車載智能系統(tǒng)開發(fā)需求說明書一、項(xiàng)目背景與開發(fā)目標(biāo)（一）項(xiàng)目背景智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)迭代與用戶需求升級(jí)，推動(dòng)車載系統(tǒng)從“工具型”向“智能服務(wù)型”演進(jìn)。政策端，《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖》《汽車數(shù)據(jù)安全管理規(guī)定》等文件加速行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化；市場(chǎng)端，用戶對(duì)多模態(tài)交互、主動(dòng)安全、車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的需求成為購(gòu)車核心決策因素。在此背景下，開發(fā)具備全場(chǎng)景服務(wù)能力的車載智能系統(tǒng)，既是車企差異化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，也是支撐車輛全生命周期OTA迭代的技術(shù)基礎(chǔ)。（二）開發(fā)目標(biāo)1.體驗(yàn)升級(jí)：構(gòu)建“語音+觸控+手勢(shì)”多模態(tài)交互體系，實(shí)現(xiàn)核心功能“零層級(jí)”操作（駕駛時(shí)觸達(dá)≤2步），降低用戶認(rèn)知負(fù)荷。2.安全增強(qiáng)：集成L2+級(jí)智能駕駛輔助（ACC、LKA、AEB等），通過ISO____ASIL-B級(jí)功能安全設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)降至行業(yè)領(lǐng)先水平。3.生態(tài)拓展：支持車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（遠(yuǎn)程控車、在線導(dǎo)航、娛樂流媒體），并通過OTA實(shí)現(xiàn)功能持續(xù)迭代，適配未來5年技術(shù)演進(jìn)。4.硬件兼容：兼容高通8155、地平線征程3/5等主流車規(guī)芯片，適配單目/雙目攝像頭、多雷達(dá)等傳感器配置，覆蓋燃油、純電、混動(dòng)車型。二、需求范圍定義（一）系統(tǒng)邊界車載智能系統(tǒng)包含軟件層（操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用層）、硬件層（車機(jī)、傳感器、通信模塊）、服務(wù)層（云端平臺(tái)、第三方接口），需與車輛CAN總線、手機(jī)APP、云端服務(wù)器交互，但不涉及動(dòng)力、底盤系統(tǒng)的底層控制（僅讀取狀態(tài)數(shù)據(jù)）。（二）核心模塊1.智能交互：語音（多輪對(duì)話、方言識(shí)別）、觸控（極簡(jiǎn)層級(jí)、盲操設(shè)計(jì)）、手勢(shì)（懸停喚醒、滑動(dòng)切換）、多屏聯(lián)動(dòng)（儀表、中控、HUD）。2.駕駛輔助：自適應(yīng)巡航（ACC）、車道保持（LKA）、自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）、盲區(qū)監(jiān)測(cè)（BSD）。3.車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)：遠(yuǎn)程控制（車門、空調(diào)、充電）、在線導(dǎo)航（實(shí)時(shí)路況、POI推薦）、娛樂（音樂/視頻流媒體）、OTA升級(jí)。4.車輛管理：故障診斷（OBD解析）、能耗監(jiān)測(cè)（續(xù)航預(yù)測(cè)）、用戶賬戶（多賬戶切換、偏好同步）。三、功能需求詳述（一）智能交互模塊1.語音交互喚醒與響應(yīng)：支持自定義喚醒詞（默認(rèn)“你好，XX”），喚醒響應(yīng)≤500ms；支持5輪上下文對(duì)話，覆蓋普通話、粵語、四川話等主流方言識(shí)別。功能覆蓋：控制車輛（空調(diào)、車窗、座椅）、導(dǎo)航（目的地搜索、路線規(guī)劃）、娛樂（音樂/電臺(tái)切換）、信息查詢（天氣、新聞）；支持“可見即可說”（中控屏界面元素語音操控）。2.觸控交互界面設(shè)計(jì)：采用“卡片式+固定熱區(qū)”設(shè)計(jì)，駕駛時(shí)核心功能（導(dǎo)航、空調(diào)、音樂）操作路徑≤2步；支持分屏顯示（如導(dǎo)航+音樂并行），屏幕響應(yīng)≤300ms（點(diǎn)擊/滑動(dòng)無卡頓）。交互邏輯：長(zhǎng)按快捷操作（如長(zhǎng)按空調(diào)圖標(biāo)彈出溫度條）、拖拽調(diào)節(jié)（音量/亮度滑塊）；誤觸高風(fēng)險(xiǎn)操作（如“恢復(fù)出廠設(shè)置”）需二次確認(rèn)。3.手勢(shì)交互基礎(chǔ)手勢(shì)：左右滑動(dòng)切換界面、捏合縮放地圖、懸停（手部懸停中控屏上方10cm內(nèi)喚醒語音）。安全約束：手勢(shì)操作僅在“車速≤30km/h”或“P檔”時(shí)啟用，避免高速分散注意力。（二）智能駕駛輔助模塊1.自適應(yīng)巡航（ACC）工作范圍：車速0-130km/h，跟車距離3檔可調(diào)（近/中/遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)車距1.5m/3m/5m）。場(chǎng)景適配：支持彎道跟車（曲率半徑≥250m）、加塞識(shí)別（相鄰車道車輛切入時(shí)平穩(wěn)減速/加速）。2.車道保持（LKA）識(shí)別精度：車道線識(shí)別準(zhǔn)確率≥98%（白天/干燥路面），支持虛線、實(shí)線、路口導(dǎo)向線；車道線模糊時(shí)（如雨夜），通過車輛軌跡預(yù)測(cè)輔助保持。干預(yù)邏輯：系統(tǒng)持續(xù)提供轉(zhuǎn)向力矩，駕駛員接管方向盤（扭矩≥1.5N·m）時(shí)，系統(tǒng)退出并提示“請(qǐng)接管方向盤”。3.自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）觸發(fā)條件：前方障礙物（車輛、行人、自行車）相對(duì)速度差≥15km/h，系統(tǒng)先預(yù)警（視覺+聽覺），1.5s內(nèi)無操作則自動(dòng)制動(dòng)，制動(dòng)減速度≥0.8g。故障安全：AEB傳感器（攝像頭/雷達(dá)）故障時(shí)，中控屏彈出“AEB功能受限”提示，建議“盡快檢修”。（三）車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模塊1.遠(yuǎn)程控制控制項(xiàng)：車門解鎖/閉鎖、空調(diào)開關(guān)/溫度調(diào)節(jié)、充電啟停（新能源車）、車窗升降（需P檔）。響應(yīng)時(shí)效：指令下發(fā)后，車輛端響應(yīng)≤5s（網(wǎng)絡(luò)良好時(shí)），支持“定時(shí)任務(wù)”（如“每天7:00自動(dòng)開空調(diào)”）。2.OTA升級(jí)安全機(jī)制：升級(jí)包雙分區(qū)備份（A/B分區(qū)），升級(jí)失敗自動(dòng)回滾；升級(jí)包需RSA簽名驗(yàn)證，防止惡意篡改。3.在線服務(wù)導(dǎo)航服務(wù)：實(shí)時(shí)路況更新（1次/分鐘），POI推薦（結(jié)合用戶習(xí)慣/歷史軌跡），支持“手機(jī)-車機(jī)”導(dǎo)航接力（手機(jī)規(guī)劃路線同步至車機(jī)）。（四）車輛管理模塊1.故障診斷數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)讀取CAN總線數(shù)據(jù)（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、故障碼等），檢測(cè)到故障碼時(shí)，中控屏彈出“系統(tǒng)異常，建議檢修”提示，并推送詳情至手機(jī)APP。歷史記錄：存儲(chǔ)近3個(gè)月故障記錄，支持“故障碼解析”（如“P0123：節(jié)氣門位置傳感器故障”）。2.能耗監(jiān)測(cè)續(xù)航預(yù)測(cè)：結(jié)合電量/油量、駕駛習(xí)慣、路況，預(yù)測(cè)剩余續(xù)航（誤差≤5%），推薦附近充電站/加油站（距離≤5km優(yōu)先）。能耗分析：按日/周/月統(tǒng)計(jì)能耗，生成“駕駛評(píng)分”（如“本周平均能耗8.5kWh/100km，擊敗80%車主”），并給出節(jié)能建議。3.用戶賬戶多賬戶管理：支持5個(gè)用戶賬戶，獨(dú)立存儲(chǔ)座椅位置、空調(diào)偏好等設(shè)置，通過“人臉識(shí)別”或“手機(jī)藍(lán)牙”自動(dòng)切換。數(shù)據(jù)同步：賬戶數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至云端，換車時(shí)一鍵遷移。四、非功能需求（一）性能需求2.系統(tǒng)穩(wěn)定性：7×24小時(shí)運(yùn)行無死機(jī)/重啟，平均無故障時(shí)間（MTBF）≥1000小時(shí)。3.資源占用：空閑時(shí)內(nèi)存使用率≤60%、CPU負(fù)載≤70%；多任務(wù)（導(dǎo)航+音樂+ACC）時(shí)內(nèi)存≤85%、CPU≤90%。（二）兼容性需求1.硬件適配：兼容高通8155、地平線征程3/5、瑞芯微RK3588等芯片；適配單目/雙目攝像頭、5/7/12雷達(dá)等傳感器。2.系統(tǒng)適配：支持QNX、AndroidAutomotiveOS、Linux；兼容CarPlay、HiCar、AndroidAuto。3.服務(wù)適配：支持百度/高德雙導(dǎo)航引擎切換；兼容網(wǎng)易云音樂、騰訊視頻等第三方接口。（三）可維護(hù)性需求1.模塊化設(shè)計(jì)：功能模塊（語音、導(dǎo)航、ADAS）獨(dú)立封裝，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口通信，便于后期擴(kuò)展（如新增手勢(shì)模塊無需修改語音代碼）。2.日志與診斷：自動(dòng)記錄操作/故障/性能日志，支持遠(yuǎn)程上傳（用戶授權(quán)后），便于問題定位。（四）用戶體驗(yàn)需求1.界面設(shè)計(jì)：深色（夜間）、淺色（強(qiáng)光）模式自動(dòng)切換；圖標(biāo)尺寸≥10mm×10mm（駕駛時(shí)易識(shí)別）。2.操作邏輯：核心功能支持“盲操”（如空調(diào)調(diào)節(jié)區(qū)觸感凸起）；重要提示（如AEB預(yù)警）全屏顯示≥3秒。五、接口需求（一）內(nèi)部接口模塊間通過MQTT協(xié)議通信，數(shù)據(jù)格式為JSON（如`{"intent":"導(dǎo)航到天安門","params":{"poi":"天安門"}}`），通信頻率≤10次/秒。（二）外部接口1.CAN總線接口：采用CANFD協(xié)議（波特率500kbps），讀取車輛速度、故障碼等（頻率10次/秒）；發(fā)送空調(diào)、車窗控制指令（響應(yīng)≤200ms）。3.手機(jī)APP接口：WebSocket協(xié)議（長(zhǎng)連接），支持遠(yuǎn)程控車、狀態(tài)同步（延遲≤1s）。六、數(shù)據(jù)需求（一）數(shù)據(jù)類型與來源用戶數(shù)據(jù)：賬戶信息、偏好設(shè)置、操作日志（來源：用戶輸入/系統(tǒng)記錄）。車輛數(shù)據(jù)：行駛數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)（來源：CAN總線/傳感器）。（二）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與安全存儲(chǔ)方式：用戶偏好、離線地圖本地加密（AES-256）；賬戶、故障記錄云端存儲(chǔ)（阿里云/華為云，等保三級(jí)）。數(shù)據(jù)加密：傳輸采用TLS1.3（用戶數(shù)據(jù)）、SecOC（車輛數(shù)據(jù)）；本地存儲(chǔ)采用硬件加密模塊（TEE）。合規(guī)性：遵循《個(gè)人信息保護(hù)法》，數(shù)據(jù)最小化采集；提供“數(shù)據(jù)刪除”功能。（三）數(shù)據(jù)更新與備份更新頻率：地圖每周更新（增量包≤1GB），娛樂數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，故障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。數(shù)據(jù)備份：用戶數(shù)據(jù)云端每日備份，車機(jī)數(shù)據(jù)每7天備份（用戶授權(quán)后）。七、安全需求（一）功能安全故障安全：ADAS故障時(shí)自動(dòng)降級(jí)（如LKA切換為“警告模式”），中控屏提示“功能受限”。冗余設(shè)計(jì)：關(guān)鍵傳感器（如ACC雷達(dá)）雙路供電，單路故障時(shí)另一路維持基礎(chǔ)功能。（二）信息安全OTA安全：升級(jí)包RSA+SHA256簽名，驗(yàn)證通過后安裝；升級(jí)斷電自動(dòng)回滾。通信安全：車機(jī)-云端/APP雙向認(rèn)證（證書+密鑰），CAN總線采用SecOC協(xié)議。（三）隱私保護(hù)采集告知：首次使用彈窗告知“采集語音/故障數(shù)據(jù)優(yōu)化服務(wù)”，用戶可選擇“同意”或“拒絕”（拒絕不影響基礎(chǔ)功能）。數(shù)據(jù)匿名化：上傳的操作/行駛數(shù)據(jù)匿名化處理（去除手機(jī)號(hào)、車架號(hào)）。八、開發(fā)約束（一）技術(shù)約束技術(shù)棧：QNX（安全關(guān)鍵模塊）+AndroidAutomotiveOS（應(yīng)用層）；AutosarAdaptive中間件；C++（底層）、Java/Kotlin（應(yīng)用層）。硬件限制：車機(jī)RAM≥6GB、ROM≥64GB；傳感器符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（如攝像頭ISO____）。（二）時(shí)間約束開發(fā)周期：需求分析（2周）→設(shè)計(jì)（4周）→開發(fā)（12周）→測(cè)試（6周）→交付（2周），總周期26周。里程碑：第6周完成交互模塊原型，第18周完成ADAS集成測(cè)試，第24周完成整車驗(yàn)證。（三）資源約束人力：需求2人、設(shè)計(jì)3人、開發(fā)（嵌入式2+Android3+算法3）、測(cè)試（功能2+性能1+安全1）。硬件：測(cè)試車3臺(tái)（燃油/純電/混動(dòng)）、開發(fā)服務(wù)器（16核+64GB）2臺(tái)。（四）合規(guī)約束功能安全：ADAS模塊ISO____ASIL-B級(jí)，系統(tǒng)級(jí)ASIL-D級(jí)。數(shù)據(jù)安全：遵循《汽車數(shù)據(jù)安全管理規(guī)定》，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于國(guó)內(nèi)服務(wù)器。九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（一）功能驗(yàn)收交互：語音識(shí)別準(zhǔn)確率≥95%（安靜）、≥90%（嘈雜）；觸控響應(yīng)≤300ms，手勢(shì)識(shí)別≥98%。ADAS：ACC跟車距離誤差≤0.5m，LKA預(yù)警準(zhǔn)確率≥99%，AEB觸發(fā)準(zhǔn)確率≥95%。服務(wù)：遠(yuǎn)程控車≤5s，OTA成功率≥99%，導(dǎo)航POI搜索≥98%。（二）性能驗(yàn)收響應(yīng)時(shí)效：語音喚醒≤500ms，導(dǎo)航啟動(dòng)≤2s，多任務(wù)運(yùn)行無卡頓（FPS≥30）。穩(wěn)定性：7×24小時(shí)運(yùn)行無死機(jī)，MTBF≥1000小時(shí)；連續(xù)OTA升級(jí)10次無失敗。（三）安全驗(yàn)收功能安全：ADAS故障降級(jí)策略有效，故障日志可追溯。信息安全：通過滲透測(cè)試（OTA/CAN總線攻擊），用戶數(shù)據(jù)加密合規(guī)。（四）用戶驗(yàn)收體驗(yàn)測(cè)試：50名用戶實(shí)車測(cè)試2周，滿意度≥90%（交互/安全/服務(wù)評(píng)分≥4.5/5）。合規(guī)審計(jì)：通過第三方“數(shù)據(jù)安全審計(jì)”“功能安全認(rèn)證”，獲取ISO____、等保三級(jí)證書。十、附錄（一）術(shù)語定義ADAS：高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，通過傳感器與算法輔助安全駕駛。CAN總線：車輛內(nèi)部通信總線，傳輸傳感器/執(zhí)行器數(shù)據(jù)。（二）參考文檔1.《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》（工信部）2.《ISO____功