手把手教你学autosar实例：基于AUTOSAR平台的车道保持辅助系统（Lane Keeping Assist, LKA）

 #ifndef LKA_CONTROL_H_

    
 #define LKA_CONTROL_H_
    
  
    
 #include "Rte_LkaControl.h"
    
  
    
 // 定义摄像头数据结构
    
 typedef struct {
    
     unsigned char* imageData;  // 图像数据指针
    
     int width;                 // 图像宽度
    
     int height;                // 图像高度
    
 } CameraData;
    
  
    
 // 定义车速数据结构
    
 typedef struct {
    
     float speed;               // 当前车速（米/秒）
    
 } VehicleSpeed;
    
  
    
 // 定义横摆角速度数据结构
    
 typedef struct {
    
     float yawRate;             // 横摆角速度（弧度/秒）
    
 } YawRate;
    
  
    
 // 定义车道线参数结构
    
 typedef struct {
    
     float leftLinePosition;    // 左侧车道线位置（米）
    
     float rightLinePosition;   // 右侧车道线位置（米）
    
     float curvature;           // 车道线曲率（1/米）
    
 } LaneLineParams;
    
  
    
 // 定义车辆状态结构
    
 typedef struct {
    
     float lateralPosition;     // 车辆横向位置（米）
    
     float yawAngle;            // 偏航角（弧度）
    
 } VehicleState;
    
  
    
 // 定义历史数据结构
    
 typedef struct {
    
     CameraData cameraData;
    
     VehicleSpeed vehicleSpeed;
    
     YawRate yawRate;
    
 } DataHistory;
    
  
    
 // 函数声明
    
 void LkaControl_Init(void);
    
 void LkaControl_MainFunction(void);
    
  
    
 #endif /* LKA_CONTROL_H_ */

 #include "LkaControl.h"

    
 #include <stdio.h>
    
 #include <stdlib.h>
    
 #include <math.h>
    
  
    
 // 全局变量用于存储数据
    
 static DataHistory dataHistory;
    
 static LaneLineParams laneLineParams;
    
 static VehicleState vehicleState;
    
  
    
 // 模拟保存数据到内存或持久化存储
    
 void SaveData(CameraData cameraData, VehicleSpeed vehicleSpeed, YawRate yawRate) {
    
     dataHistory.cameraData = cameraData;
    
     dataHistory.vehicleSpeed = vehicleSpeed;
    
     dataHistory.yawRate = yawRate;
    
 }
    
  
    
 // 模拟从内存或持久化存储加载数据
    
 void LoadData(DataHistory *pDataHistory) {
    
     *pDataHistory = dataHistory;
    
 }
    
  
    
 // 模拟保存车道线参数
    
 void SaveLaneLineParams(LaneLineParams params) {
    
     laneLineParams = params;
    
 }
    
  
    
 // 模拟从内存或持久化存储加载车道线参数
    
 void LoadLaneLineParams(LaneLineParams *pParams) {
    
     *pParams = laneLineParams;
    
 }
    
  
    
 // 模拟保存车辆状态
    
 void SaveVehicleState(VehicleState state) {
    
     vehicleState = state;
    
 }
    
  
    
 // 模拟从内存或持久化存储加载车辆状态
    
 void LoadVehicleState(VehicleState *pState) {
    
     *pState = vehicleState;
    
 }
    
  
    
 // 数据采集函数
    
 void LkaControl_DataAcquisition(void) {
    
     // 采集摄像头数据
    
     CameraData cameraData = Rte_Read_CameraData();
    
     
    
     // 采集车速数据
    
     VehicleSpeed vehicleSpeed = Rte_Read_VehicleSpeed();
    
     
    
     // 采集横摆角速度数据
    
     YawRate yawRate = Rte_Read_YawRate();
    
  
    
     // 保存采集到的数据
    
     SaveData(cameraData, vehicleSpeed, yawRate);
    
 }
    
  
    
 // 图像预处理函数（简化版）
    
 void ImagePreprocessing(unsigned char* imageData, int width, int height, unsigned char* processedImageData) {
    
     // 这里可以添加实际的图像预处理逻辑，如去噪、边缘检测等
    
     // 示例：简单的拷贝操作
    
     for (int i = 0; i < width * height; ++i) {
    
     processedImageData[i] = imageData[i];
    
     }
    
 }
    
  
    
 // 车道线识别函数（简化版）
    
 void LaneLineDetection(unsigned char* processedImageData, int width, int height, LaneLineParams *params) {
    
     // 这里可以添加实际的车道线识别逻辑，如霍夫变换、Canny边缘检测等
    
     // 示例：简单地设置一些固定值
    
     params->leftLinePosition = 1.5;  // 左侧车道线位置（米）
    
     params->rightLinePosition = -1.5; // 右侧车道线位置（米）
    
     params->curvature = 0.001;       // 车道线曲率（1/米）
    
 }
    
  
    
 // 车辆状态估计函数
    
 void VehicleStateEstimation(VehicleSpeed vehicleSpeed, YawRate yawRate, LaneLineParams laneLineParams, VehicleState *state) {
    
     // 计算车辆横向位置
    
     state->lateralPosition = (laneLineParams.leftLinePosition + laneLineParams.rightLinePosition) / 2.0;
    
  
    
     // 计算偏航角
    
     state->yawAngle = yawRate.yawRate * (1.0 / vehicleSpeed.speed);  // 简化的偏航角计算
    
 }
    
  
    
 // 转向指令生成函数
    
 void SteeringCommandGeneration(VehicleState vehicleState, float *steeringAngle) {
    
     // 根据车辆横向位置和偏航角生成转向指令
    
     if (vehicleState.lateralPosition > 0.5) {  // 如果车辆偏右
    
     *steeringAngle = -0.1;  // 向左转
    
     } else if (vehicleState.lateralPosition < -0.5) {  // 如果车辆偏左
    
     *steeringAngle = 0.1;  // 向右转
    
     } else {
    
     *steeringAngle = 0.0;  // 保持当前方向
    
     }
    
 }
    
  
    
 // 初始化函数
    
 void LkaControl_Init(void) {
    
     // 初始化LKA控制
    
     // 这里可以添加更多的初始化步骤，如硬件初始化等
    
 }
    
  
    
 // 主任务函数
    
 void LkaControl_MainFunction(void) {
    
     // 调用数据采集函数进行数据采集
    
     LkaControl_DataAcquisition();
    
  
    
     // 图像预处理
    
     unsigned char processedImageData[dataHistory.cameraData.width * dataHistory.cameraData.height];
    
     ImagePreprocessing(dataHistory.cameraData.imageData, dataHistory.cameraData.width, dataHistory.cameraData.height, processedImageData);
    
  
    
     // 车道线识别
    
     LaneLineParams laneLineParams;
    
     LaneLineDetection(processedImageData, dataHistory.cameraData.width, dataHistory.cameraData.height, &laneLineParams);
    
     SaveLaneLineParams(laneLineParams);
    
  
    
     // 车辆状态估计
    
     VehicleState vehicleState;
    
     VehicleStateEstimation(dataHistory.vehicleSpeed, dataHistory.yawRate, laneLineParams, &vehicleState);
    
     SaveVehicleState(vehicleState);
    
  
    
     // 转向指令生成
    
     float steeringAngle;
    
     SteeringCommandGeneration(vehicleState, &steeringAngle);
    
  
    
     // 执行转向命令
    
     Rte_Call_SetSteeringAngle(steeringAngle);
    
 }

 #ifndef RTE_LKACONTROL_H_

    
 #define RTE_LKACONTROL_H_
    
  
    
 // 读取摄像头数据
    
 CameraData Rte_Read_CameraData(void);
    
  
    
 // 读取车速数据
    
 VehicleSpeed Rte_Read_VehicleSpeed(void);
    
  
    
 // 读取横摆角速度数据
    
 YawRate Rte_Read_YawRate(void);
    
  
    
 // 设置转向角度
    
 void Rte_Call_SetSteeringAngle(float angle);
    
  
    
 #endif /* RTE_LKACONTROL_H_ */

 * 实现ISO 26262标准的安全机制，确保系统在故障情况下的安全性。