像头供电。

2）问题二：制动或操控整车灯光时，倒车影像画面时常出现细长的白条。

原因：倒车摄像头距离组合仪表总成距离远，易受整车干扰。

解决方案：优化组合仪表总成视频信号处理电路，同时倒车影像输入线束不与整车大电流线束平行走线。

6 结束语

本文介绍了一款集成了倒车影像功能的组合仪表总成的设计，充分考虑到组合仪表总成的特点和倒车影像的实现方法，对设计人员有很大的参考价值。设计人员可通过参考本文的设计方案，减少开发风险和开发问题，从而缩短开发周期。