全景与智能泊车辅助系统项目可行性分析报告

全景与智能轨迹泊车辅助系统项目可行性汇报

阐明文档内容本文档作为全景与智能泊车辅助系统的项目可行性汇报。版本历史版本号描述日期单位1V0.1初版释放-02-02有关缩略语AVM：AroundViewMonitorSystem，全景环顾系统AVPAS：AroundViewParkingAssistSystem，全景泊车辅助系统有关原则1) ISO17386-运送信息和控制系统--低速操作用操纵辅助设备(MALSO)--性能规定和试验程序2) GB/T2423-.电工电子产品基本环境试验规程3) GB/T4942.2-低压电器外壳防护等级4) QC/T413-汽车电气设备基本技术条件5) GB/T17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量措施(采用欧共体指令95/54/EC)6) ISO10605-道路车辆-静电放电的电骚扰试验措施.7) GB/T8410—汽车内饰材料的燃烧特性

目录TOC\o"1-2"\h\z\u全景与智能轨迹泊车辅助系统 1项目可行性汇报 11 阐明 21.1 文档内容 21.2 版本历史 21.3 有关缩略语 21.4 有关原则 22 目录 33 产品描述 43.1 产品简介 43.2 产品需求背景 44 市场前景 54.1 国内外产品分析 54.2 国内整机厂可行性分析 55 技术方案及产品现实状况 65.1 技术方案 65.2 项目实行状况 85.3 功能优化规定与实行 126 产品风险分析 186.1 市场风险分析 186.2 技术风险分析和对策 196.3 研发进度分析 197 开发计划和资金预算 197.1 开发计划 197.2 研发预算 198 总结 20

产品描述产品简介对于汽车消费者来说，无论驾龄新老倒车时的刮碰一直都是个普遍存在的问题。从本来的超声波探头倒车雷达，到目前市场上流行的倒车影像，已经成为汽车必须配置的安全装置之一。不过目前普遍的倒车影像系统大多数都是基于单个后视摄像头，无法同步看清车身四面状况，存在视角盲区。360度全景泊车辅助系统，对同一时刻采集到的多路视频影像处理成一幅车辆周围360度的车身俯视图，最终在中控台的屏幕上显示，让驾驶员清晰查看车辆周围与否存在障碍物并理解障碍物的相对方位与距离，协助驾驶员愈加直观和安全可靠的辅助倒车，因此必然成为泊车的流行趋势。产品需求背景汽车作为现代人类的交通工具，变化了人们的生活方式，推进了社会经济的发展和人类文化的进步，成为社会不可缺乏的交通工具。中国是世界上汽车发展速度最快的国家，近几年，汽车进入家庭的步伐尤其迅速。目前中国民用汽车保有量已靠近7000万辆，超过德国，仅次于美国，与日本并列世界第二。但伴随汽车保有量的日益增长，汽车也带来诸如环境污染、能源消耗、交通安全等社会问题。汽车发展过快的速度，使得中国人对汽车社会的到来准备局限性，人们心态普遍比较浮躁，不仅驾车人自觉遵守交通法规意识欠缺，行人也缺乏自我保护意识。同步，中国人口众多，人口密度很高，到处人满为患，车与车，人与车的矛盾也尤其锋利，道路上事故频发，无论频率还是绝对数量，不仅大大高于发达国家，也高于其他发展中国家。近几年我国每年道路交通事故死亡约10万人，直接经济损失达数十亿元。减少交通事故不仅要在主观上增强安全意识，客观上更要提高汽车自身安全驾驶的可靠性。现存的各式各样的辅助驾驶工具就是为了处理这个问题。汽车安全保障系统大体可以分为被动和积极系统，前者重要包括安全带、安全气囊等，虽然能减少事故伤亡程度，但并不能防止事故的发生。后者则重要运用各类传感器如，超声波、雷达、红外热传感器和摄像机等。它们可认为驾驶员决策提供障碍物等路况信息。同步，积极安全保障系统也构成了智能交通系统的重要构成部分。在上述所有的措施中，摄像机具有低成本、易维护和高集成性等长处，因此得到了广泛的应用。对于汽车消费者来说，无论驾龄新老倒车时的刮碰一直都是个普遍存在的问题。从本来的超声波探头倒车雷达，到目前市场上流行的倒车影像，已经成为汽车必须配置的安全装置之一。不过目前普遍的倒车影像系统大多数都是基于单个后视摄像头，只能覆盖汽车周围有限的区域，而车两侧和前方的视觉盲区无疑增长了安全驾驶的隐患。在狭隘拥堵的停车场，尤其是左右两边都已经有车的状况下，轻易出现碰撞等事故。为了扩大驾驶员的视野范围，就必须感知汽车四面360°环境，这就需要对同一时刻采集到的多路视频影像处理成一幅车辆周围360度的车身俯视图，最终在中控台的屏幕上显示，让驾驶员清晰查看车辆周围与否存在障碍物并理解障碍物的相对方位与距离，协助驾驶员愈加直观和安全可靠的辅助倒车，因此必然成为泊车的流行趋势。市场前景国内外产品分析在德系车的自动泊车系统大举攻打的同步，以日产为龙头的日系厂商也找到了一种最直观的处理方案——全景泊车。日产旗下品牌英菲尼迪EX车型就是其中的代表。丰田企业的阿尔法、普锐斯等车型也选配了富士通天企业开发的Multi-AngleVision系统，此套系统实现了全景画面的无缝拼接，可变换全景画面的视角。前摄像头安装在车牌下方进气栅格，其他摄像头安装位置同英菲尼迪。。本田企业的奥德赛采用了松下电器开发的multi-viewcamerasystem，摄像头采用CCD传感器，35万像素，画面的矫正、拼接由专门的ECU完毕。此外，东风裕隆生产的纳智捷大7SUV车型也配置了全景泊车辅助系统，由台湾能晶完毕开发。国内外整车装配产品及其特点如下表所示。表1整车装配产品状况品牌车型实现方式INFINITIFX35、EX35有缝拼接NISSAN逍客QASHQAI、奇骏XTRAIL有缝拼接TOYOTA阿尔法、普锐斯、Vellfire无缝拼接、可变换视角HONDA奥德赛有缝拼接Luxgen大7SUV有缝拼接国内整机厂可行性分析国内汽车产量保持在较高的水平以及整车市场竞争的加剧，使得成本压力愈发明显，为可以提供性价比较高的本土汽车电子企业提供了良好的发展机遇,是海康集团切入汽车电子领域的好时机。企业可以依托数年来在汽车电子行业的技术积累和行业质量体系认证，充足运用国内重要整车厂的客户资源，以既有泊车辅助摄像头及图像处理技术基础上开发全景泊车与智能泊车辅助系统。目前，国内已经有多家主机厂在车型配置规划中加入全景泊车辅助系统产品配置，其中包括一汽、北汽福田汽车、长安汽车、东风汽车、华晨汽车等。技术方案及产品现实状况360全景泊车辅助系统在车头、两侧、车尾装有摄像头，可以在中控台显示屏上用四个方位的实景监控影像模拟合成一副整车鸟瞰视角图，让驾驶者通过全景视图理解车辆附近障碍物，便于泊车操作。图1全景泊车辅助系统技术方案系统框图全景泊车辅助系统的电路框图如图1所示，重要包括如下几种部分：前后左右摄像头、视频解码电路、DSP处理模块、视频编码模块、电源模块、CAN总线通讯模块等。图2系统原理框图零部件清单本产品由ECU、摄像头和功能按钮构成，详见下表。表2零部件清单序号零件名称台份/车备注1后视摄像头12前视摄像头13左右摄像头24全景泊车ECU15功能按钮1激活与关闭条件=1\*GB2⑴启动和自检全景泊车辅助系统在接通15电(KL15)后进行自检(无论发动机与否启动)，然后对外围设备进行检查，正常后进入准备运行状态。在此状态下，控制器正常发送CAN信息，只是信号都为默认值；组合仪表和DVD上没有有关显示。从启动到准备运行最长时间不得超过800ms。在工作过程中，系统持续监控系统各组件状态。若发现故障后，当系统激活时，组合仪表液晶显示屏上会显示故障信息。故障信息通过CAN发送给组合仪表。=2\*GB2⑵激活与关闭全景泊车辅助系统激活后分为倒车和非倒车两个工作状态，档位挂入R档时为倒车工作状态，档位挂入P档和D档时为非倒车工作状态。系统在准备运行状态下，详细激活条件如下表所示：表3系统激活条件电源关系车速信息关系档位信息关系功能开关IGON且SpeedOff且R档———P/D档且SwitchON注：车速超过12km/h定义为从SpeedOFF变为SpeedON；车速低于10km/h定义为SpeedON变为SpeedOFF。系统关闭条件如下表所示：表4系统关闭条件电源关系车速信息关系档位关系功能开关IGOff或SpeedOn或N档或SwitchOff当系统处在准备运行状态，可以通过R档自动激活系统。即无论发动机启动与否，当驾驶员挂如倒车档时，系统会自动激活，显示面板上会有叠加辅助倒车线车辆后部视图和全景鸟瞰图的复合图像；此时按下功能开关可以切换显示方式和关闭系统；当换挡杆离开R档，图像自动取消答复到倒车前的画面。为了消除误操作或换挡过程中的影响，对系统进行上电延时处理。当系统处在准备运行状态，档位处在P档或D档(处在D档时车速须为SpeedOff)时，按下功能开关可以激活系统、切换显示方式和关闭系统。当车速为SpeedOn时，系统自动关闭。系统打开或关闭的状态将通过CAN消息告知组合仪表和中控台显示设备。项目实行状况产品技术参数全景泊车辅助系统详细技术参数详见下表：表5系统技术参数类别参数系统特性传感器类型CMOS响应时间≤1.5s信噪比≥38dB动态范围70dB监控范围≥1m@360°最低照度≤1.5Lux图像显示视频输出CVBS复合视频信号输出制式NTSC/PAL辨别率720×486(PAL制720×576)电气特性规定9～16VDC功耗≤10W额定电流≤800mA（不包括显示组件）汽车总线CAN基于CAN2.0B通讯协议环境条件工作温度-30℃～+70℃存储温度-40℃～+85℃物理特性摄像头重量≤70g/只控制器尺寸140mm×100mm×30mm系统显示当系统由P/D档位通过功能开关激活进入非倒车工作状态时，系统默认显示前视画面与全景影像，按下功能开关可以切换到显示前视画面与右前画面，其中前视画面作为主视图，全景与右前画面作为辅助视图。再次按下功能开关，系统关闭。显示界面参照如下图所示。图3前视图与全景显示当系统由R档激活进入倒车工作状态时，系统默认显示后视画面与全景影像，按下功能开关可以切换到显示后视画面与右前画面，其中前视画面作为主视图，全景与右前画面作为辅助视图。再按下功能开关，系统关闭。显示界面参照如下图所示。图4后视图与全景显示图5系统各显示界面转换状态图监控范围摄像头的安装位置和角度，须保证车辆前部视图、后部视图在距保险杠在30cm处，已包括车辆宽度范围的视野，左右视图覆盖车辆侧面图像，如下图所示。图6摄像头监控范围设计原则是使驾驶员可以通过全景泊车辅助系统拍摄视图可以监视车辆周围1m内的区域。图7全景处理后的实际监控范围技术实行路线=1\*GB2⑴电路设计在摄像头方面，采用30万像素的CMOS工艺图像传感器，具有良好的低照度效果、色彩还原性和低成本的优势，性价比很高。输出NTSC制式CVBS信号，单端信号的形式传播，节省车身线束。在ECU设计方面，采用DSP作为图像处理单元。四路视频图像通过视频解码单元采集、解码之后，将图像信号输入到DSP进行图像校正、拼接等工作。拼接好的视频图像再通过视频编码单元编码成NTSC制式CVBS信号，通过车身线束传播到中控台位置的显示设备显示车辆周围的监控图像。此外，ECU还包括一种8位的MCU和CAN通讯单元，处理车身的数据信息、控制信号和诊断信息，完毕DSP图像处理单元与车身的信息交互工作。=2\*GB2⑵构造设计部件的机械构造设计，尤其是固定点的位置和机构，以车身的构造空间为基础设计开发，尽量紧凑。摄像头使用专用的与其安装位置匹配的装配架，装置架设计尽量简朴，也可在摄像头本体上设计出固定支架。外部施压500N的力不得使摄像头脱离支架。摄像头的安装不能影像车辆的防水性。摄像头的安装不容许覆盖或遮挡牌照板，影响牌照的观看。摄像头安装不能凸出太多，影响美观。摄像头的安装不得影响系统功能。主机通过支架与车身钣金用螺栓进行固定，并将固定器件的支架构造与器件外壳集成于一体。摄像头防护等级为IP66，可以进行灰尘及防水试验；主机防护等级为IP50，不可进行防水试验。保证摄像头不会因室外气候的影响而受破坏，例如说结冰、冰雹等。=3\*GB2⑶软件设计图像畸变校正：对于广角摄像头获取的车辆周围景象进行畸变校正，消除鱼眼效应对透视效果校正和拼接图像导致的影响。图像透视效果校正：对于通过畸变校正过的图像，根据坐标换算，转换视角，形成图像的俯视效果，为图像融合提供也许性。四画面融合拼接：将具有俯视效果的四幅图像进行图像识别，并进行图像的无缝拼接，形成完整的车辆周围景象。动态泊车辅助线：根据CAN总线获取的转向轮转角信号，预测车辆泊车过程中前进、倒退的规划途径，以动态轨迹的形式辅助驾驶员泊车。功能优化规定与实行功能优化规定在全景泊车辅助系统项目已开发的基础上，与智能轨迹泊车辅助系统相结合，形成全景智能泊车辅助系统。此外，还需要在软硬件设计等方面进行优化，形成全景智能泊车产品开发平台。=1\*GB2⑴扩展产品软硬件设计，在既有4路摄像头图像拼接的基础上，实现车身周围8路摄像头图像的拼接，以适合商用车型的使用，形成涵盖乘用车与商用车应用的全景泊车产品平台。=2\*GB2⑵在既有产品功能的基础上优化产品的构造设计，针对智慧汽车系统的使用需求，按照整车厂的原则规定，进行全景泊车辅助系统ECU和Camera的构造设计，同步明确产品的线束规定及接口设计。=3\*GB2⑶优化图像畸变校正算法和透视校正算法，在既有畸变校正和透视效果的基础上，提高校正后的图像辨别率。=4\*GB2⑷增长图像均衡算法，优化前后摄像头画面与左右摄像头画面亮度不均匀的效果，并在输入图像与输出图像环节增长图像增强处理。=5\*GB2⑸产品DV、PV阶段验证工作，通过型式试验和环境可靠性试验，优化产品可靠性设计。=6\*GB2⑹在全景泊车辅助系统项目已开发的基础上，与智能轨迹泊车辅助系统相结合，形成全景智能泊车辅助系统。智能轨迹泊车功能包括垂直泊车辅助模式和平行泊车辅助模式。图8垂直泊车辅助模式车位与泊车引导线图9平行泊车模式屏幕画面与实际位置的对比UI规定系统显示界面重要由如下六部分构成：=1\*GB2⑴全景画面。=2\*GB2⑵单一视角画面。此画面可单独显示前视、后视画面，必要的状况下也可以显示左视画面和右视画面。=3\*GB2⑶LOGO(OP)。此位置可显示整车厂或车型Logo。=4\*GB2⑷画面视图提醒。此位置提醒驾驶员单一视角画面详细为哪一种视角的画面，便于驾驶员判断车辆周围环境。=5\*GB2⑸返回图标(OP)，触摸屏提供信息。=6\*GB2⑹警示语。向驾驶员提醒告警信息，如“请注意周围环境”。图10系统UI构成各部件安装位置系统包括1个电子控制单元（ECU），安装于中控台附近。1个广角摄像头安装于车辆前车标位置；1个广角摄像头安装于车辆后牌照灯附近；2个广角摄像头分别安装在车辆左右外后视镜下方。图11各部件车身安装位置产品接口定义=1\*GB2⑴ECU元器件端接插件（型号：YN-36/YINENG）图12ECU接插件针脚定义表6ECU接插件定义：CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlating端口AJ1-A-1GND#240.5A1SNJ1-A-2VDD_CAM_FA，前视摄像头电源#240.5A1SNJ1-A-3GND#240.5A1SNJ1-A-4CVBS_FA，前视摄像头视频信号输入#240.5A1SNJ1-A-5GND#240.5A2SNJ1-A-6VDD_CAM_BA，后视摄像头电源#240.5A2SNJ1-A-7GND#240.5A2SNJ1-A-8CVBS_BA，后视摄像头视频信号输入#240.5A2SNJ1-A-9GND#240.5A3SNJ1-A-10VDD_CAM_LA，左侧摄像头电源#240.5A3SNJ1-A-11GND#240.5A3SNJ1-A-12CVBS_LA，左侧摄像头视频信号输入#240.5A3SNJ1-A-13GND#240.5A4SNJ1-A-14VDD_CAM_RA，右侧摄像头电源#240.5A4SNJ1-A-15GND#240.5A4SNJ1-A-16CVBS_RA，右侧摄像头视频信号输入#240.5A4SNJ1-A-17GND#240.5A5SNJ1-A-18VDD_CAM_P，智能泊车摄像头电源#240.5A5SNJ1-A-19GND#240.5A5SNJ1-A-20CVBS_P，智能泊车摄像头视频信号输入#240.5A5SN端口BJ1-B-1GND#240.5A6SNJ1-B-2CVBS_OUT，视频信号输出#240.5A6SNJ1-B-3GND#220.5SNJ1-B-4Display_SW，视频输出状态信号，控制显示屏切换#220.5SNJ1-B-5NCJ1-B-6CAN_L，CAN总线#220.5B1SNJ1-B-7NCJ1-B-8CAN_H，CAN总线#220.5B1SNJ1-B-9GND#220.5SNJ1-B-10CAMERA，切换全景视图组合#220.5SNJ1-B-11GND#220.5SNJ1-B-12Display_A/B，选择显示全景泊车视图或智能泊车视图#220.5SNJ1-B-13NCJ1-B-14NCJ1-B-15GND#200.5SNJ1-B-16IG_ON，Terminal15#200.5SN=2\*GB2⑵全景泊车辅助摄像头元器件端接插件(型号MG610331/KET)图13摄像头接插件针脚定义表7全景摄像头接插件定义CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlatingJ2-1VDD_CAM_FA，前视摄像头电源#240.5A1SNJ2-2CVBS_FA，前视摄像头视频信号输出#240.5A1SNJ2-3GND#240.5A1SNJ2-4GND#240.5A1SNJ3-1VDD_CAM_BA，后视摄像头电源#240.5A2SNJ3-2CVBS_BA，后视摄像头视频信号输出#240.5A2SNJ3-3GND#240.5A2SNJ3-4GND#240.5A2SNJ4-1VDD_CAM_LA，左侧摄像头电源#240.5A3SNJ4-2CVBS_LA，左侧摄像头视频信号输出#240.5A3SNJ4-3GND#240.5A3SNJ4-4GND#240.5A3SNJ5-1VDD_CAM_RA，右侧摄像头电源#240.5A4SNJ5-2CVBS_RA，右侧摄像头视频信号输出#240.5A4SNJ5-3GND#240.5A4SNJ5-4GND#240.5A4SN=3\*GB2⑶智能轨迹泊车辅助摄像头元器件端接插件(型号MG610335/KET)图14摄像头接插件针脚定义表8智能轨迹泊车辅助摄像头接插件定义：CavityCircuit#CircuitDescriptionMinimumWireGaugeMaximumWireResistanceTwistGroup&RateShieldGroupTerminalPlatingJ6-1VDD_CAM_P，智能泊车摄像头电源#240.5A1SNJ6-2CVBS_P，智能泊车摄像头视频信号输出#240.5A1SNJ6-3GND#240.5A1SNJ6-4GND#240.5A1SNJ6-5CAN_H，CAN总线#220.5B1SNJ6-6CAN_L，CAN总线#220.5B1SN产品风险分析市场风险分析国外企业和合资企业一直是中国汽车电子市场的主力，占据了大部分市场份额。但汽车厂商尤其是本土汽车厂商在成本和产品升级的压力下，越来越多地采用本土汽车电子企业的产品，大大提高了本土企业在市场中的份额，这样给我企业的积极安全产品切入市场带来了一定的机遇。在德系车的自动泊车系统大举攻打的同步，以日产为龙头的日系厂商也找到了一种最直观的处理方案——全景泊车。营销中心与