替换 Mild v12 模型 + 同事编码器刹车红绿灯状态机合并

2026-06-13 13:05:18 +08:00
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+# 红绿灯识别 — 设计与实现
+
+## 1. 模型检测
+
+NanoDet V10 模型 4 类输出中：
+- cls=1: 红灯
+- cls=2: 绿灯
+
+模型置信度阈值由 `g_thresh[1]` 和 `g_thresh[2]` 控制（`src/camera.cpp:25`），当前分别为 0.80。
+
+## 2. 状态机
+
+```
+                  ┌──────────────────────────────────────────┐
+                  │                                          │
+                  ▼                                          │
+            ┌──────────┐   红灯连续3帧    ┌──────────┐       │
+   正常行驶  │ TL_NORMAL │ ─────────────→ │ TL_STOP  │       │
+            │          │                 │  刹车ON  │       │
+            └──────────┘                 └────┬─────┘       │
+                  ▲                          │ 红灯消失      │
+                  │                          ▼              │
+                  │                   ┌──────────────┐     │
+                  │  绿灯连续3帧       │ TL_WAIT_GREEN │     │
+                  └──────────────────│   刹车ON      │     │
+                                      └──────────────┘     │
+```
+
+| 状态 | 刹车 | 锥桶 | 触发条件 |
+|---|---|---|---|
+| TL_NORMAL | 无 | 正常 | — |
+| TL_STOP | ON | 抑制 | 红灯连续 3 帧确认 |
+| TL_WAIT_GREEN | ON | 抑制 | 红灯从视野消失 |
+
+**去抖：** 红灯 3 帧确认触发，衰减 `-1`/帧；绿灯 3 帧确认触发，衰减 `-1`/帧。
+
+**为什么红灯消失后还要等绿灯：** 防止红灯误检消失后误触发通行。确保绿灯确实出现在视野中才放行。
+
+## 3. 刹车机制
+
+和斑马线完全一样，复用编码器比例刹车：
+
+```
+ControlUpdate(spd, g_zstate == Z_STOP || tl_block)
+
+刹车信号 = 斑马线STOP || 红灯STOP || 等待绿灯
+```
+
+刹车参数（热更新）：
+
+| 文件 | 默认 | 含义 |
+|---|---|---|
+| `./brake_scale` | 10 | 速度(pps) → 刹车占空比(ns) |
+| `./brake_max` | 10000 | 最大刹车占空比(ns) |
+
+## 4. 与其他模块的交互
+
+```
+决策优先级:
+  Z_STOP (斑马线) > TL_STOP/WAIT_GREEN (红绿灯) > cone (锥桶) > 正常巡线
+
+锥桶抑制: g_zstate != Z_STOP && g_tl_state == TL_NORMAL 时才运行
+电机刹车: zebra_STOP || tl_block 任一为 true 即刹车
+LCD 状态: "R"=红灯停车 "G"=等绿灯, 拼接斑马线状态
+```
+
+## 5. 关键代码路径
+
+```
+CameraHandler (src/camera.cpp)
+  Step 4:   模型推理 → g_boxes[], g_box_count
+  Step 5:   斑马线状态机
+  Step 5.5: 红绿灯状态机
+             ├─ 遍历 g_boxes, 统计 red_seen/green_seen
+             ├─ 去抖计数 (3帧确认, 衰减-1/帧)
+             └─ 状态跃迁
+  Step 5.6: 锥桶检测 (g_zstate!=Z_STOP && g_tl_state==TL_NORMAL 时才运行)
+  Step 7:   电机控制
+             ControlUpdate(spd, g_zstate==Z_STOP || tl_block)
+
+control.cpp:
+  ControlUpdate(speed, zebra_block)
+    └─ zebra_block → 编码器线程读速度 → 比例刹车
+```
+
+## 6. 状态变量
+
+定义在 `src/camera.cpp`：
+
+```cpp
+enum TLState { TL_NORMAL, TL_STOP, TL_WAIT_GREEN };
+static TLState g_tl_state       = TL_NORMAL;
+static int     g_tl_red_frames  = 0;    // 红灯连续计数
+static int     g_tl_green_frames = 0;   // 绿灯连续计数
+```
+
+## 7. LCD 显示
+
+状态字拼接：`[红绿灯][斑马线]`
+- `RN` — 红灯停车 + 正常巡线
+- `GN` — 等绿灯 + 正常巡线  
+- `RS` — 红灯 + 斑马线同时 (极少见)
+- `NN` — 全部正常