交互式汽车仪表项目可行性报告.docx

汽车仪表项目可行性报告交互式汽车仪表项目可行性报告一、项目总论(一) 项目背景: 近几年车载电子迅猛发展，车载仪器的功能也不断的完善，用户通过仪表终端能够获取的有效数据也越来越丰富；但随着数据量和数据内容的不断增加，传统的模拟指针仪表已经无法满足丰富的数据显示，成为汽车电子发展的一个重大瓶颈；交互式汽车仪表是一以tft液晶屏为显示终端，并集汽车仪表、汽车诊断、倒车后视功能于一体的多功能智能仪表，其最大特点在于该汽车仪表再也不是单一的汽车显示终端而已，而是一个汽车电子系统控制中心，其出现无疑给新一代的汽车仪表终端一个更好的选择。(二) 可行性研究结论: a、 交互式汽车仪表集汽车仪表、倒车后视、汽车诊断功能于一体，对驾驶员的安全驾驶，维修人员的故障判断都有很大帮助，产品实用性强，操作简单；b、 交互式汽车仪表是一个外观华丽大方、显示界面丰富漂亮、比较适用、有档次、高科技的产品；c、交互式汽车仪表，外部预留串行接口，可与其他设备连接扩展相关功能，如：远程诊断、远程数据更新、行车记录等；d、交互式汽车仪表推广将提高我们的生活质量、工作效率；e、交互式汽车仪表对拉动内需、刺激消费方面能起到积极的推动作用； f、交互式汽车仪表必将全面代替传统的汽车仪表。二汽车智能仪表的特色和解决的主要技术问题：1特点：（1）本汽车智能仪表不再是单一的数据显示的单向的仪表，而是用户与汽车之间连接的一座桥梁，是汽车电子系统的控制中心；（2）液晶显示，该仪表配备7寸800*480彩色液晶屏，显示界面更加丰富，显示色彩最大可以达到六万多种（16位色）；继承了传统仪表的基本功能，实现了汽车基本数据包括车速、油量、里程等数据的显示，并且在原有的显示基础上功能有了很大的增强，显示内容更加丰富、数据更多，个性化的图标使得显示更直观，并且在外观上更加漂亮；（3）全触摸控制，该仪表操作更加简单，不像传统仪表，只是普通的单向数据显示，并没有与用户有任何交互，使其实现更多功能；（4）倒车后视功能，倒车后视功能是最初的倒车雷达改进而来的，是在倒车雷达只能听到声音而看不到画面的不足，加以升级为可视倒车系统，通俗讲：由装在车尾的车载摄像头把车尾部摄取的画面，通过传输线把信号送到安装在驾驶位置处的车载显示器，通过图像的方式显示车辆周围的障碍物情况，通过扩大驾驶者的视野，帮助驾驶员观察车辆周围情况，及时发现障碍物，从而增加驾驶的安全系数、辅助驾驶员安全倒车；（5）诊断功能，而该功能是根据最初的解码器改进而来，解码器是唯一能与汽车电脑交流信息的故障诊断仪器，其通过汽车电脑的自诊断座在一定协议支持下与电脑相互通讯交流各种信息，从而获取电脑工作的重要参数；而汽车电脑的自诊断座连接为汽车电脑外接的can bus总线，仪器通过该总线与汽车电脑通讯，获取故障码，然后通过故障码进行相关的分析，并输出结果到屏上，实现了汽车免拆诊断； （6）usb更新表盘数据，该仪表可以通过usb接口更新表盘背景数据，界面可任意定制，使产品更加灵活；（7）预留通信接口，该接口可与其他智能终端连接，如：与本公司研发的汽车多媒体电脑终端连接实现汽车远程故障诊断，利用车载多媒体电脑远程发送命令，在汽车诊断的基础之上，实现汽车远程状态监控功能，当车辆发生故障时，汽车会发出报警声。若车主打电话到服务中心求助，服务中心可对车辆故障进行远程诊断并检查维修记录；若汽车在行驶途中抛锚或迷路，在利用全球定位系统定位后，服务中心会派员进行维修，也可把你引到就近的加油站或汽车旅馆。 还可以通过预留通信接口可提取gps数据实现汽车行驶数据记录等功能。2主要解决技术问题：问题a、 交互式汽车仪表的构成：交互式汽车仪表主要是由32位cpu控制的嵌入式处理器以其外围辅助器件及设备构成。有数据存储、汽车仪表、倒车后视、汽车诊断、usb更新设置等功能；处理器外围主要包括可编程逻辑器件、lcd驱动电路、液晶屏、汽车后视摄像、存储器等；其中嵌入式处理器通过can bus采集内部汽车数据，通过rs232、rs485总线与车辆外部器件进行交互，并将采集数据显示在lcd屏，当检测到倒车信号自动切换到倒车后视模式，显示倒车画面。问题b、 交互式汽车仪表系统功能的制定：1、 汽车仪表；仪表显示2个表盘，和10个功能指示灯，表盘指示值和指示灯的状态数据来自can口、com口和触摸屏，仪表指示的内容包括车速、里程、发动机转速、油量、水温、方向灯指示、安全系统运行状态、轮胎气压、制动装置、安全气囊等等；2、 汽车诊断；通过触摸屏触摸可以进入诊断模式，该模式包括j1939（j1939能够传输测量值和控制数据并配置元件）、系统状态和模块检测，当触摸选择1939或其他对话条时，系统将进入相应的诊断模式；进入相应诊断模式之后，系统通过can总线采集汽车相应数据。注意：为了保证车辆安全，在汽车行驶时，禁止进入诊断模式，如汽车当前处于诊断模式，汽车行驶，则马上退出诊断模式；can总线协议为2.0版本，支持标准帧和扩展帧两种数据格式。3、 倒车后视；倒车模式，将摄像头采集的视频信号输出到lcd屏上显示，有两种情况会进入倒车模式，一种是检测到倒车信号，另外一种是手动触摸命令进入倒车模式，且在任何模式下倒车模式具有最高优先级，当检测到倒车信号的时候都进入倒车模式；4、 usb更新数据；汽车表盘和图像背景的外观可以任意设置，可以通过usb更新其数据，此处usb协议为2.0版本，并且向下兼容1.0协议，数据更新采取加密更新方式，在每次更新之前都要做用户和密码检测，以确保安全更新；5、 倒车检测，本智能仪表可以自动检测倒车信号并进入倒车模式；6、 汽车acc检测（汽车电门检测），在acc信号消失后，仪表将会进入低功耗状态，当acc信号消失超过一定时间之后仪表将会自断电；7、 扩展功能，预留通信接口，可与其他智能设备相连，如：与本公司开发的车载多媒体电脑连接，利用其上网功能可实现其远程汽车诊断和表盘数据更新，利用其gps数据可以扩展行车记录功能；8、 严格的功耗管理，系统运行分为三个级别，在最高级别时候系统全速运行，在低级别时系统将会控制外设降低功耗，三个功耗级别分别是：第一级，在此级别下系统掉电，没有功耗，仪表功耗级别进入第二级一段时间后，将会自动进入该级功耗模式。第二级，在此级别下系统挂起，为低功耗模式，当acc消失或者是手动设置进入该模式时系统会进入低功耗模式以省电，在该模式下屏背光关闭，可编程逻辑器件休眠。第三级，在此模式下系统全速运行，在此级别下，系统全速运行，为仪表最大功耗状态。此外在第三级时候，用户还可以通过调节背光亮度来降低功耗。9、 其他：屏的分辨率为800*480，显示色彩为16位色，全触摸操作。问题c、汽车诊断用的数据来源：汽车诊断的数据主要来源于can bus和rs485总线，其中can为串行通信协议，能有效的支持高安全等级的分布实时控制，该串行通信协议以报文为基础，总线上设备扩展简单，广泛用于汽车领域，汽车中的多个工作单元都连接在该总线上，因此该总线适用于车辆上的数据采集，此外车辆上还有部分附属设备用有rs485总线通信，仪表同样保留了该总线，以全面采集车辆各个工作模块的当前状态。 问题d、液晶指针如何移动：主控制器通过can总线接收数据，处理器自行分析，确定指针需要移动的角度，和图标当前应该处于什么状态，然后修改数据显示存储器当中的数据，进而刷新显示画面，看上去指针就像在模拟指针一样摆动了；问题e、表盘背景如何更新：设备通过usb更新表盘数据，先通过本公司提供的取模软件对图片进行取模，同时利用取模软件生成相关的设置文件，然后将取模结果文件和设置文件拷贝到u盘中去，插入u盘，即可进行表盘数据更新；其中需要注意的是u盘支持大小范围在256mb到8gb之间，更新数据时需要输入密码，请确保密码输入正确，否则更新将会失败；除此之外，如跟其他联网智能设备连接，如本公司的车载多媒体电脑相连，加上软件支持，本机可以通过网络远程更新表盘数据；问题f、仪器如何操作：该仪器终端用户通过触摸和按键两种方式操作，有友好的用户界面，操作简单；系统设置人员可以通过串口或者是usb接口操作仪器，其中串口为通过串行接口发送命令的方式，usb接口为通过插入带有设置文件的u盘来设置仪表。问题g、研发注意事项：汽车新形仪表虽近几年才开始兴起，但是完成其基本功能并不困难，我们通过仔细分析，保证其可靠性应从以下几个方面着手：（1）、注意增强其抗干扰能力，车辆环境复杂多变，如市面上的汽车多媒体设备很多因其抗干扰能力差，容易出现水波纹、液晶显示不正常等状况；(2)、最大限度降低功耗，由于仪表电源由车载蓄电池提供，因此应尽量减少其功耗，注意选用低功耗器件，注意优化软件上的电源管理；(3)、注意设置程序上的错误处理，在出错情况下系统依然能够正常工作，并且提示相关错误，增强系统的稳定性；(4)、注意设计外部看门狗，在系统因为外部原因程序跑飞的情况下系统能自动复位然后恢复到正常的工作状态；(5)、注意外壳设计，因为该仪器安装于车上，其运行环境复杂，且运行时可能存在严重抖动，应当对易碎器件（如液晶屏）设计对应的保护和缓冲，以最大限度的保证系统的稳定性；(6)、产品测试应尽量与其实际工作环境相符； 问题j：如何安装汽车仪表：将仪表安装于原仪表位置，取下汽车相应位置面板，将该机芯插入，正确连线，然后固定螺丝即可，其中需要连接的线包括：电源线、视频信号线、rs485交叉线、can交叉线、acc信号检测线、倒车信号检测线；三国内外汽车仪表的发展状况了解：1汽车电子行业的现状分析：据中国汽车电子市场的定量预测：2008到2011年，汽车电子市场将保持快速发展，年均复合增长率将超过20%，估计2011年汽车电子市场将实现2400亿元的规模。当然，随着市场稳定，汽车电子市场的增长速度会出现逐年放缓的趋势，但整体看汽车电子市场依旧是我国电子市场的一个亮点,它是中国本土企业最易进入并取得成绩的领域。2008年，车载音响持续升级，车载cd在国产轿车中的配备率达到近80%，而配有mp3功能的轿车产量比例超过10%。未来几年内，中国汽车电子市场发展势头不减，国产汽车电子化水平和电控化水平都将不断提高。产品升级是永恒趋势，高性能ic，以及高端解决方案将被大量应用和普及，将刺激汽车电子的发展。汽车多功能仪表将成为信息化时代车载电子产品的重要组成部分，而中国智能交通的发展对相关汽车电子产品普及将起到推动作用。2正在兴起新型汽车仪表：汽车仪表发展多年，但多年发展的汽车仪表的基本显示方式却没有大的改变，其根本原因为：以前的液晶显示技术不够成熟，特别是在工业或者车辆上等复杂、恶劣的环境下，液晶很难保证稳定工作，经常会出现花屏、屏幕抖动或者数据显示不正常等情况，更为严重时会出现漏液或则是液晶屏破裂等，但如今，随着液晶技术的不断完善，液晶在工业应用场合的不断推广，使得汽车仪表方案有了新的选择；新型汽车仪表正是为弥补传统仪表的不足而产生的，如今各国都着手研究新型的汽车仪表显示终端，并因其丰富的显示界面扩展了一些功能，如汽车诊断、倒车后视、acc检测、倒车检测等，其显示更加丰富、漂亮，且能通过其显示更多的有用数据，全触摸功能，和友好的用户界面必将受到广大用户的欢迎。3汽车仪表市场格局：在汽车仪表的市场格局上，一方面是国际性大公司在中高端市场上占有较大份额；另一方面中国本土厂商经过多年打拼占据一定市场份额。他们与国际性大公司联合，争取更多的市场、更多的资源，以低成本抢夺低端市场。从技术发展的领域来看，中国本土厂商在技术上处于跟进状态，在技术储备与产品发展路线把握方面还有待提高；自汽车诞生以来，汽车仪表就随之诞生，且经过上百年的发展，汽车仪表现已经非常完善，但一直是简单的模拟指针显示，现如今随着工业液晶技术的不断完善，工业领域液晶使用的不断推广，各国的汽车制造商和汽车仪器企业也着手研究使用液晶代替传统仪表的方案；如美国通用、日本三菱、本田等各大汽车厂商都开始研究新型的汽车仪表显示方案，并较传统仪表添加了一些功能，如：汽车自检和汽车后视等，并且在发达国家，该类方案已日趋成熟；中国汽车仪表领域，基本全部都还是在使用模拟指针类仪表，显示界面简单，特别是当前汽车产业在国内飞速发展，人们要求也日益增高，传统的仪表显示已经无法满足要求，人们迫切的需要一个能够承载丰富数据内容的终端，然而由于我国汽车电子行业与国际发展水平有一定差距，特别是液晶面板领域，国产的工业液晶与国外发达国家的液晶有较大差距，加上现在汽车厂商can总线的通信协议不尽相同，使得汽车诊断功能只能根据专车定制程序，使产品在各车上的通用性下降，所以汽车行业内迫切需要统一的协议规范。随着现代电子技术的发展，多功能高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表不断在汽车上应用；汽车仪表正向“综合信息系统”的方向发展，其功能不局限于现在的车速、里程、发动机转速、油量、水温、方向灯指示，还将增添一些功能，比如带ecu的智能化汽车仪表，能指示安全系统运行状态，如轮胎气压、制动装置、安全气囊等；4未来的汽车仪表应有以下几点要求：首先，其显示界面将会更加丰富，模拟指针和单色屏将无法承载未来的大数据量的显示；其次要求其功能更加丰富，比如扩展汽车后视、汽车诊断、行车记录、联网操作等功能；还有就是要求其操作简单，友好的图形用户界面，让用户对其功能一目了然，并配备如触摸等方便快捷的操作方式。总之将来的汽车仪表将不再会是单一的数据显示终端，它将会是未来汽车电脑系统的控制终端，是用户与车辆之间的窗口。 二、投资的意义和必要性:（1）汽车仪表状态分析：据悉，目前我国汽车仪表整体上滞后于整车发展，与国外相比有很大差距，产品面临更新换代；传统仪表一般是机电式模拟仪表，只能给驾驶员提供汽车运行中必要而又少量的数据信息，已远远不能满足现代汽车新技术、高速度的要求；随着现代电子技术的发展，多功能高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表不断在汽车上应用；如东风雪铁龙推出的凯旋就配备了感光式自适应组合仪表。仪表的数字式液晶屏，会随车外光的强弱而变亮或变暗，适合人眼辨识，让驾驶者更方便读取包括车速、燃油量、水温等重要信息；汽车仪表正向“综合信息系统”的方向发展，其功能不局限于现在的车速、里程、发动机转速、油量、水温、方向灯指示，还将增添一些功能，比如带ecu的智能化汽车仪表，能指示安全系统运行状态，如轮胎气压、制动装置、安全气囊等；“七分诊断、三分修理”，已成为时下汽车维修业的一句行话，足见诊断技术在当今汽车修理过程中的重要性。随着汽车电子技术日新月异地飞速发展，带e2prom的大容量高速处理器、电子节气门、can现场总线控制等新型电子装备以及新型发动机控制方式在汽车上的广泛采用，对汽车的驾驶性能、安全性能、舒适性能、环保性能的要求也在不断提高，现代汽车的智能化程度越来越高，电子装置越来越多，并且越来越复杂，电控系统故障的诊断，也越来越依赖于使用专用仪器设备进行各项技术分析，特别是征对一些没有记录故障代码的间歇性故障，或只在某些特定工况下发生的驾驶性能障碍。仅凭一块数字万用表修遍天下名车的时代早已成为过去，因此在仪表上扩展以can总线为基础的汽车诊断功能相当必要；时速表、发动机转速表和油量表将会被集网络、诊断和数字显示等功能于一体的触摸式液晶屏幕所取代，并通过交互式汽车仪表的“专家智囊团”实现现场汽车诊断、汽车仪表、倒车后视等功能。（2）本仪表特点：在此领域投资风险较大，但这是高风险、高回报、高利润的产业。信息技术革命正在推动汽车设计翻开崭新的一页。无论是美国、欧洲或者是日本，车商无不将小轿车的自动化、智能化列为21世纪市场攻势的有力手段。为此，车商们同it厂商的合作开始翻开了新的一页。今后，汽车仪表将不会再是单一的数据显示的单向的仪表，而会是用户与汽车之间连接的一座桥梁，是汽车电子系统的控制中心； 交互式汽车仪表不仅实现了基本仪表显示而且实现了倒车检测、acc检测、汽车诊断和汽车后视等功能，并且随着科技的发展，交互式汽车仪表也将不断升级，其未来必将是汽车电子的控制中心，这种交互式汽车仪表的特点主要包括：继承了传统仪表的基本功能，实现了汽车基本数据包括车速、油量、里程等数据的显示，并且在原有的显示基础上功能有了很大的增强，显示内容更加丰富、数据更多，个性化的图标使得显示更直观，并且在外观上更加漂亮；通过can bus与汽车诊断接口相连，通过此接口与汽车计算机系统通讯，通过相关的协议采集数据，并且通过处理器对数据进行分析，然后显示到显示器上，用户不用拆机就能知道当前汽车的基本状况，实现汽车诊断，也给修车带来了更多的依据，并为我们平安驾驶做出贡献；诊断模式包括j1939、系统状态、模块检测、数据查询三个选项，其中j1939根据j1939协议进行检测，提取汽车相关数据，该协议为营运车辆标准协议，模块检测为检测当前汽车系统的特殊工作模块的运行状态，该处各款车的协议可能有所不同需要根据车辆不同来定制协议，数据查询为查询当前车辆基本数据；倒车后视功能，该仪表具检测倒车信号功能，当检测到倒车信号之后液晶显示摄像头捕捉的视频信号，实现倒车后视功能；此外该仪表还具备usb数据更新功能，用户可以通过usb更新表盘数据，使得操作使用更加灵活、随意；汽车远程故障诊断，保留rs232通讯接口，该接口与其他外围设备连接，如与本公司研发的车载多媒体等联网设备连接，利用车载多媒体远程发送命令，在汽车诊断的基础之上，实现汽车远程状态监控功能，当车辆发生故障时，汽车会发出报警声。若车主打电话到服务中心求助，服务中心可对车辆故障进行远程诊断并检查维修记录；若汽车在行驶途中抛锚或迷路，在利用全球定位系统定位后，服务中心会派员进行维修，也可把你引到就近的加油站或汽车旅馆。 （3）经济与社会效益：现代汽车已由传统意义上的机械产品向高新技术产品演进。将计算机、通信、微电子、电子传感器等技术融入到了汽车中。随着生活水平的不断提高，国内对汽车的需求会很快变化，对汽车电子产品的需求增长将会非常快。汽车电子产业在中国将进入到一个跳跃式增长期,车载电脑将是汽车电子的主要代表产品。据调查到2008年，我国汽车市场销售额达10000亿元，其中汽车电子产品约占25%至30%，市场规模约为2500亿元至3000亿元。中国的汽车芯片市场将占全球的10%，2008年中国的汽车立体声音响产量占全球产量的39%，其它汽车电子系统的市场也将急剧扩大。而汽车仪表是汽车控制不可缺少的组成部分，将随我国汽车产量的增长而同步扩大。目前，中国汽车仪器仪表市场规模约300亿元，约占汽车电子总市场的10.2%，但是目前我国大部分汽车仪表产品还是传统的模拟指针仪器，因此在最近几年，汽车仪表市场必将经历其诞生以来的一次全新革命。我国汽车仪表经历了机械式、模拟电路电子式发展阶段。由先进的传感器与显示装置构成的电子仪表已开始全面取代传统的机电式仪表，现在汽车仪表技术正向数字化方面发展，在这新旧两代仪表交替之际，必然有着很大的机遇。用数字技术驱动的指示仪表精度高、统一机芯结构成本低。数字式汽车仪表，是当今和未来一段时间汽车仪表显示装置的主导技术，市场前景十分广阔。三、市场分析与建设规模（一）市场预测: 随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，汽车市场蓬勃发展，车辆每年以数以百万计的数量增加，以车代步、以车为家成为趋势，汽车仪表和汽车检测和倒车后视等功能的加入也将给人们生活带来更大便利，国内汽车工业、汽车市场正面临风起云涌的发展的阶段，这其中蕴含着巨大的商机；但是在整个汽车电子当中，存在一个重要的矛盾，那就是汽车仪表的发展明显落后于整车的发展，汽车仪表发展百年，却到现在都还是同样的显示方式（以简单模拟指针的方式显示），然随工业液晶技术的不断成熟，使得车载类仪表的显示又有一新的选择，汽车仪表正面临其诞生以来的第一次革命；据调查，市面上传统仪表只是简单的模拟仪表，随汽车产业的发展，几个简单的数据再也无法表述出当前的车况，驾驶员越来越希望能够通过仪表盘就能获取更多的有效信息，并且要求仪表具备更强更多的功能；与此同时，随着汽车电脑系统的不断发展，我们通过汽车诊断接口能够获取的数据越来越丰富，当我们有了丰富的仪表显示界面之后，显示这些复杂的数据成为了可能，处理器可以通过汽车诊断接口读取故障码或者数据流通讯的方法对汽车进行自我诊断，该功能在汽车安全驾驶、和汽车修理上面都有着极其重要的意义，必将会受到广大用户的欢迎。交互式汽车仪表系统推广：a、将替代现有的产品：汽车仪表； b、增强现有功能：显示六万多色显示，显示数据更加丰富，全触摸操作，工业液晶屏幕显示；c、增加汽车诊断功能：通过can总线获取汽车上其他工作模块的相关数据，分析数据获知当前车况。d、增加倒车后视功能：检测倒车信号，在有倒车信号时切换屏幕显示，屏幕显示摄像头捕捉的视频信号； e、仪表再也不是原始机械的表盘，而是整个汽车电子系统的控制中心；f、预留接口方便功能扩展。（二）市场推销策略：先在本城市试点使用，待产品稳定之后开始规小模生产，并在本城市招收代理，待产品进一步成熟之后开始在全国推广，配合广告宣传。 （三）产品方案和建设规模:a产品开发方案1产品开发的主要思想：（1）产品系列化规划以适应不同客户群的需求。 准备将产品分为两大类：普及型和豪华型。普及型：主要实现大众需求的常见功能，汽车仪表、倒车检测、acc检测、汽车后视、汽车诊断等功能。豪华型：主要实现普及型功能以外，在普及型基础上扩展网络功能，可以通过网络更新表盘的图片数据。（2）深入市场调研，借鉴市场同类产品的优点。（3）优化设计方案，减低成本，提高产品竞争力。（4）准确完善的需求分析，确保项目有计划的执行。（5）模块化设计，将系统划分为：视频、点屏、存储等模块，最后联合测试完善。（6）注意产品的抗干扰和抗抖动设计，以为适应复杂多变的汽车环境。（7）标准测试流程，按公司标准测试产品，让产品工作环境尽量与使用环境接近，必要时应上车做全方位的测试，并要求做好白盒、黑盒常规测试，和做好相应的压力测试等非常规测试，确保系统稳定性。2利用本公司优势及借鉴市面上类似产品开发经验本公司20xx年申请车载多媒体电脑的国家专利，是xxx专利所有者，专利号：xxxxx本公司多年来一直从事xxxx开发，开发有xxxxx，该车载显示器具有两路av接口、一路s-video、一路vga接口，还具有触摸功能，本汽车仪表以此为基础，添加数字信号输出模块（利用可编程逻辑器件实现）和汽车自诊断接口模块(can总线接口)，实现其基本功能。 考虑到汽车电子产品对品质的要求较高，还需针对xx相关产品的品质状况做一些调查，以便改进、完善。3项目开发主要组成人员：项目组成员表（含主要合作单位参加人员）共x人4 主要经费预算（单位万元）科目总投资预算数总投资预算计算依据经费支出定义1、设备费xx是指在项目