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功能定義在整車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的應(yīng)用論文
1功能定義整體介紹
首先，由產(chǎn)品屬性概要及配置表需求，編制公司級(jí)功能清單，功能清單主要包含功能的名稱(chēng)與功能簡(jiǎn)述，主要作用為整理所有涉及客戶(hù)體驗(yàn)相關(guān)的功能項(xiàng)，由功能清單中每項(xiàng)功能展開(kāi)編寫(xiě)功能選型（FDA）表，通過(guò)評(píng)審確定唯一的功能選型方案，開(kāi)展功能描述與需求文件編制(FDR)，通過(guò)此文件中的用戶(hù)實(shí)例（即功能應(yīng)用的各種情況），開(kāi)展功能實(shí)現(xiàn)（FR）文件編制,FR文件中將詳細(xì)說(shuō)明功能在各種場(chǎng)景下，是如何通過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)軟硬件協(xié)同進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)的。最終，F(xiàn)R技術(shù)文件中對(duì)系統(tǒng)的要求，傳遞至系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)中，通過(guò)管控系統(tǒng)軟硬件的開(kāi)發(fā)，最終保證整車(chē)功能的實(shí)現(xiàn)，流程簡(jiǎn)圖如圖1。
2功能選型FDA介紹
功能選型主要是從概念設(shè)計(jì)及權(quán)衡成本兩方面進(jìn)行規(guī)劃，是用來(lái)描述概念性功能的方案涵蓋。主要通過(guò)為什么需要這個(gè)功能（法規(guī)、客戶(hù)需求、競(jìng)品分析等），這個(gè)功能可以做什么（功能觸發(fā)后的行為、司機(jī)或乘客如何操作功能或與之互動(dòng)），如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能（對(duì)這個(gè)功能的核心需求、功能方案、邊界圖見(jiàn)圖2等），從乘客的視角規(guī)劃功能，在設(shè)計(jì)之初，最大程度上保證顧客的需求。
3功能實(shí)現(xiàn)與需求FDR介紹
功能實(shí)現(xiàn)與需求是站在用戶(hù)的角度闡述功能行為或者用戶(hù)同功能交互方式的文件，是對(duì)FR或其他FDR的輸入。主要通過(guò)用例分析來(lái)進(jìn)行邏輯編寫(xiě)。用例分析主要是指該功能都會(huì)在哪些客戶(hù)應(yīng)用車(chē)輛的場(chǎng)景下發(fā)生。功能實(shí)現(xiàn)與需求的目的是關(guān)注客戶(hù)對(duì)功能的體驗(yàn)以及功能在不同情境下對(duì)外界行為；品牌下不同的車(chē)型可以給客戶(hù)一脈相承的用車(chē)體驗(yàn)；顧客需求是不斷變更的，所以必須要能夠使得文檔能夠很快和很頻繁的更新，所以FDR仍然是一個(gè)比較頂層的設(shè)計(jì)，而非詳細(xì)的設(shè)計(jì)；FDR應(yīng)獨(dú)立于功能是如何實(shí)現(xiàn)的，這樣的話(huà)功能開(kāi)發(fā)就不受制于架構(gòu)的變更，而且FDR可以在不同的項(xiàng)目中得到復(fù)用。
4功能實(shí)現(xiàn)FR介紹
FR是技術(shù)性文件，描述不同子系統(tǒng)間的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，F(xiàn)R介于功能需求描述FDR和系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)之間，是系統(tǒng)需求描述SRD物理實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵輸入性文件。FR是用于收集、開(kāi)發(fā)、描述功能的電氣實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)R的輸入需求都是來(lái)源于FDR，目的是對(duì)影響功能實(shí)現(xiàn)的各種需求有總體的把握；描述不同系統(tǒng)協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)功能從需求輸入到系統(tǒng)職責(zé)細(xì)化的細(xì)節(jié)描述，并且描述功能實(shí)現(xiàn)交互的場(chǎng)景及系統(tǒng)間交互的實(shí)現(xiàn)需求。
5車(chē)外人臉識(shí)別功能舉例
5.1車(chē)外人臉識(shí)別
FDA為什么需要這個(gè)功能:打造個(gè)性化風(fēng)格：在駕駛員進(jìn)入車(chē)輛之前，車(chē)輛已經(jīng)識(shí)別到駕駛員身份并調(diào)配個(gè)性化設(shè)置。無(wú)鑰匙進(jìn)入的需求：車(chē)主無(wú)需攜帶鑰匙，敲擊屏幕，啟動(dòng)車(chē)外人臉識(shí)別，識(shí)別成功，車(chē)門(mén)解鎖。這個(gè)功能可以做什么：車(chē)主攜帶鑰匙，距離車(chē)輛5米內(nèi)感應(yīng)到鑰匙，系統(tǒng)5秒內(nèi)激活。駕駛員靠近車(chē)輛1.5米范圍內(nèi)，系統(tǒng)1秒內(nèi)完成臉部識(shí)別，身份匹配。車(chē)輛在駕駛員就坐后自動(dòng)調(diào)節(jié)座椅，方向盤(pán)，外后視鏡位置。車(chē)輛B柱安裝一塊屏幕，用于在識(shí)別過(guò)程中的人機(jī)交互。識(shí)別過(guò)程中會(huì)提示駕駛員面朝攝像頭，協(xié)助順利完成識(shí)別過(guò)程。如果車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別不成功，則需要通過(guò)鑰匙進(jìn)入車(chē)內(nèi)，進(jìn)入車(chē)內(nèi)將進(jìn)行二次識(shí)別。當(dāng)車(chē)主沒(méi)帶鑰匙，可以通過(guò)敲擊屏幕，喚醒系統(tǒng)，通過(guò)人臉識(shí)別解鎖車(chē)門(mén)進(jìn)入車(chē)輛。如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能：主要通過(guò)車(chē)外屏幕、多媒體主機(jī)、與人臉識(shí)別主控制器互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入功能。車(chē)內(nèi)攝像頭、主動(dòng)安全控制模塊與人臉識(shí)別主控制器互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)人臉識(shí)別，以及進(jìn)行疲勞監(jiān)測(cè)功能（圖3）。
5.2車(chē)外人臉識(shí)別FDR
5.2.1車(chē)外人臉識(shí)別用例分析（圖4）用例1：駕駛員走近車(chē)輛，車(chē)輛感應(yīng)到藍(lán)牙鑰匙，車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)（目標(biāo)2s內(nèi)）并在1s內(nèi)完成對(duì)距離車(chē)輛1.5米范圍內(nèi)的人員識(shí)別。識(shí)別成功，外屏顯示歡迎語(yǔ)，車(chē)門(mén)解鎖，并配置HMI個(gè)性化設(shè)置，當(dāng)駕駛員進(jìn)入車(chē)輛，配置座椅，方向盤(pán)等個(gè)性化設(shè)置。目標(biāo)識(shí)別失敗，系統(tǒng)通過(guò)外屏引導(dǎo)駕駛員面朝攝像頭重新識(shí)別。用例2：共享車(chē)租客將鑰匙借給第三方使用，車(chē)外人臉識(shí)別到并非租客開(kāi)門(mén)，系統(tǒng)向后臺(tái)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。用例3：與車(chē)外人臉識(shí)別功能結(jié)合，可以預(yù)設(shè)節(jié)日問(wèn)候，給予家人，情侶節(jié)日驚喜。用例4：當(dāng)車(chē)輛感應(yīng)到車(chē)輛鑰匙，系統(tǒng)將車(chē)輛狀態(tài)，天氣情況等顯示到側(cè)面玻璃/前玻璃上。用例5：當(dāng)車(chē)輛在充電時(shí)，系統(tǒng)將充電信息顯示到側(cè)面玻璃/前玻璃上。用例6：當(dāng)需要在車(chē)輛上收取快遞時(shí)，在玻璃顯示簽收快遞信息，提示快遞員本車(chē)為需要投放快遞的車(chē)輛。用例7：當(dāng)車(chē)輛發(fā)生故障時(shí)，在玻璃顯示警示，提醒其他車(chē)輛注意，或顯示SOS標(biāo)語(yǔ)。用例8：當(dāng)行人過(guò)于靠近車(chē)輛，系統(tǒng)在側(cè)面玻璃顯示警示語(yǔ)，警示本車(chē)已經(jīng)設(shè)防。用例9：車(chē)輛組隊(duì)出行，可以在玻璃上顯示隊(duì)伍的口號(hào)，隊(duì)標(biāo)等信息。用例10：在打車(chē)時(shí)，車(chē)輛側(cè)面玻璃可以與乘客手機(jī)互聯(lián)，顯示乘客設(shè)定信息，方便尋找車(chē)輛。5.2.2車(chē)外人臉識(shí)別功能邊界車(chē)外人臉識(shí)別有效范圍：1.5m處，寬度5.2m,高度3.6m；1m處，寬度3.45m，高度2.4m；0.5m處，款1.75m，高1.2m。超出范圍將有可能識(shí)別不到。識(shí)別過(guò)程中，人臉與攝像頭角度：-YAW:+/-45;PITCH:+40/-20;ROLL：+/-30范圍內(nèi)。識(shí)別效果受雨雪等惡劣天氣影響。攝像頭被灰塵遮擋，將影響系統(tǒng)功能，需要定期擦拭干凈。5.2.3車(chē)外人臉識(shí)別功能場(chǎng)景描述因此功能應(yīng)用場(chǎng)景較多，篇幅有限，僅對(duì)識(shí)別人臉配置設(shè)置功能展開(kāi)詳細(xì)描述。此功能有如下五種可能情況發(fā)生，詳細(xì)描述事件邏輯順序如下：場(chǎng)景A邏輯順序：1.駕駛員攜帶鑰匙靠近車(chē)輛。2.車(chē)輛感應(yīng)到鑰匙，人臉識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)，開(kāi)始識(shí)別人臉。3.本地識(shí)別成功，若車(chē)主通過(guò)HMI或手機(jī)APP設(shè)置了通過(guò)車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行解鎖車(chē)門(mén)。4.車(chē)門(mén)解鎖，HMI配置個(gè)性化設(shè)置，座椅后移迎接車(chē)主，車(chē)外屏幕顯示問(wèn)候語(yǔ)以及預(yù)設(shè)興趣內(nèi)容。5.駕駛員打開(kāi)車(chē)門(mén)。6.車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)關(guān)閉。7.結(jié)束。場(chǎng)景B邏輯順序：1.駕駛員攜帶鑰匙靠近車(chē)輛。2.車(chē)輛感應(yīng)到鑰匙，人臉識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)，開(kāi)始識(shí)別人臉。3.本地識(shí)別成功，若車(chē)主未通過(guò)人機(jī)交互（HMI）手機(jī)APP設(shè)置了通過(guò)車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行解鎖車(chē)門(mén)。4.HMI配置個(gè)性化設(shè)置，座椅后移迎接車(chē)主，車(chē)外屏幕顯示問(wèn)候語(yǔ)以及預(yù)設(shè)興趣內(nèi)容。5.駕駛員通過(guò)鑰匙解鎖車(chē)門(mén)，打開(kāi)車(chē)門(mén)。6.車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)關(guān)閉。7.結(jié)束。場(chǎng)景C邏輯順序：1.系統(tǒng)識(shí)別人臉失敗。2.車(chē)外屏幕提示駕駛員面向攝像頭并從新識(shí)別。3.結(jié)束。場(chǎng)景D邏輯順序：1.系統(tǒng)識(shí)別到人臉但身份匹配失敗。2.車(chē)外屏幕提示駕駛員需先進(jìn)行注冊(cè)并綁定圖片。3.駕駛員打開(kāi)車(chē)門(mén)。4.車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)關(guān)閉。5.結(jié)束。場(chǎng)景E邏輯順序：1.駕駛員沒(méi)帶鑰匙，通過(guò)雙擊屏幕喚醒系統(tǒng)。2.車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)，車(chē)外屏幕點(diǎn)亮顯示密碼輸入界面。3.駕駛員通過(guò)輸入密碼解鎖車(chē)門(mén)。4.車(chē)外人臉識(shí)別系統(tǒng)關(guān)閉。5.結(jié)束。
5.3車(chē)外人臉識(shí)別FR
車(chē)外人臉識(shí)別的功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)交互如圖5：各系統(tǒng)要求如下：互聯(lián)服務(wù)子系統(tǒng):提供車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，提供連接云端數(shù)據(jù)的功能，下載云端上個(gè)人的賬戶(hù)信息，以及同步手機(jī)APP設(shè)置到本地。車(chē)輛模式管理子系統(tǒng)：提供車(chē)輛模式和使用模式的信息，提供有關(guān)能量平衡的信息，并最終要求在需要能量平衡時(shí)停止此功能。鎖子系統(tǒng):提供車(chē)門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉信號(hào)。遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)：提供藍(lán)牙鑰匙信號(hào)，藍(lán)牙鑰匙位置信號(hào)。高壓能量管理子系統(tǒng)：提供充放電狀態(tài)信號(hào)，充放電剩余時(shí)間信號(hào)。人機(jī)交互管理子系統(tǒng)：提供用戶(hù)顯示內(nèi)容設(shè)置界面，設(shè)置顯示內(nèi)容，時(shí)段，提供人臉識(shí)別異常情況下的文字提醒，檢測(cè)不成功的文字提醒，顯示用戶(hù)設(shè)置內(nèi)容。防盜子系統(tǒng)：發(fā)送防盜系統(tǒng)觸發(fā)信號(hào)。
6結(jié)束語(yǔ)
本文提供了由功能指導(dǎo)設(shè)計(jì)的正向開(kāi)發(fā)思路。通過(guò)介紹功能定義中FDA、FR、FDR文件的概念及內(nèi)在邏輯，并通過(guò)車(chē)外人臉識(shí)別功能進(jìn)行舉例，介紹功能是如何逐步從客戶(hù)需求轉(zhuǎn)化至系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。由功能設(shè)計(jì)指導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法，由原來(lái)供應(yīng)商提供技術(shù)為主導(dǎo)的逆向開(kāi)發(fā)流程，轉(zhuǎn)變?yōu)橛晒δ転橹鲗?dǎo)的正向開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程，有效的積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在滿(mǎn)足新品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期與質(zhì)量要求的同時(shí)，保證了最終的客戶(hù)功能需求與產(chǎn)品滿(mǎn)意度。
參考文獻(xiàn)
[1]NPDShandbook吉利新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體現(xiàn)手冊(cè).
[2]吉利工程師手冊(cè)1.02017-08.
作者：張金一 單位：浙江吉智新能源汽車(chē)科技有限公司
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