车载Android系统快速倒车

Posted 2021-07-17 四季帆

1. 概念

1.1 快速倒车

        android系统完全起来(各种service初始化、app初始化等)需要22秒左右的时间，所以当车机刚刚启动时(22秒之前)，驾驶员挂R档进入倒车时Android 的倒车应用是无法响应的，此阶段的倒车需求称之为“快速倒车”。

        快速倒车的实现方式有很多种，小编所知的有两种，一种是在kernel 中直接调用camera和frame buffer的接口实现快速倒车功能，kernel启动2秒左右的时间就可以相应倒车；第二种是SOC内置一块MCU 来运行一个RTOS，在Android系统未完全起来之前，倒车影像的获取和显示由该RTOS实现。

        系统完全起来之前，kernel 通过倒车引脚的电平变化，进入快速倒车，显示倒车画面。

1.2 正常倒车

        Android系统起来后，kernel 通过倒车引脚的电平变化，发送uevent到用户空间，用户空间有个device服务一直监听该 uevent，然后在用户空间启动倒车程序，显示倒车画面。

1.3 差异

        正常倒车可以使用图形系统绘制动态倒车轨迹线，而快速倒车只有固定倒车线。

2. 实现思路

2.1 快速倒车

        摄像头数据获取、显示屏图层叠加都由kernel 完成，此时Android应用还没启动起来，所以倒车相关的所有策略都由内核来做。

2.2 正常倒车

        Android应用直接打开设备文件，通过ioctl获取摄像头数据，显示屏图层叠加，即通过驱动提供的接口进行倒车操作，内核不做任何策略，所有倒车相关的策略都由Android应用来做。

3. 流程图

4. 进入快速倒车

        MCU收到了倒车的CAN信号以后会将某个GPIO 电平拉高以通知SOC进入倒车，但是有的时候手头可能没有CAN板之类的CAN信号模拟器，此时可以使用DEVICE_ATTR 添加一个属性，来控制是否进入倒车，实现也很简单，就是在倒车判断条件处添加一个flag，该属性控制flag 的值即可。注意：该属性只能控制是否进入快速倒车，也就是说，Android完全启动以后再操控该属性是无效的，不会进入倒车界面。

5. 倒车信息处理

        倒车过程中方向盘的角度大小、速度大小、雷达检测到的距离以及雷达音量等信息都是由MCU通过串口发送给SOC的，可以定义一个通知链A，SOC 串口驱动在处理MCU发送过来的信息时，调用通知链A上所有感兴趣的模块函数。

        譬如，快速倒车模块可以注册一个通知块到通知链A，当SOC串口进行DMA搬运时通知通知链A上所有感兴趣的模块函数，此时快速倒车模块的通知块就可以获取串口信息中倒车相关的数据。

        注：不知到通知链用法的可以看我的博客《Linux通知链机制》。

6. 其它

        快速倒车的UI界面都是图片形式的，为了加快读取图片的速度，可以将png、jpg等格式的图片转化为二进制格式(bin格式)以提升图片加载的速度，因为二进制格式的图片不用解码。