杜 燁， 成 瀚， 黃紅藍(lán)

（上汽通用汽車有限公司武漢分公司， 湖北 武漢 430000）

隨著汽車電子行業(yè)的迅速發(fā)展，視頻顯示技術(shù)不斷提升，倒車影像技術(shù)的應(yīng)用日趨普及，一些中低端配置的汽車也已經(jīng)配備倒車影像系統(tǒng)［1-2］。目前市面上的倒車影像系統(tǒng)主要以車載后視攝像頭為主，通過多功能顯示屏來顯示車輛后方情況［3-4］。若屏幕不顯示倒車影像畫面，將影響用戶倒車入庫(kù)的體驗(yàn)。本文針對(duì)某造車過程中第1次掛倒擋出現(xiàn)“維修倒車影像系統(tǒng)”提示語的問題，從倒車影像系統(tǒng)組成、缺陷工況數(shù)據(jù)采集方面進(jìn)行分析，探討提示“維修倒車影像”的原因和優(yōu)化方案。

1 倒車影像系統(tǒng)組成

倒車影像系統(tǒng)分為攝像裝置、控制單元和顯示器3部分。在本文項(xiàng)目車中，控制單元和顯示器集成在同一模塊，統(tǒng)稱為娛樂系統(tǒng)模塊。圖1所示為該項(xiàng)目車的拓?fù)鋱D，從圖1中可知，變速器控制模塊和娛樂系統(tǒng)模塊位于兩條CAN線上。當(dāng)擋位切換至倒擋時(shí)，變速器控制模塊將擋位信號(hào)傳送到總線，網(wǎng)關(guān)模塊Firewall再將擋位信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給娛樂系統(tǒng)模塊。

娛樂系統(tǒng)模塊包括視頻解碼芯片、ARM芯片、VIP芯片等。圖2為倒車影像的檢測(cè)示意圖。虛線框?yàn)锳RM芯片，其中RVC模塊負(fù)責(zé)倒車影像畫面的顯示與控制。VIP芯片網(wǎng)絡(luò)模塊負(fù)責(zé)接收并傳輸擋位信號(hào)。

當(dāng)娛樂系統(tǒng)模塊收到擋位信號(hào)時(shí)，會(huì)同時(shí)檢測(cè)擋位信號(hào)的有效性和視頻信號(hào)的品質(zhì)。若兩者符合條件，屏幕顯示車輛后方區(qū)域信息。若不符合條件，則提示“維修倒車影像系統(tǒng)”，具體判斷過程如下。

圖1 拓?fù)鋱D

圖2 倒車影像檢測(cè)示意圖

1） 擋位信號(hào)。當(dāng)RVC模塊接收VIP端傳來的擋位信號(hào)，并檢測(cè)到擋位信號(hào)為無效擋位，屏幕會(huì)提示“維修倒車影像系統(tǒng)”。

2） 視頻信號(hào)。視頻解碼芯片會(huì)檢測(cè)倒車攝像頭CVBS信號(hào)品質(zhì)，并設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志位。RVC通過讀取視頻解碼芯片寄存器的狀態(tài)位來進(jìn)行判斷。當(dāng)信號(hào)無法鎖定時(shí)，屏幕會(huì)提示“維修倒車影像系統(tǒng)”。

2 缺陷工況下問題分析

2.1 RVC模塊接收到無效擋位信號(hào)

擋位信號(hào)是由VIP芯片網(wǎng)絡(luò)模塊從總線獲取并傳遞給RVC模塊，再由RVC模塊進(jìn)行判斷和顯示。通過缺陷工況下總線數(shù)據(jù)和儀表盤顯示的擋位信號(hào)，可以確認(rèn)總線為有效倒擋信號(hào)。通過娛樂系統(tǒng)模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)，可以確認(rèn)RVC接收到擋位變化信號(hào)，未出現(xiàn)無效擋位，排除VIP芯片網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸錯(cuò)誤。

2.2 RVC模塊收到無法鎖定信號(hào)

根據(jù)倒車影像檢測(cè)示意圖可知，攝像頭信號(hào)品質(zhì)、線束連接狀態(tài)、視頻解碼芯片工作情況都可能導(dǎo)致RVC模塊接收到無法鎖定信號(hào)。通過測(cè)量缺陷工況下娛樂系統(tǒng)模塊后插座的CVBS信號(hào)，確認(rèn)信號(hào)幅度滿足要求。排查后插座線束沒有發(fā)現(xiàn)異常，并且車輛休眠后恢復(fù)正常，所以排除線束接觸不良的情形。

視頻解碼芯片工作情況分為兩部分。一是視頻解碼芯片與ARM芯片底層系統(tǒng)傳輸異常。由于ARM芯片每100ms都會(huì)讀取視頻解碼芯片寄存器的狀態(tài)，因此不會(huì)存在一直異常的情況。二是視頻解碼芯片工作異常。通過串口板對(duì)視頻解碼芯片的寄存器進(jìn)行讀取，確認(rèn)問題發(fā)生時(shí)寄存器的設(shè)定值沒有被寫入或被復(fù)位，導(dǎo)致晶振不起振。

下面進(jìn)一步分析視頻解碼芯片寄存器錯(cuò)誤的原因，有如下3種可能情形：寄存器初始化失敗、視頻解碼芯片初始化后異常復(fù)位、視頻解碼芯片正常工作后異常復(fù)位。由于該問題是在車輛休眠以后第1次掛倒擋時(shí)出現(xiàn)，因此可以排除解碼芯片正常工作后異常復(fù)位的情形。

接下來分析寄存器初始化失敗原因，包括ARM是否有寫入，以及寫入和存儲(chǔ)是否成功。由于缺陷狀態(tài)下測(cè)量視頻解碼芯片reset PIN為高電平，所以排除ARM芯片未給寄存器寫入設(shè)定值。同時(shí)，缺陷狀態(tài)下，測(cè)量到ARM芯片IIC PIN一直為高電平，因此確認(rèn)IIC通信異常，導(dǎo)致ARM未成功寫入設(shè)定值，排除視頻解碼芯片初始化后異常復(fù)位的情形。

3 問題原因確認(rèn)及優(yōu)化

根據(jù)上述缺陷工況下的分析，問題原因鎖定為IIC通信異常。通過時(shí)序分析和測(cè)試，ARM每一次上電都會(huì)對(duì)視頻解碼芯片寄存器進(jìn)行初始化。當(dāng)娛樂系統(tǒng)模塊第1次上電以后16.6s時(shí)，蘋果認(rèn)證芯片開始初始化，占用IIC通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若此時(shí)ARM芯片進(jìn)入關(guān)機(jī)reset流程，蘋果芯片會(huì)異常占用IIC通道。蘋果認(rèn)證芯片異常后始終拉高數(shù)據(jù)位，導(dǎo)致IIC通道一直為繁忙狀態(tài)。接下來娛樂系統(tǒng)模塊開機(jī)，視頻解碼芯片開始初始化，會(huì)出現(xiàn)申請(qǐng)IIC通道失敗，導(dǎo)致視頻解碼芯片寄存器寫入失敗。

由于蘋果認(rèn)證芯片沒有超時(shí)機(jī)制，不會(huì)自動(dòng)釋放IIC通道。為了解決IIC通道繁忙導(dǎo)致倒車影像畫面不顯示問題，從以下兩個(gè)方面對(duì)問題進(jìn)行優(yōu)化：一是ARM上電時(shí)先對(duì)蘋果認(rèn)證芯片進(jìn)行初始化，二是視頻解碼芯片配置寄存器失敗時(shí)增加IIC Retry機(jī)制。目前該優(yōu)化方案已經(jīng)應(yīng)用于量產(chǎn)車上，且無倒車影像相關(guān)問題發(fā)生。

4 結(jié)論

本文根據(jù)倒車影像系統(tǒng)組成和倒車影像檢測(cè)過程，采集缺陷工況下車輛的數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行分析，定位為IIC通信異常導(dǎo)致該問題發(fā)生，通過時(shí)序分析和測(cè)試，確認(rèn)為蘋果認(rèn)證芯片異常占用IIC通道導(dǎo)致IIC通道一直繁忙，最后針對(duì)問題原因提出了優(yōu)化方案。本文對(duì)問題原因所采用的分析與排查流程對(duì)類似倒車影像問題的定位具有借鑒意義。