功能定义在整车产品开发中的应用介绍.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.57M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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53 功能定义在整车产品开发中的应用介绍张金一 ( 浙江吉智新能源汽车科技有限公司，杭州 310000） [摘要]本文主要介绍功能定义在整车开发中的作用，并详细介绍通过功能清单、功能选型、功能需求与描述、功能实现的逐步规划，从而实现整车功能的逻辑方法。通过车外人脸识别功能实例，展现功能定义的具体应用。关键词：功能清单；功能选型；功能需求与描述；功能实现 Application of the Functional Definition in the Vehicle Development Zhang Jinyi (ZheJiang Ji Zhi New Energy Automobile Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 310000) [Abstract]This paper mainly introduce the functional definition in vehicle product development system, and detailed introduction of the concept of vehicle Function list, Function Design Alternative, Function Design Request, Function Realization, and step by step to introduce the interaction of each other relationship, to realize the function of vehicle logic method. Finally, through the outside face recognition function instance, to show the conception of vehicle functional definition. Keywords: function list,function design alternative (FDA),function design request (FDR),function realization(FR) 0 引言近年电子电气系统的复杂度和重要度不断提升，由此形成 2500 多项软件功能，1000 多万条软件代码，近百控制器多种总线类型的局面，从而功能实现的复杂度与重要度也在不断提升。然而，目前针对功能的开发，缺失从功能选型到系统开发的过程，开发流程不够严谨，经常在设计的后期会因为某个信号或机械匹配的问题，导致前期定义的功能不能够实现。因此，吉利集团开发体系引入功能选型的方法，将整车需求与系统设计有序联系起来，以保证整车功能的最终实现。 1 功能定义整体介绍首先，由产品属性概要及配置表需求，编制公司级功能清单，功能清单主要包含功能的名称与功能简述，主要作用为整理所有涉及客户体验相关的功能项，由功能清单中每项功能展开编写功能选型（FDA）表，通过评审确定唯一的功能选型方案，开展功能描述与需求文件编制 (FDR)，通过此文件中的用户实例（即功能应用的各种情况），开展功能实现（FR）文件编制 ,FR 文件中将详细说明功能在各种场景下，是如何通过各个子系统软硬件协同进行功能实现的。最终，FR 技术文件中对系统的要求，传递至系统需求设计中，通过管控系统软硬件的开发，最终保证整车功能的实现，流程简图如图 1。图 1 流程简图 2 功能选型 FDA 介绍功能选型主要是从概念设计及权衡成本两方面进行规划，是用来描述概念性功能的方案涵盖。主要通过为什么需要这个功能（法规、客户需求、竞品分析等），这个功能可以做什么（功能触发后的行为、司机或乘客如何操作功能或与之互动），如何研究与应用 Research and Application中国汽车 China Auto | 2018

54 实现这个功能（对这个功能的核心需求、功能方案、边界图见图 2 等），从乘客的视角规划功能，在设计之初，最大程度上保证顾客的需求。 3 功能实现与需求 FDR 介绍功能实现与需求是站在用户的角度阐述功能行为或者用户同功能交互方式的文件，是对 FR 或其他 FDR 的输入。主要通过用例分析来进行逻辑编写。用例分析主要是指该功能都会在哪些客户应用车辆的场景下发生。功能实现与需求的目的是关注客户对功能的体验以及功能在不同情境下对外界行为；品牌下不同的车型可以给客户一脉相承的用车体验；顾客需求是不断变更的，所以必须要能够使得文档能够很快和很频繁的更新，所以 FDR 仍然是一个比较顶层的设计，而非详细的设计；FDR 应独立于功能是如何实现的，这样的话功能开发就不受制于架构的变更，而且 FDR 可以在不同的项目中得到复用。 4 功能实现 FR 介绍 FR 是技术性文件，描述不同子系统间的协作来实现功能，FR 介于功能需求描述 FDR 和系统详细设计之间，是系统需求描述 SRD 物理实现的关键输入性文件。 FR 是用于收集、开发、描述功能的电气实现， FR 的输入需求都是来源于 FDR，目的是对影响功能实现的各种需求有总体的把握；描述不同系统协同来实现功能从需求输入到系统职责细化的细节描述，并且描述功能实现交互的场景及系统间交互的实现需求。 5 车外人脸识别功能举例 5.1 车外人脸识别 FDA 为什么需要这个功能 : 打造个性化风格：在驾驶员进入车辆之前，车辆已经识别到驾驶员身份并调配个性化设置。无钥匙进入的需求：车主无需携带钥匙，敲击屏幕，启动车外人脸识别，识别成功，车门解锁。这个功能可以做什么：车主携带钥匙，距离车辆 5 米内感应到钥匙，系统 5 秒内激活。驾驶员靠近车辆 1.5 米范围内，系统 1 秒内完成脸部识别，身份匹配。车辆在驾驶员就坐后自动调节座椅，方向盘，外后视镜位置。车辆 B 柱安装一块屏幕，用于在识别过程中的人机交互。识别过程中会提示驾驶员面朝摄像头，协助顺利完成识别过程。如果车外人脸识别系统识别不成功，则需要通过钥匙进入车内，进入车内将进行二次识别。当车主没带钥匙，可以通过敲击屏幕，唤醒系统，通过人脸识别解锁车门进入车辆。图 2 边界图研究与应用 Research and Application中国汽车 China Auto | 2018

如何实现这个功能：主要通过车外屏幕、多媒体主机、与人脸识别主控制器互联，实现无钥匙进入功能。车内摄像头、主动安全控制模块与人脸识别主控制器互联，实现车内人脸识别，以及进行疲劳监测功能（图 3）。图 3 逻辑图 5.2 车外人脸识别 FDR 5.2.1 车外人脸识别用例分析（图 4）用例 1：驾驶员走近车辆，车辆感应到蓝牙钥匙，车外人脸识别系统启动（目标 2s 内）并在 1s 内完成对距离车辆 1.5 米范围内的人员识别。识别成功，外屏显示欢迎语，车门解锁，并配置 HMI 个性化设置，当驾驶员进入车辆，配置座椅，方向盘等个性化设置。目标识别失败，系统通过外屏引导驾驶员面朝摄像头重新识别。用例 2：共享车租客将钥匙借给第三方使用，车外人脸识别到并非租客开门，系统向后台发出预警信号。用例 3：与车外人脸识别功能结合，可以预设节日问候，给予家人，情侣节日惊喜。用例 4：当车辆感应到车辆钥匙，系统将车辆状态，天气情况等显示到侧面玻璃 / 前玻璃上。用例 5：当车辆在充电时，系统将充电信息显示到侧面玻璃 / 前玻璃上。用例 6：当需要在车辆上收取快递时，在玻璃显示签收快递信息，提示快递员本车为需要投放快递的车辆。用例 7：当车辆发生故障时，在玻璃显示警示，提醒其他车辆注意，或显示 SOS 标语。 55 用例 8：当行人过于靠近车辆，系统在侧面玻璃显示警示语，警示本车已经设防。用例 9：车辆组队出行，可以在玻璃上显示队伍的口号，队标等信息。用例 10：在打车时，车辆侧面玻璃可以与乘客手机互联，显示乘客设定信息，方便寻找车辆。 5.2.2 车外人脸识别功能边界车外人脸识别有效范围：1.5m 处，宽度 5.2m, 高度 3.6m；1m 处，宽度 3.45m，高度 2.4m；0.5m 处，款 1.75m，高 1.2m。超出范围将有可能识别不到。识别过程中，人脸与摄像头角度：- YAW: +/- 45; PITCH: +40/-20; ROLL：+/-30 范围内。识别效果受雨雪等恶劣天气影响。摄像头被灰尘遮挡，将影响系统功能，需要定期擦拭干净。 5.2.3 车外人脸识别功能场景描述因此功能应用场景较多，篇幅有限，仅对识别人脸配置设置功能展开详细描述。开始驾驶员没带钥匙，双击屏幕唤醒系统驾驶员携带钥匙靠近车辆，车辆感应到钥匙车外人脸识别系统4秒内启动系统识别人脸车主设置车外人脸识别解锁？ Y 识别成功？ Y N N 车门解锁；HMI配置个性化设置，座椅后移迎接车主。车外屏幕显示车主问候及预设兴趣内容 HMI配置个性化设置，座椅后移迎接车主。车外屏幕显示车主问候及预设兴趣内容车外屏幕提示驾驶员面朝摄像头重新识别 /提示请先进行注册并绑定图片驾驶员打开车门车外人脸识别系统关闭结束图 4 识别人脸配置设置流程图此功能有如下五种可能情况发生，详细描述事件逻辑顺序如下：场景 A 逻辑顺序： 1. 驾驶员携带钥匙靠近车辆。 2. 车辆感应到钥匙，人脸识别系统启动，开始识别人脸。 3. 本地识别成功，若车主通过 HMI 或手机 APP 研究与应用 Research and Application中国汽车 China Auto | 2018

56 设置了通过车外人脸识别系统进行解锁车门。 4. 车门解锁，HMI 配置个性化设置，座椅后移迎接车主，车外屏幕显示问候语以及预设兴趣内容。 5. 驾驶员打开车门。 6. 车外人脸识别系统关闭。 7. 结束。场景 B 逻辑顺序： 1. 驾驶员携带钥匙靠近车辆。 2. 车辆感应到钥匙，人脸识别系统启动，开始识别人脸。 3. 本地识别成功，若车主未通过人机交互（HMI）手机 APP 设置了通过车外人脸识别系统进行解锁车门。 4.HMI 配置个性化设置，座椅后移迎接车主，车外屏幕显示问候语以及预设兴趣内容。 5. 驾驶员通过钥匙解锁车门，打开车门。 6. 车外人脸识别系统关闭。 7. 结束。场景 C 逻辑顺序： 1. 系统识别人脸失败。 2. 车外屏幕提示驾驶员面向摄像头并从新识别。 3. 结束。场景 D 逻辑顺序： 1. 系统识别到人脸但身份匹配失败。 2. 车外屏幕提示驾驶员需先进行注册并绑定图片。 3. 驾驶员打开车门。 4. 车外人脸识别系统关闭。 5. 结束。场景 E 逻辑顺序： 1. 驾驶员没带钥匙，通过双击屏幕唤醒系统。 2. 车外人脸识别系统启动，车外屏幕点亮显示密码输入界面。 3. 驾驶员通过输入密码解锁车门。 4. 车外人脸识别系统关闭。 5. 结束。 5.3 车外人脸识别 FR 车外人脸识别的功能实现系统交互如图 5：各系统要求如下：互联服务子系统 : 提供车辆网络连接状态，提供连接云端数据的功能，下载云端上个人的账户信息，以及同步手机 APP 设置到本地。车辆模式管理子系统 : 车门开启关闭信号锁子系统车辆模式信号能量损耗信号车辆模式管理子系统下载云端信号同步手机APP设置互联服务主功能控制器功能开关设置信号显示设置内容人机交互管理子系统蓝牙钥匙信号远程控制子系统充放电状态信号高压能量管理子系统防盗触发信号防盗子系统图 5 系统交互图提供车辆模式和使用模式的信息，提供有关能量平衡的信息，并最终要求在需要能量平衡时停止此功能。锁子系统 : 提供车门开启关闭信号。远程控制子系统：提供蓝牙钥匙信号，蓝牙钥匙位置信号。高压能量管理子系统：提供充放电状态信号，充放电剩余时间信号。人机交互管理子系统：提供用户显示内容设置界面，设置显示内容，时段，提供人脸识别异常情况下的文字提醒，检测不成功的文字提醒，显示用户设置内容。防盗子系统：发送防盗系统触发信号。 6 结束语本文提供了由功能指导设计的正向开发思路。通过介绍功能定义中 FDA、FR、FDR 文件的概念及内在逻辑，并通过车外人脸识别功能进行举例，介绍功能是如何逐步从客户需求转化至系统开发的。由功能设计指导系统开发的方法，由原来供应商提供技术为主导的逆向开发流程，转变为由功能为主导的正向开发设计流程，有效的积累了设计经验，在满足新品设计开发周期与质量要求的同时，保证了最终的客户功能需求与产品满意度。参考文献 [1] NPDS handbook 吉利新产品开发体现手册 . [2] 吉利工程师手册 1.0 2017-08. 研究与应用 Research and Application中国汽车 China Auto | 2018

word版下载：http://www.ixueshu.com 免费论文查重：http://www.paperyy.com 3亿免费文献下载：http://www.ixueshu.com 超值论文自动降重：http://www.paperyy.com/reduce_repetition PPT免费模版下载：http://ppt.ixueshu.com ------------------------------------------------------------------------------- 阅读此文的还阅读了： 1. 锁阳的功能研究及产品开发 2. 对标分析及其在整车产品开发中的应用 3. 从功能定义法到产品造型设计的探究 4. 综合主观评价在整车开发中的应用 5. 浅谈功能尺寸在整车中的应用 6. 整车质量管理在汽车产品开发中的应用 7. 浅析整车虚拟评审在汽车开发中的应用 8. 项目管理在整车开发项目中的应用 9. 项目管理在整车开发项目中的应用 10. FANUC新产品及功能介绍 11. 功能糖制备技术及主要产品介绍 12. 产品开发介绍 13. 汽车企业整车产品开发项目管理与控制 14. 汽车轻量化在整车开发中的应用 15. 对标分析及其在整车产品开发中的应用 16. GD3理论在整车新产品开发质量管理中的应用 17. QVTS产品开发系统在DVD产品开发中的应用 18. 项目管理在整车开发中的应用探讨 19. 产品介绍系列 0603产品介绍 20. 浅谈并行工程在整车开发项目中的应用 21. 项目管理方法在整车开发中的应用 22. 产品介绍系列 0603产品介绍 23. 汽车轻量化在整车开发中的应用 24. 整车产品开发流程浅析 25. 外汇衍生产品与外汇衍生产品市场的定义与功能

26. 整车电气功能子系统的应用研究 27. 《中国汽车整车企业产品开发能力研究》课题结题 28. 整车质量管理在汽车产品开发中的应用 29. 功能性纺织产品开发模式 30. 软件定义在开发中心的应用思考与实践 31. 硒应用技术与产品开发研究团队介绍 32. 浅谈整车性能在整车开发中的应用管理 33. 项目风险管理在汽车整车开发中的应用研究 34. 汽车企业整车产品开发项目管理与控制 35. 虚拟产品开发(VPD)技术——MSC.Manufacture软件包功能介绍 36. 汽车车门集成在整车开发中的应用 37. 苦菜的功能成分及产品开发 38. 自动化线束设计软件在整车开发中的应用 39. 整车EMC开发过程介绍 40. 道路滑行阻力在整车开发中的应用简述 41. 博弈理论在整车开发流程的应用 42. 项目管理在整车开发项目中的应用 43. 浅谈整车性能在整车开发中的应用管理 44. 论整车TAC检具开发 45. 汽车整车开发流程分析 46. 产品Benchmarking在整车自主开发中的应用 47. 功能定义在整车产品开发中的应用介绍 48. dSPACE系统在整车控制器开发上的应用 49. 同步工程在整车开发与装配过程中的应用 50. CAE在整车开发中的应用

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