全景與智能軌跡泊車輔助系統項目可行性匯報

闡明文檔內容本文檔作為全景與智能泊車輔助系統的項目可行性匯報。版本歷史版本號描述日期單位1V0.1初版釋放-02-02有關縮略語AVM：AroundViewMonitorSystem，全景環顧系統AVPAS：AroundViewParkingAssistSystem，全景泊車輔助系統有關原則1) ISO17386-運送信息和控制系統--低速操作用操縱輔助設備(MALSO)--性能規定和試驗程序2) GB/T2423-.電工電子產品基本環境試驗規程3) GB/T4942.2-低壓電器外殼防護等級4) QC/T413-汽車電氣設備基本技術條件5) GB/T17619-1998機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測量措施(采用歐共體指令95/54/EC)6) ISO10605-道路車輛-靜電放電的電騷擾試驗措施.7) GB/T8410—汽車內飾材料的燃燒特性

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u全景與智能軌跡泊車輔助系統 1項目可行性匯報 11 闡明 21.1 文檔內容 21.2 版本歷史 21.3 有關縮略語 21.4 有關原則 22 目錄 33 產品描述 43.1 產品簡介 43.2 產品需求背景 44 市場前景 54.1 國內外產品分析 54.2 國內整機廠可行性分析 55 技術方案及產品現實狀況 65.1 技術方案 65.2 項目實行狀況 85.3 功能優化規定與實行 126 產品風險分析 186.1 市場風險分析 186.2 技術風險分析和對策 196.3 研發進度分析 197 開發計劃和資金預算 197.1 開發計劃 197.2 研發預算 198 總結 20

產品描述產品簡介對于汽車消費者來說，無論駕齡新老倒車時的刮碰一直都是個普遍存在的問題。從本來的超聲波探頭倒車雷達，到目前市場上流行的倒車影像，已經成為汽車必須配置的安全裝置之一。不過目前普遍的倒車影像系統大多數都是基于單個后視攝像頭，無法同步看清車身四面狀況，存在視角盲區。360度全景泊車輔助系統，對同一時刻采集到的多路視頻影像處理成一幅車輛周圍360度的車身俯視圖，最終在中控臺的屏幕上顯示，讓駕駛員清晰查看車輛周圍與否存在障礙物并理解障礙物的相對方位與距離，協助駕駛員愈加直觀和安全可靠的輔助倒車，因此必然成為泊車的流行趨勢。產品需求背景汽車作為現代人類的交通工具，變化了人們的生活方式，推進了社會經濟的發展和人類文化的進步，成為社會不可缺乏的交通工具。中國是世界上汽車發展速度最快的國家，近幾年，汽車進入家庭的步伐尤其迅速。目前中國民用汽車保有量已靠近7000萬輛，超過德國，僅次于美國，與日本并列世界第二。但伴隨汽車保有量的日益增長，汽車也帶來諸如環境污染、能源消耗、交通安全等社會問題。汽車發展過快的速度，使得中國人對汽車社會的到來準備局限性，人們心態普遍比較浮躁，不僅駕車人自覺遵守交通法規意識欠缺，行人也缺乏自我保護意識。同步，中國人口眾多，人口密度很高，到處人滿為患，車與車，人與車的矛盾也尤其鋒利，道路上事故頻發，無論頻率還是絕對數量，不僅大大高于發達國家，也高于其他發展中國家。近幾年我國每年道路交通事故死亡約10萬人，直接經濟損失達數十億元。減少交通事故不僅要在主觀上增強安全意識，客觀上更要提高汽車自身安全駕駛的可靠性。現存的各式各樣的輔助駕駛工具就是為了處理這個問題。汽車安全保障系統大體可以分為被動和積極系統，前者重要包括安全帶、安全氣囊等，雖然能減少事故傷亡程度，但并不能防止事故的發生。后者則重要運用各類傳感器如，超聲波、雷達、紅外熱傳感器和攝像機等。它們可認為駕駛員決策提供障礙物等路況信息。同步，積極安全保障系統也構成了智能交通系統的重要構成部分。在上述所有的措施中，攝像機具有低成本、易維護和高集成性等長處，因此得到了廣泛的應用。對于汽車消費者來說，無論駕齡新老倒車時的刮碰一直都是個普遍存在的問題。從本來的超聲波探頭倒車雷達，到目前市場上流行的倒車影像，已經成為汽車必須配置的安全裝置之一。不過目前普遍的倒車影像系統大多數都是基于單個后視攝像頭，只能覆蓋汽車周圍有限的區域，而車兩側和前方的視覺盲區無疑增長了安全駕駛的隱患。在狹隘擁堵的停車場，尤其是左右兩邊都已經有車的狀況下，輕易出現碰撞等事故。為了擴大駕駛員的視野范圍，就必須感知汽車四面360°環境，這就需要對同一時刻采集到的多路視頻影像處理成一幅車輛周圍360度的車身俯視圖，最終在中控臺的屏幕上顯示，讓駕駛員清晰查看車輛周圍與否存在障礙物并理解障礙物的相對方位與距離，協助駕駛員愈加直觀和安全可靠的輔助倒車，因此必然成為泊車的流行趨勢。市場前景國內外產品分析在德系車的自動泊車系統大舉攻打的同步，以日產為龍頭的日系廠商也找到了一種最直觀的處理方案——全景泊車。日產旗下品牌英菲尼迪EX車型就是其中的代表。豐田企業的阿爾法、普銳斯等車型也選配了富士通天企業開發的Multi-AngleVision系統，此套系統實現了全景畫面的無縫拼接，可變換全景畫面的視角。前攝像頭安裝在車牌下方進氣柵格，其他攝像頭安裝位置同英菲尼迪。。本田企業的奧德賽采用了松下電器開發的multi-viewcamerasystem，攝像頭采用CCD傳感器，35萬像素，畫面的矯正、拼接由專門的ECU完畢。此外，東風裕隆生產的納智捷大7SUV車型也配置了全景泊車輔助系統，由臺灣能晶完畢開發。國內外整車裝配產品及其特點如下表所示。表1整車裝配產品狀況品牌車型實現方式INFINITIFX35、EX35有縫拼接NISSAN逍客QASHQAI、奇駿XTRAIL有縫拼接TOYOTA阿爾法、普銳斯、Vellfire無縫拼接、可變換視角HONDA奧德賽有縫拼接Luxgen大7SUV有縫拼接國內整機廠可行性分析國內汽車產量保持在較高的水平以及整車市場競爭的加劇，使得成本壓力愈發明顯，為可以提供性價比較高的本土汽車電子企業提供了良好的發展機遇,是海康集團切入汽車電子領域的好時機。企業可以依托數年來在汽車電子行業的技術積累和行業質量體系認證，充足運用國內重要整車廠的客戶資源，以既有泊車輔助攝像頭及圖像處理技術基礎上開發全景泊車與智能泊車輔助系統。目前，國內已經有多家主機廠在車型配置規劃中加入全景泊車輔助系統產品配置，其中包括一汽、北汽福田汽車、長安汽車、東風汽車、華晨汽車等。技術方案及產品現實狀況360全景泊車輔助系統在車頭、兩側、車尾裝有攝像頭，可以在中控臺顯示屏上用四個方位的實景監控影像模擬合成一副整車鳥瞰視角圖，讓駕駛者通過全景視圖理解車輛附近障礙物，便于泊車操作。圖1全景泊車輔助系統技術方案系統框圖全景泊車輔助系統的電路框圖如圖1所示，重要包括如下幾種部分：前后左右攝像頭、視頻解碼電路、DSP處理模塊、視頻編碼模塊、電源模塊、CAN總線通訊模塊等。圖2系統原理框圖零部件清單本產品由ECU、攝像頭和功能按鈕構成，詳見下表。表2零部件清單序號零件名稱臺份/車備注1后視攝像頭12前視攝像頭13左右攝像頭24全景泊車ECU15功能按鈕1激活與關閉條件=1\*GB2⑴啟動和自檢全景泊車輔助系統在接通15電(KL15)后進行自檢(無論發動機與否啟動)，然后對外圍設備進行檢查，正常后進入準備運行狀態。在此狀態下，控制器正常發送CAN信息，只是信號都為默認值；組合儀表和DVD上沒有有關顯示。從啟動到準備運行最長時間不得超過800ms。在工作過程中，系統持續監控系統各組件狀態。若發現故障后，當系統激活時，組合儀表液晶顯示屏上會顯示故障信息。故障信息通過CAN發送給組合儀表。=2\*GB2⑵激活與關閉全景泊車輔助系統激活后分為倒車和非倒車兩個工作狀態，檔位掛入R檔時為倒車工作狀態，檔位掛入P檔和D檔時為非倒車工作狀態。系統在準備運行狀態下，詳細激活條件如下表所示：表3系統激活條件電源關系車速信息關系檔位信息關系功能開關IGON且SpeedOff且R檔———P/D檔且SwitchON注：車速超過12km/h定義為從SpeedOFF變為SpeedON；車速低于10km/h定義為SpeedON變為SpeedOFF。系統關閉條件如下表所示：表4系統關閉條件電源關系車速信息關系檔位關系功能開關IGOff或SpeedOn或N檔或SwitchOff當系統處在準備運行狀態，可以通過R檔自動激活系統。即無論發動機啟動與否，當駕駛員掛如倒車檔時，系統會自動激活，顯示面板上會有疊加輔助倒車線車輛后部視圖和全景鳥瞰圖的復合圖像；此時按下功能開關可以切換顯示方式和關閉系統；當換擋桿離開R檔，圖像自動取消答復到倒車前的畫面。為了消除誤操作或換擋過程中的影響，對系統進行上電延時處理。當系統處在準備運行狀態，檔位處在P檔或D檔(處在D檔時車速須為SpeedOff)時，按下功能開關可以激活系統、切換顯示方式和關閉系統。當車速為SpeedOn時，系統自動關閉。系統打開或關閉的狀態將通過CAN消息告知組合儀表和中控臺顯示設備。項目實行狀況產品技術參數全景泊車輔助系統詳細技術參數詳見下表：表5系統技術參數類別參數系統特性傳感器類型CMOS響應時間≤1.5s信噪比≥38dB動態范圍70dB監控范圍≥1m@360°最低照度≤1.5Lux圖像顯示視頻輸出CVBS復合視頻信號輸出制式NTSC/PAL辨別率720×486(PAL制720×576)電氣特性規定9～16VDC功耗≤10W額定電流≤800mA（不包括顯示組件）汽車總線CAN基于CAN2.0B通訊協議環境條件工作溫度-30℃～+70℃存儲溫度-40℃～+85℃物理特性攝像頭重量≤70g/只控制器尺寸140mm×100mm×30mm系統顯示當系統由P/D檔位通過功能開關激活進入非倒車工作狀態時，系統默認顯示前視畫面與全景影像，按下功能開關可以切換到顯示前視畫面與右前畫面，其中前視畫面作為主視圖，全景與右前畫面作為輔助視圖。再次按下功能開關，系統關閉。顯示界面參照如下圖所示。圖3前視圖與全景顯示當系統由R檔激活進入倒車工作狀態時，系統默認顯示后視畫面與全景影像，按下功能開關可以切換到顯示后視畫面與右前畫面，其中前視畫面作為主視圖，全景與右前畫面作為輔助視圖。再按下功能開關，系統關閉。顯示界面參照如下圖所示。圖4后視圖與全景顯示圖5系統各顯示界面轉換狀態圖監控范圍攝像頭的安裝位置和角度，須保證車輛前部視圖、后部視圖在距保險杠在30cm處，已包括車輛寬度范圍的視野，左右視圖覆蓋車輛側面圖像，如下圖所示。圖6攝像頭監控范圍設計原則是使駕駛員可以通過全景泊車輔助系統拍攝視圖可以監視車輛周圍1m內的區域。圖7全景處理后的實際監控范圍技術實行路線=1\*GB2⑴電路設計在攝像頭方面，采用30萬像素的CMOS工藝圖像傳感器，具有良好的低照度效果、色彩還原性和低成本的優勢，性價比很高。輸出NTSC制式CVBS信號，單端信號的形式傳播，節省車身線束。在ECU設計方面，采用DSP作為圖像處理單元。四路視頻圖像通過視頻解碼單元采集、解碼之后，將圖像信號輸入到DSP進行圖像校正、拼接等工作。拼接好的視頻圖像再通過視頻編碼單元編碼成NTSC制式CVBS信號，通過車身線束傳播到中控臺位置的顯示設備顯示車輛周圍的監控圖像。此外，ECU還包括一種8位的MCU和CAN通訊單元，處理車身的數據信息、控制信號和診斷信息，完畢DSP圖像處理單元與車身的信息交互工作。=2\*GB2⑵構造設計部件的機械構造設計，尤其是固定點的位置和機構，以車身的構造空間為基礎設計開發，盡量緊湊。攝像頭使用專用的與其安裝位置匹配的裝配架，裝置架設計盡量簡樸，也可在攝像頭本體上設計出固定支架。外部施壓500N的力不得使攝像頭脫離支架。攝像頭的安裝不能影像車輛的防水性。攝像頭的安裝不容許覆蓋或遮擋牌照板，影響牌照的觀看。攝像頭安裝不能凸出太多，影響美觀。攝像頭的安裝不得影響系統功能。主機通過支架與車身鈑金用螺栓進行固定，并將固定器件的支架構造與器件外殼集成于一體。攝像頭防護等級為IP66，可以進行灰塵及防水試驗；主機防護等級為IP50，不可進行防水試驗。保證攝像頭不會因室外氣候的影響而受破壞，例如說結冰、冰雹等。=3\*GB2⑶軟件設計圖像畸變校正：對于廣角攝像頭獲取的車輛周圍景象進行畸變校正，消除魚眼效應對透視效果校正和拼接圖像導致的影響。圖像透視效果校正：對于通過畸變校正過的圖像，根據坐標換算，轉換視角，形成圖像的俯視效果，為圖像融合提供也許性。四畫面融合拼接：將具有俯視效果的四幅圖像進行圖像識別，并進行圖像的無縫拼接，形成完整的車輛周圍景象。動態泊車輔助線：根據CAN總線獲取的轉向輪轉角信號，預測車輛泊車過程中前進、倒退的規劃途徑，以動態軌跡的形式輔助駕駛員泊車。功能優化規定與實行功能優化規定在全景泊車輔助系統項目已開發的基礎上，與智能軌跡泊車輔助系統相結合，形成全景智能泊車輔助系統。此外，還需要在軟硬件設計等方面進行優化，形成全景智能泊車產品開發平臺。=1\*GB2⑴擴展產品軟硬件設計，在既有4路攝像頭圖像拼接的基礎上，實現車身周圍8路攝像頭圖像的拼接，以適合商用車型的使用，形成涵蓋乘用車與商用車應用的全景泊車產品平臺。=2\*GB2⑵在既有產品功能的基礎上優化產品的構造設計，針對智慧汽車系統的使用需求，按照整車廠的原則規定，進行全景泊車輔助系統ECU和Camera的構造設計，同步明確產品的線束規定及接口設計。=3\*GB2⑶優化圖像畸變校正算法和透視校正算法，在既有畸變校正和透視效果的基礎上，提高校正后的圖像辨別率。=4\*GB2⑷增長圖像均衡算法，優化前后攝像頭畫面與左右攝像頭畫面亮度不均勻的效果，并在輸入圖像與輸出圖像環節增長圖像增強處理。=5\*GB2⑸產品DV、PV階段驗證工作，通過型式試驗和環境可靠性試驗，優化產品可靠性設計。=6\*GB2⑹在全景泊車輔助系統項目已開發的基礎上，與智能軌跡泊車輔助系統相結合，形成全景智能泊車輔助系統。智能軌跡泊車功能包括垂直泊車輔助模式和平行泊車輔助模式。圖8垂直泊車輔助模式車位與泊車引導線圖9平行泊車模式屏幕畫面與實際位置的對比UI規定系統顯示界面重要由如下六部分構成：=1\*GB2⑴全景畫面。=2\*GB2⑵單一視角畫面。此畫面可單獨顯示前視、后視畫面，必要的狀況下也可以顯示左視畫面和右視畫面。=3\*GB2⑶LOGO(OP)。此位置可顯示整車廠或車型Logo。=4\*GB2⑷畫面視圖提醒。此位置提醒駕駛員單一視角畫面詳細為哪一種視角的畫面，便于駕駛員判斷車輛周圍環境。=5\*GB2⑸返回圖標(OP)，觸摸屏提供信息。=6\*GB2⑹警示語。向駕駛員提醒告警信息，如“請注意周圍環境”。圖10系統UI構成各部件安裝位置系統包括1個電子控制單元（ECU），安裝于中控臺附近。1個廣角攝像頭安裝于車輛前車標位置；1個廣角攝像頭安裝于車輛后牌照燈附近；2個廣角攝像頭分別安裝在車輛左右外后視鏡下方。圖11各部件車身安裝位置產品接口定義=1\*GB2⑴ECU元器件端接插件（型號：YN-36/YINENG）圖12ECU接插件針腳定義表6ECU接插件定義：CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlating端口AJ1-A-1GND#240.5A1SNJ1-A-2VDD_CAM_FA，前視攝像頭電源#240.5A1SNJ1-A-3GND#240.5A1SNJ1-A-4CVBS_FA，前視攝像頭視頻信號輸入#240.5A1SNJ1-A-5GND#240.5A2SNJ1-A-6VDD_CAM_BA，后視攝像頭電源#240.5A2SNJ1-A-7GND#240.5A2SNJ1-A-8CVBS_BA，后視攝像頭視頻信號輸入#240.5A2SNJ1-A-9GND#240.5A3SNJ1-A-10VDD_CAM_LA，左側攝像頭電源#240.5A3SNJ1-A-11GND#240.5A3SNJ1-A-12CVBS_LA，左側攝像頭視頻信號輸入#240.5A3SNJ1-A-13GND#240.5A4SNJ1-A-14VDD_CAM_RA，右側攝像頭電源#240.5A4SNJ1-A-15GND#240.5A4SNJ1-A-16CVBS_RA，右側攝像頭視頻信號輸入#240.5A4SNJ1-A-17GND#240.5A5SNJ1-A-18VDD_CAM_P，智能泊車攝像頭電源#240.5A5SNJ1-A-19GND#240.5A5SNJ1-A-20CVBS_P，智能泊車攝像頭視頻信號輸入#240.5A5SN端口BJ1-B-1GND#240.5A6SNJ1-B-2CVBS_OUT，視頻信號輸出#240.5A6SNJ1-B-3GND#220.5SNJ1-B-4Display_SW，視頻輸出狀態信號，控制顯示屏切換#220.5SNJ1-B-5NCJ1-B-6CAN_L，CAN總線#220.5B1SNJ1-B-7NCJ1-B-8CAN_H，CAN總線#220.5B1SNJ1-B-9GND#220.5SNJ1-B-10CAMERA，切換全景視圖組合#220.5SNJ1-B-11GND#220.5SNJ1-B-12Display_A/B，選擇顯示全景泊車視圖或智能泊車視圖#220.5SNJ1-B-13NCJ1-B-14NCJ1-B-15GND#200.5SNJ1-B-16IG_ON，Terminal15#200.5SN=2\*GB2⑵全景泊車輔助攝像頭元器件端接插件(型號MG610331/KET)圖13攝像頭接插件針腳定義表7全景攝像頭接插件定義CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlatingJ2-1VDD_CAM_FA，前視攝像頭電源#240.5A1SNJ2-2CVBS_FA，前視攝像頭視頻信號輸出#240.5A1SNJ2-3GND#240.5A1SNJ2-4GND#240.5A1SNJ3-1VDD_CAM_BA，后視攝像頭電源#240.5A2SNJ3-2CVBS_BA，后視攝像頭視頻信號輸出#240.5A2SNJ3-3GND#240.5A2SNJ3-4GND#240.5A2SNJ4-1VDD_CAM_LA，左側攝像頭電源#240.5A3SNJ4-2CVBS_LA，左側攝像頭視頻信號輸出#240.5A3SNJ4-3GND#240.5A3SNJ4-4GND#240.5A3SNJ5-1VDD_CAM_RA，右側攝像頭電源#240.5A4SNJ5-2CVBS_RA，右側攝像頭視頻信號輸出#240.5A4SNJ5-3GND#240.5A4SNJ5-4GND#240.5A4SN=3\*GB2⑶智能軌跡泊車輔助攝像頭元器件端接插件(型號MG610335/KET)圖14攝像頭接插件針腳定義表8智能軌跡泊車輔助攝像頭接插件定義：CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlatingJ6-1VDD_CAM_P，智能泊車攝像頭電源#240.5A1SNJ6-2CVBS_P，智能泊車攝像頭視頻信號輸出#240.5A1SNJ6-3GND#240.5A1SNJ6-4GND#240.5A1SNJ6-5CAN_H，CAN總線#220.5B1SNJ6-6CAN_L，CAN總線#220.5B1SN產品風險分析市場風險分析國外企業和合資企業一直是中國汽車電子市場的主力，占據了大部分市場份額。但汽車廠商尤其是本土汽車廠商在成本和產品升級的壓力下，越來越多地采用本土汽車電子企業的產品，大大提高了本土企業在市場中的份額，這樣給我企業的積極安全產品切入市場帶來了一定的機遇。在德系車的自動泊車系統大舉攻打的同步，以日產為龍頭的日系廠商也找到了一種最直觀的處理方案——全景泊車。營銷中心與