第二节 智能网联汽车的认知

第四章新能源与智能网联汽车汽车概论

第二节

智能网联汽车的认知02学习导入03知识准备04学习总结05思考与练习目录CONTENTS01学习目标01学习目标知识与能力目标：1）了解智能网联汽车的核心技术（如自动驾驶、车联网）及主要功能模块。2）能简述智能网联汽车的发展趋势，识别其与传统汽车的关键区别。情感与素养目标：1）认识智能网联技术对汽车行业的变革意义，拓宽行业发展视野。2）激发对汽车前沿技术的探索热情，增强专业学习的前瞻性动力。02导入

你是否想象过，未来的汽车不再需要方向盘，只需说出目的地就能自动抵达？智能网联汽车正将这一幻想变为现实。通过激光雷达“看清”道路，依托5G网络“对话”红绿灯，借助人工智能“预判”危险——这些技术让汽车从“代步工具”升级为“智能移动空间”。本节将揭秘自动驾驶如何实现、车联网如何改变出行方式，以及中国品牌在智能汽车赛道上的创新突破。03

知识准备知识准备

一、智能汽车的定义​

智能汽车是指搭载毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等传感器，配备高性能处理器，融合通信技术，能实现环境感知、智能决策、自动控制，并可与外界进行信息交互，最终可替代人操作的新一代汽车，如图所示。它能通过传感器“感知”环境，经处理器“思考”决策，再由执行器完成驾驶动作，同时借助通信技术实现车与外界的联动。​知识准备

二、智能汽车发展的必要性​

1.提升安全性

全球交通事故超90%由人为失误导致，智能汽车反应速度达毫秒级，远快于人类1-2秒的反应时间，能大幅减少碰撞事故。​

2.提高交通效率

智能汽车通过车与车、车与路信息交互实现协同行驶，可使道路通行效率提升30%以上，缓解城市拥堵。​

3.节能减排

智能汽车通过优化行驶路线和驾驶习惯，能耗较传统汽车降低15%-20%，减少碳排放。

4.满足特殊需求

智能汽车能为老年人、残障人士提供自主出行可能，提升其生活便利性。知识准备

三、智能汽车技术分级​

根据GB/T40429—2021《汽车驾驶自动化分级》，将智能汽车技术等级分为0级到5级，其中0级到2级属于驾驶辅助，3级到5级属于自动驾驶。（1）0级（应急辅助）：此级别系统仅能在紧急状况下提供有限的辅助。（2）1级（部分驾驶辅助）：在特定场景下，系统可对车辆的转向或加减速其中一项进行控制。​（3）2级（组合驾驶辅助）：系统可同时对车辆的转向和加减速进行协同控制。（4）3级（有条件自动驾驶）：在特定条件下，如某些高速公路路段、特定天气条件且交通状况相对简单时，系统可全面接管车辆的驾驶任务，完成加速、减速、转向、变道等操作。​（5）4级（高度自动驾驶）：在限定的区域和条件内，如封闭的工业园区、特定的城市道路等，系统完全具备自主驾驶能力，无需驾驶员介入。（6）5级（完全自动驾驶）：无论处于何种道路环境与天气条件下，车辆都能如同熟练的驾驶员一般，自主应对各种复杂交通状况，实现完全意义上的无人驾驶，达到甚至超越人类驾驶水平。​知识准备

关于智能汽车的自动化程度，各国和机构有不同的分类定义。美国国家道路交通安全管理局（NHTSA）将其分为Level0-Level4共5个等级，而美国汽车工程师学会（SAE）则采用了Level0-Level5共6个等级，见表4-1。知识准备

四、智能网联汽车的认知​

1.智能网联汽车的定义

智能网联汽车是在智能汽车基础上，进一步强化了网联属性的创新型汽车。它不仅具备智能汽车精准的环境感知、高效的决策控制能力，还凭借车联网技术，实现了与其他车辆（V2V）、行人（V2P）、道路设施（V2I）、云端（V2C）等全方位、实时且高效的信息交换，如图所示。知识准备

2.智能网联汽车的结构​

（1）感知层

智能网联汽车除了前面提到的摄像头、雷达、超声波传感器外，高精度

GPS和惯性导航系统也是重要组成部分。高精度GPS可精确确定车辆的地理位置，误差能控制在米级甚至厘米级；惯性导航系统则在卫星信号受遮挡（如进入隧道）时，通过测量车辆的加速度和角速度，持续推算车辆的位置和姿态，确保感知信息的连续性。摄像头依据不同功能，分为前视、后视、环视摄像头等，前视摄像头主要用于识别前方道路状况、交通标识等；后视摄像头辅助倒车操作；环视摄像头则提供车辆周边360度的全景视觉图像。雷达按工作原理分为毫米波雷达、激光雷达等，如图所示。​知识准备

（2）网络层

这一层犹如智能网联汽车的“神经网络”，包含车载通信模块、路侧通信设备等关键组件。车载通信模块一般采用支持5G通信技术的设备，5G以其超低延迟（毫秒级）、超高带宽的特性，保障车辆与外界信息交互的及时性与高效性。例如，车辆能实时下载高清地图更新数据、与云端服务器快速传输大量的传感器数据等。路侧通信设备则部署在道路沿线，如交通信号灯杆、道路标识牌处，通过与车载通信模块的无线通信，实现车与车，车与路的信息交互，并将交通信号灯状态、路况信息等传递给车辆，如图所示。知识准备

（3）应用层

这是智能网联汽车各种智能化功能的具体实现层面，涵盖自动驾驶控制系统、智能座舱系统、车辆远程管理系统等多个关键系统。自动驾驶控制系统是车辆实现自动驾驶的核心，它根据感知层获取的信息，经复杂算法运算，向车辆底盘的执行机构发出精确指令，实现车辆的加速、减速、转向等操作。智能座舱系统为驾乘人员打造了一个智能化、舒适化的车内环境，通过语音交互、手势识别等先进交互技术，用户可轻松控制车内的娱乐系统、导航系统，查询车辆信息等。车辆远程管理系统则让车主或管理者能通过手机APP、电脑端等远程设备，实时监控车辆的位置、行驶状态、健康状况等，还可对车辆进行远程解锁、启动、设置行驶参数等操作，极大提升了车辆管理的便捷性。​知识准备

3.智能网联汽车的核心技术​（1）自动驾驶技术：由环境感知、决策规划、控制执行等多个紧密关联的子技术构成。（2）车联网技术：作为智能网联汽车协同行驶的基石，涉及无线通信技术、网络协议等多方面知识。（3）人工智能技术：为智能网联汽车赋予了“智慧大脑”。深度学习、机器学习等人工智能算法在智能网联汽车中广泛应用。（4）大数据与云计算技术：智能网联汽车在行驶过程中会产生海量数据，如传感器数据、车辆行驶状态数据、用户操作数据等。04学习总结

本节学习了智能网联汽车的核心概念与技术框架。智能网联汽车通过感知层（雷达/摄像头等）、网络层和应用层三层架构，融合自动驾驶、车联网、人工智能及大数据四大核心技术，实现环境感知、协同决策与自动控制。中国标准将自动化分为0-5级，展现从辅助驾驶到完全自动驾驶的演进路径。其发展必要性在于显著提升行车安全、优化交通效率、降低能耗并满足特殊群体出行需求。智能网联汽车正推动汽车从代步工具向“智能移动空间”转型，引领汽车产业变革新方向。05

思考与练习思考与练习

一、填空题1.智能汽车是指搭载

、超声波雷达、

等传感器，配备高性能处理器，融合通信技术，能实现环境感知、智能决策、自动控制，并可与外界进行信息交互，最终可替代人操作的新一代汽车。2.中国根据《汽车驾驶自动化分级》，将智能汽车技术等级分为0级到5级，其中0级到

级属于驾驶辅助，3级到5级属于自动驾驶。二、判断题1.智能网联汽车是可部分替代或完全替代人驾驶的汽车。（）2.智能汽车能提高驾驶安全性；改善交通、城市规划和降低能源消耗。（）3.自主式智能汽车配置各类传感器以便监控车辆周围环境。（）4.无人驾驶利用传感器技术来感知周围行车环境及车辆行驶状态，自动规划行车路线，自主控制车辆的行驶方向和速度，使车辆安全可靠的到达预定目的地。（）思考与练习

三、选择题1.美国将智能汽车发展规划为五个阶段，其中到（）年可以实现完全自动驾驶。A.2020B.2025