智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論 課件 1-1 了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本知識

智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論能力模塊一對智能網(wǎng)聯(lián)汽車、產(chǎn)業(yè)及關(guān)鍵技術(shù)的基本認(rèn)知任務(wù)一

了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本知識導(dǎo)入2020年12月2日，長安汽車發(fā)布公告證實了根據(jù)長安汽車與華為簽訂的《全面深化戰(zhàn)略合作協(xié)議》，以及與寧德時代簽署的《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，三方正在聯(lián)合開發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車平臺和高端品牌產(chǎn)品。緊接著，上汽與阿里聯(lián)手創(chuàng)辦純電動汽車高端品牌“智己汽車”；廣汽埃安獨立為高端智能新能源汽車品牌……2020年以來，自主車企頻推新能源高端品牌，并將智能網(wǎng)聯(lián)作為其發(fā)力的重點。假設(shè)你是一名剛進(jìn)入工作崗位的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試工程師，你能提供一份關(guān)于目前從國產(chǎn)傳統(tǒng)品牌、新造車勢力品牌、外資品牌中智能網(wǎng)聯(lián)車型的調(diào)查報告嗎？新授Newteaching1目錄一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本概念二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成五、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車

在智能化層面，車輛配備了多種傳感器（攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)），可實現(xiàn)對周圍環(huán)境的自主感知，通過一系列的傳感器信息識別和決策操作，汽車可按照預(yù)設(shè)定控制算法的速度與預(yù)設(shè)定交通路線規(guī)劃的尋徑軌跡行駛。

根據(jù)中國工程學(xué)會于2016年10月26日發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖》的解釋，智能網(wǎng)聯(lián)汽車可分為智能化和網(wǎng)聯(lián)化兩個技術(shù)層面。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本概念

在網(wǎng)聯(lián)化層面，車輛采用了諸如LTE-V、5G的新一代移動通信技術(shù)，實現(xiàn)了車輛位置信息、車速信息、外部信息等車輛信息之間的交互，并由控制器進(jìn)行計算，通過決策模塊計算后控制車輛按照預(yù)先設(shè)定的指令行駛，進(jìn)一步增強(qiáng)車輛的智能化程度和自動駕駛能力。信息通信標(biāo)準(zhǔn)體系一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本概念

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息通信標(biāo)準(zhǔn)體系框架主要包含四個方面內(nèi)容：術(shù)語和定義移動互聯(lián)人車交互通信設(shè)備電磁環(huán)境兼容無線技術(shù)無線攜能通信通信協(xié)議和設(shè)備LTE—V2X技術(shù)5G—V2X技術(shù)衛(wèi)星通信導(dǎo)航與定位車載無線通信系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)與應(yīng)用技術(shù)效率出行類主動安全類信息通信平臺類車載緊急救援信息共享和使用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全安全體系架構(gòu)通信安全數(shù)據(jù)安全網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)安全監(jiān)測應(yīng)急管理重要通信網(wǎng)絡(luò)信息安全基礎(chǔ)一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基本概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車

智能網(wǎng)聯(lián)汽車（Intelligent&ConnectedVehicles，簡稱“ICV”）是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

在2017年12月27日由工業(yè)和信息化部頒布的《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）》文件中明確規(guī)定了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語

智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智能汽車、網(wǎng)聯(lián)汽車、自動駕駛汽車、無人駕駛汽車、車聯(lián)網(wǎng)以及智能交通系統(tǒng)密切相關(guān)。（一）智能汽車智能汽車是在一般的汽車上增加雷達(dá)、攝像頭等先進(jìn)傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載環(huán)境感知系統(tǒng)和信息終端實現(xiàn)與車、路、人等的信息交換，使車輛具備智能環(huán)境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實現(xiàn)替代人來操作的目的。因此，智能汽車也被稱為智能網(wǎng)聯(lián)汽車、自動駕駛汽車等。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語智能汽車作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，已經(jīng)不單純是一種交通運輸工具，而是智能移動終端，其發(fā)展方向可以分為自動化和網(wǎng)聯(lián)化兩個方向。智能汽車的發(fā)展方向（一）智能汽車二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（二）網(wǎng)聯(lián)汽車

網(wǎng)聯(lián)汽車是指基于通信互聯(lián)建立車與車之間的連接，車與網(wǎng)絡(luò)中心和智能交通系統(tǒng)等服務(wù)中心之間的連接的一種汽車，甚至是車與住宅、辦公室以及一些公共基礎(chǔ)設(shè)施的連接，網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)了車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)與車外網(wǎng)絡(luò)之間、人-車-路-環(huán)境之間的信息交互。網(wǎng)聯(lián)汽車二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（二）網(wǎng)聯(lián)汽車

現(xiàn)階段網(wǎng)聯(lián)汽車的核心Telematics基于全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）技術(shù)、智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem，ITS）技術(shù)和無線通信技術(shù)，主要應(yīng)用于衛(wèi)星定位導(dǎo)航、交通信息預(yù)報、娛樂信息播放、道路救援、車輛應(yīng)急預(yù)警、車輛自檢測與維護(hù)等，如圖所示。網(wǎng)聯(lián)汽車二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（三）自動駕駛汽車自動駕駛汽車是指汽車至少在某些具有關(guān)鍵安全性的控制功能方面（如轉(zhuǎn)向、油門或制動）無須駕駛員直接操作即可自動完成控制動作的車輛。自動駕駛汽車二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（三）自動駕駛汽車自動駕駛汽車至少包括自動制動輔助系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)，比較高級的車型還應(yīng)該配備交通擁堵輔助系統(tǒng)。自動駕駛汽車的終極目標(biāo)是無人駕駛汽車。自動駕駛汽車自動制動輔助系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自動泊車輔助系統(tǒng)車道保持輔助系統(tǒng)交通擁堵輔助系統(tǒng)二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語無人駕駛汽車是通過車載環(huán)境感知系統(tǒng)、感知道路環(huán)境、自動規(guī)劃和識別行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。

無人駕駛汽車是汽車智能化、網(wǎng)絡(luò)化的終極發(fā)展目標(biāo)。（四）無人駕駛汽車無人駕駛汽車二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（五）車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)（InternetofVehicle，IOV）是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的體系架構(gòu)及其通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)V2X（V代汽車，X代表車、路、行人及應(yīng)用平臺等）無線通信和信息交換，以實現(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的延伸。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（六）智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)（IntelligentTrafficSystem，ITS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)、計算機(jī)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、運籌學(xué)、人工智能等有效地集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語（六）智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)術(shù)語的關(guān)系智能交通系統(tǒng)

自動駕駛汽車業(yè)內(nèi)普遍接受的是2018年美國汽車工程師學(xué)會（SocietyofAutomotiveEngineers，SAE）在J3016-2014文件提出的自動駕駛分級定義，按照自動化程度分為六個等級，其中L0為沒有任何智助系統(tǒng)的級別。三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級（一）美國汽車工程學(xué)會對自動駕駛的分級1.等級（1）Level0：無自動駕駛（2）Level1：駕駛輔助（3）Level2：部分自動駕駛（4）Level3：有條件的自動駕駛

（5）Level4:高度自動駕駛（6）Level5：完全自動駕駛等級三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

該層次汽車的駕控主體為駕駛?cè)?，不介入車輛操控，在任何道路、環(huán)境條件下，均由駕駛?cè)诉M(jìn)行感知、操縱、監(jiān)控，包括轉(zhuǎn)向盤、加速踏板和制動踏板。（1）Level0：無自動駕駛?cè)⒅悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車的分級該層次汽車的駕控主體為駕駛?cè)撕蜋C(jī)器，在限定道路和環(huán)境條件下，汽車具有一個或多個特殊自動控制功能，例如自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)等，但感知接管、監(jiān)控干預(yù)仍需駕駛?cè)送瓿?。?）Level1：駕駛輔助三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

該層次汽車的駕控主體為機(jī)器，在限定道路和環(huán)境條件下，汽車具有至少兩個控制功能融合在一起實現(xiàn)的系統(tǒng)，不需要駕駛?cè)藢ζ溥M(jìn)行控制，但駕駛?cè)巳孕枰恢睂χ車h(huán)境感知，并監(jiān)視系統(tǒng)情況，準(zhǔn)備在緊急情況下進(jìn)行人工干預(yù)。（3）Level2：部分自動駕

三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級該層次汽車的駕控主體為機(jī)器，在限定道路和環(huán)境條件下，汽車能夠讓駕駛?cè)送耆挥每刂破?，而且可以自動檢測環(huán)境的變化以判斷是否返回駕駛?cè)笋{駛模式，但仍需在緊急情況下進(jìn)行人工干預(yù)。（4）Level3：有條件的自動駕駛

三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級該層次汽車的駕控主體為機(jī)器，在限定道路和環(huán)境條件下，汽車能夠自動執(zhí)行完整的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)支援，特定環(huán)境下系統(tǒng)會向駕駛?cè)颂岢鲰憫?yīng)請求，駕駛?cè)藷o需對系統(tǒng)請求作出回應(yīng)。（5）Level4:高度自動駕駛?cè)⒅悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車的分級該層次汽車的駕控主體為機(jī)器，在任何道路和環(huán)境條件下，系統(tǒng)完全自動控制車輛，乘坐人員只需輸入目的地，系統(tǒng)自動規(guī)劃路線，檢測道路環(huán)境，最終到達(dá)目的地。（6）Level5：完全自動駕駛?cè)⒅悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車的分級美國自動駕駛等級2.等級之間的關(guān)系

三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級我國汽車自動駕駛化分級（二）中國汽車工程學(xué)會對自動駕駛的分級1.等級2020年3月9日，工信部發(fā)布《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)報批公示，我國對智能網(wǎng)聯(lián)汽車分為0～5級，標(biāo)準(zhǔn)將于2021年1月1日正式實施。三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

要求駕駛自動化系統(tǒng)不能持續(xù)執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向或縱向運動控制，但具備持續(xù)執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的部分目標(biāo)和事件探測與響應(yīng)的能力。應(yīng)急輔助與劃分要素的關(guān)系（1）0級駕駛自動化：應(yīng)急輔助三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級要求駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)地執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向或縱向運動控制，且具備與所執(zhí)行的車輛橫向或縱向運動控制相適應(yīng)的部分目標(biāo)和事件探測與響應(yīng)的能力。（2）1級駕駛自動化：部分駕駛輔部分駕駛輔助與劃分要素的關(guān)系三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

要求駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)地執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向和縱向運動控制，且具備與所執(zhí)行的車輛橫向和縱向運動控制相適應(yīng)的部分目標(biāo)和事件探測與響應(yīng)的能力。組合駕駛輔助與劃分要素的關(guān)系（3）2級駕駛自動化：組合駕駛輔助三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

要求駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。

有條件自動駕駛與劃分要素的關(guān)系（4）3級駕駛自動化：有條件自動駕駛?cè)⒅悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車的分級

要求駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管。高度自動駕駛與劃分要素的關(guān)系（5）4級駕駛自動化：高度自動駕駛?cè)⒅悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車的分級要求駕駛自動化系統(tǒng)在任何可行駛條件下持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管。

完全自動駕駛與劃分要素的關(guān)系（6）5級駕駛自動化：完全自動駕駛四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成環(huán)境感知層智能決策層控制執(zhí)行層四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成（一）環(huán)境感知層

環(huán)境感知層的主要功能是通過車載環(huán)境感知技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、4G/5G及V2X無線通信技術(shù)等，實現(xiàn)對車輛自身屬性和車輛外在屬性（如道路、車輛和行人等）靜、動態(tài)信息的提取和收集，并向智能決策層輸送信息。（二）智能決策層

智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進(jìn)行融合，對道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號等進(jìn)行識別，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組成（三）控制和執(zhí)行層控制和執(zhí)行層的主要功能是按照智能決策層的指令，對車輛進(jìn)行操作和協(xié)同控制，并為聯(lián)網(wǎng)汽車提供道路交通信息、安全信息、娛樂信息、救援信息以及商務(wù)辦公、網(wǎng)上消費等，保障汽車安全行駛和舒適駕駛。五、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能（一）環(huán)境感知與定位系統(tǒng)

環(huán)境感知與定位系統(tǒng)主要功能是通過各種傳感技術(shù)和定位技術(shù)感知車輛本身狀況和車輛周圍狀況。(二）無線通信系統(tǒng)

無線通信系統(tǒng)主要功能是各種數(shù)據(jù)和信息的傳輸，分為短距離無線通信技術(shù)和遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)。五、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的功能（三）車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)依靠短距離無線通信技術(shù)實現(xiàn)V2X之間的通信，它是在一定通信范圍內(nèi)可以實現(xiàn)V2V、V2I、V2P之間相互交換各自的信息，并自動連接建立起一個移動的網(wǎng)絡(luò)。典型應(yīng)用包括車輛行駛安全預(yù)警、輔助