第1章智能网联汽车基础知识文档格式.docx

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1.4我国智能网联汽车的发展规划

目的

与要求

通过本章学习，掌握智能网联汽车的基本概念和技术分级，了解智能网联汽车的体系结构、关键技术、发展趋势及发展规划

教学内容

重点

与难点

掌握智能网联汽车的定义，了解智能汽车、自动驾驶汽车、无人驾驶汽车与智能网联汽车的关系；

掌握美国SAE对自动驾驶的分级，以及我国智能网联汽车智能化和网联化分级；

能够分析量产车型的自动驾驶级别；

了解其体系结构；

授课方式

理论授课、视频辅助

课外作业

附课件之中

课堂小结

审批意见

签字：

年月日

备注

1.教师所编制的教案由所在教研室主任审批；

2.教研室主任编制的教案由所在二级学院院长（或者专业带头人）审批；

3.二级学院院长编制的教案，有所属专业的教研室主任审批。

板书设计

说明：

任课教师可根据黑板的屏数自行进行板书设计。

教学内容

目的、要求、方法、手段、时间分配、板书预案等

【导言】

智能网联汽车作为当今社会能源短缺、环境污染、交通拥堵、事故频发等部里的有效解决方案，代表着汽车工业未来的发展方向。

【内容讲授】

1.1智能网联汽车的定义与分级—定义

智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（车、路、行人、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现车辆“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车

1.1.1智能汽车是在一般汽车上增加雷达和摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的

目前典型的智能汽车是具有先进驾驶辅助系统（ADAS）的车辆，如前向碰撞预警系统、车道偏离预警系统、盲区监测系统、驾驶员疲劳预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统、自适应前照明系统、夜视辅助系统、平视显示系统、全景泊车系统等。

ADAS在汽车上的配置越多，其智能化程度越高，其终极目标是无人驾驶汽车。

奔驰2019款E260L运动型4MATIC轿车，配置了盲区监测系统、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、驾驶员疲劳预警系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统等，属于智能化程度较高的智能汽车.

网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间的信息交流问题。

网联汽车的初级阶段是以车载信息技术为代表。

自动驾驶汽车是指汽车至少在某些具有关键安全性的控制功能方面（如转向、油门或制动）无须驾驶员直接操作即可自动完成控制动作的车辆。

自动驾驶汽车一般使用车载传感器、GPS和其他通信设备获得信息，针对安全状况进行决策规划，在某种程度上恰当地实施控制

自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型还应该配备交通拥堵辅助系统

无人驾驶汽车是通过车载环境感知系统感知道路环境，自动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。

它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路状况、车辆位置和障碍物信息等，控制车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶

无人驾驶汽车能够在限定的环境乃至全部环境下完成全部的驾驶任务

与智能汽车相比，无人驾驶汽车需要具有更先进的环境感知系统、中央决策系统以及底层控制系统

无人驾驶汽车能够实现完全自动的控制，全程检测交通环境，能够实现所有的驾驶目标。

驾驶员只需提供目的地或输入导航信息，在任何时候均不需要对车辆进行操控

无人驾驶汽车是汽车智能化、网联化的终极发展目标，是未来汽车发展的方向

无人驾驶汽车是一种将检测、识别、判断、决策、优化、执行、反馈、纠控功能融为一体，集微电脑、微电机、绿色环保动力系统、新型结构材料等顶尖科技成果为一体的智慧型汽车

无人驾驶汽车发展还需要多方面共同努力

1.1.2智能网联汽车的分级

在量产车型中，自动驾驶级别最高的是L3级，即奥迪A8，它配备了4个鱼眼摄像头、12个超声波雷达、4个中程毫米波雷达、1个远程毫米波雷达、1个激光雷达、1个前视摄像头。

其中，4个鱼眼摄像头用于360°

环视系统，12个超声波雷达用于自动泊车系统。

智能网联汽车智能化等级—见幻灯片

部分企业智能网联汽车产品进展与计划-见幻灯片

从驾驶员拥有的车辆控制权限分析（全部-部分-没有）-见幻灯片

智能网联汽车网联化等级-见幻灯片

主式驾驶辅助——依靠车载传感器进行环境感知并对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统

网联式驾驶辅助——依靠信息通信技术对车辆周边环境进行感知，并可对周围车辆未来运动进行预测，进而对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统

人机共驾——驾驶员和车辆智能系统同时共存，分享车辆控制权，人机一体化协同完成驾驶任务

高度自动/无人驾驶——驾驶员不需要介入车辆操作，车辆将会自动完成所有工况下的自动驾驶

1.2智能网联汽车的体系结构—层次结构

环境感知层、智能决策层、控制和执行层

1.2.1例如：

汽车利用77GHz毫米波雷达探测前方车辆的信息（距离、速度等）和道路的信息（车道线等），并把这些信息传递给智能决策层，判断车辆是否处于安全车距，是否偏离车道，再把判断结果向控制和执行层传输，发出预警信息，保障车辆安全行驶

1.2.2　智能网联汽车的技术逻辑结构

1.2.3　智能网联汽车的技术架构

1.2.4　智能网联汽车的产品物理结构

1.3　智能网联汽车的关键技术及发展趋势

1.3.1关键技术

（1）环境感知技术

车辆本身状态感知

道路感知

行人感知

交通信号感知

交通标识感知

交通状况感知

周围车辆感知

（2）无线通信技术

长距离无线通信技术——5G

短距离无线通信技术——DSRC、LTE-V

（3）智能互联技术

车载自组织网络——V2X

（4）车载网络技术

CAN、LIN、MOST——以太网

（5）先进驾驶辅助技术（见PPT）

（6）信息融合技术

信息融合技术是指在一定准则下，利用计算机技术对多源信息进行分析和综合，以实现不同应用的分类任务而进行的处理过程。

（7）信息安全与隐私保护技术

智能网联汽车接入网络的同时，也带来了信息安全和行车的问题。

（8）人机界面技术

语音控制

手势识别

触屏技术

1.3.2　智能网联汽车的发展趋势

以深度学习为代表的AI技术快速发展和应用

激光雷达等先进传感器加速向低成本和小型化发展

自主式智能与网联式智能技术加速融合

高速公路自动驾驶与低速区域自动驾驶系统将率先应用

1.4.1　智能网联汽车发展的总体思路

近期以自主环境感知为主，推进网联信息服务为辅的部分自动驾驶（PA）应用

中期重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的半自动驾驶（CA）

远期推动可实现V2X协同控制、具备高度/完全自动驾驶功能的智能化技术

1.4.2　智能网联汽车的发展目标

区分2020、2025、2030三个年份

1.4.3　智能网联汽车发展的重点产品

1.4.4　智能网联汽车的关键零部件

车载光学系统

车载雷达系统

高精度定位系统

车载互联终端

集成控制系统

1.4.5　智能网联汽车的共性关键技术

多源信息融合技术

车辆协同控制技术

数据安全及平台软件

人机交互与共驾技术

基础设施与技术法规

课后练习—见PPT