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·能熟知智能网联汽车关键技术组成。
·能熟知智能网联汽车关键技术中各个技术的功能。
·能熟知智能网联汽车关键零部件的各个零件系统。
·能简述智能网联汽车各个零件系统的功能。
·能简述智能网联汽车关键共性技术。
·具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。
·获得分析问题和解决问题的一些基本方法。
·尝试多元化思考解决问题的方法，形成创新意识。
·积极主动地与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。
·养成定期反思与总结的习惯，改进不足，精益求精。
引导问题17
同学们在前面了解过智能网联汽车的概念，智能网联汽车融合了现代通信和网络技术，车辆与外部对象可实现信息共享和协同控制。请查阅资料，了解并简述智能网联汽车都有哪些关键技术。
智能网联汽车关键技术：________________________________________________________________________________
智能网联汽车关键技术包含环境感知技术、无线通信技术、智能互联技术、车载网络技术、先进驾驶辅助技术、信息融合技术、信息安全与隐私保护技术、人机界面技术等。
（一）环境感知技术
环境感知技术包括车辆本身状态感知、道路感知、行人感知、交通信号感知、交通标志感知、交通状况感知、周围车辆感知等，如图1-3-1所示。
环境感知技术利用激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、摄像头等车载传感器及V2X通信技术感知车辆周围环境，通过提取路况信息，检测障碍物，为智能网联汽车提供决策依据。
图1-3-1 环境感知技术
虽然传感器的性能和稳定性不断提高，但单一传感器仍难以满足车辆全天候、高精度、高可靠性的环境感知需求，需要运用多传感器融合技术提高感知能力。以下为传感器常见的感知类型。
1.车辆本身状态感知
车辆本身状态感知包括行驶速度、行驶方向、行驶状态、车辆位置等。
2.道路感知
道路感知包括道路类型检测、道路标线识别、道路状况判断、是否偏离行驶轨迹等。
3.行人感知
行人感知主要判断车辆行驶前方是否有行人，包括白天行人识别、夜晚行人识别、被障碍物遮挡的行人识别等。
4.交通信号感知
交通信号感知主要是自动识别交叉路口的信号灯，实现高效通过交叉路口。
5.交通标志感知
交通标志感知主要是识别道路两侧的各种交通标志，如限速、弯道等，及时提醒驾驶员注意。
6.交通状况感知
交通状况感知主要是检测道路交通拥堵情况、是否发生交通事故等，以便车辆选择通畅的路线行驶。
7.周围车辆感知
周围车辆感知主要检测车辆前方、后方、侧方的车辆情况，避免发生碰撞，也包括交叉路口被障碍物遮挡的车辆。在复杂的路况交通环境下，单一传感器无法完成环境感知的全部，必须整合各种类型的传感器，利用传感器融合技术，使其为智能网联汽车提供更加真实可靠的路况环境信息。
引导问题18
信息的传递依靠无线通信技术。请查阅资料，了解无线通信技术包括的类型。
无线通信技术包括：________________________________________________________________________________
（二）无线通信技术
无线通信技术包括长距离无线通信技术和短距离无线通信技术。
1.长距离无线通信技术
长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入，主要采用4G/5G技术，特别是5G技术有望成为车载长距离无线通信专用技术。
2.短距离无线通信技术
短距离无线通信技术有专用短程通信技术（Dedicated Short Range Communications，DSRC）、LTE-V、蓝牙、Wi-Fi等，其中，DSRC和LTE-V可以实现在特定区域内对高速运动下移动目标的识别和双向通信，例如V2V、V2I双向通信，实时传输图像、语音和数据信息等，如图1-3-2所示。
图1-3-2 短距离无线通信技术
引导问题19
请查阅相关资料，简述你了解到的智能互联技术是怎样实现的，典型的应用有哪些。
智能互联技术实现过程：________________________________________________________________________________
典型的应用包括：________________________________________________________________________________
（三）智能互联技术
当两个车辆距离较远或被障碍物遮挡，直接通信无法完成时，两者之间的通信可以通过路侧单元进行信息传递，构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络。车载自组织网络依靠短距离通信技术实现V2V和V2I之间的通信，它使得在一定通信范围内的车辆可以相互交换各自的车速、位置等信息和车载传感器感知的数据，并自动连接建立起一个移动的网络，如图1-3-3所示。典型的应用包括行驶安全预警、交叉路口协助驾驶、交通信息发布以及基于通信的纵向车辆控制等。
图1-3-3 智能互联技术
引导问题20
请查阅车载网络技术相关资料，简述你理解的车载网络是什么，车载网络有哪些分类，应用场景有哪些。
车载网络的定义：________________________________________________________________________________
车载网络的分类：________________________________________________________________________________
应用场景：________________________________________________________________________________
（四）车载网络技术
车载网络是汽车的内部传感器、控制器和执行器之间的通信用点对点的连线方式连成复杂的网状结构，如图1-3-4所示。目前，汽车上广泛应用的车载网络是控制器局域网（Controller Area Network，CAN）、局域互联网络（Local Interconnect Network，LIN）、FlexRay和面向媒体的系统传输（Media Oriented System Transport，MOST）总线等，它们的特点是传输速率小，带宽窄。随着越来越多的高清视频应用进入汽车，如ADAS、360°全景环视系统和影音播放系统等，传统总线的传输速率和带宽已无法满足需要。以太网是最适合进入智能网联汽车环境的数据传输网络，它采用星形连接架构，每一个设备或每一条链路都可以专享100Mbit/s带宽，而且传输速率达到万兆级（10Gbit/s）。同时，以太网还可以顺应未来汽车行业的发展趋势，即开放性、兼容性原则，从而可以很容易将现有的应用嵌入到新的系统中。
图1-3-4 车载网络技术
引导问题21
请查阅宝马汽车官方网站和其他相关网站，根据提示填写宝马4自动驾驶辅助系统PRO传感器系统中包含的各类传感器的名称。
引导问题22
车辆的自动泊车、防撞预警等都属于先进驾驶辅助技术。查阅先进驾驶辅助技术的相关资料，简述先进驾驶辅助技术是什么，自动驾驶传感器有哪些，并填写以下内容。
先进驾驶辅助技术概念：________________________________________________________________________________
自动驾驶传感器包括：________________________________________________________________________________
宝马4自动驾驶辅助系统PRO传感器系统包含___________个传感器，__________个摄像头，__________个雷达，分别是________________________________________________________________________________
（五）先进驾驶辅助技术
先进驾驶辅助技术是通过车辆环境感知技术和自组织网络技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等进行检测和识别，对识别信号进行分析处理，并传输给执行机构，保障车辆安全行驶的技术。
先进驾驶辅助技术是智能网联汽车重点发展的技术，其成熟程度和使用次数代表了智能网联汽车的技术水平，是其他关键技术的具体应用体现。
图1-3-5所示是宝马自动驾驶辅助系统PRO传感器系统，系统共包含25个传感器、摄像头和雷达。包括12个超声波传感器，前后各6个，主要用于泊车辅助系统；7个摄像头，前后左右各1个，顶部3个，主要用于低速驻车和高速路况判断，可识别颜色特征；4个短距离毫米波雷达，前后各2个，主要用于相邻车道的探测；1个全距离毫米波雷达，主要用于车辆前方区域行驶车辆以及障碍物的探测；1个驾驶员注意力监测红外线摄像头（车内），主要用于监测驾驶员注视前方道路。
图1-3-5 宝马自动驾驶辅助系统PRO传感器系统
引导问题23
人类的大脑就是一个理解、分析、处理信息和数据的天然系统，人类眼睛所看到的一切和耳朵所听到的一切都会汇集到大脑处，将视觉、听觉或者嗅觉等每一种感觉进行整合处理，再通过知识去估计它，这样一来，人类就了解了周围的一切。传感器就如同人的五官，多传感器信息融合技术就是将收集到的各种信息进行融合。请试着简述信息融合技术处理过程。
信息融合技术处理过程：________________________________________________________________________________
（六）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。信息融合技术主要是对多源信息进行采集、传输、分析和综合，将不同数据源在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，产生出完整、准确、及时、有效的综合信息。智能网联汽车采集和传输的信息种类多、数量大，必须采用信息融合技术才能保障实时性和准确性。
图1-3-6 采用信息融合技术的传感器全分布式系统
图1-3-6所示是采用信息融合技术的传感器全分布式系统，传感器数据由传感器模块处理，决策由中央ECU制定。每个传感器模块中包含一个数据处理器ECU，中央ECU将多个数据组合在一起，并最终决定如何执行或做出反应。
引导问题24
用户信息、驾驶员信息、车载软件应用信息、车辆使用信息等都属于隐私。请查阅信息安全与隐私保护技术的相关资料，简述保护信息安全与隐私的必要性。
保护信息安全与隐私的必要性：________________________________________________________________________________
（七）信息安全与隐私保护技术
智能网联汽车接入网络的同时，也带来了信息安全的问题。在智能网联技术的应用中，每辆车及其车主的信息都将随时随地传输到网络中被感知，这种暴露在网络中的信息很容易被窃取、干扰，甚至修改，从而直接影响智能网联汽车体系的安全。因此，在智能网联汽车中，必须重视信息安全与隐私保护技术的研究，如图1-3-7所示。
图1-3-7 信息安全与隐私保护技术
引导问题25
联系实际并且查阅资料，简述你了解到的人机界面技术可以实现哪些功能。
人机界面技术多功能：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（八）人机界面技术
在未来，全球汽车市场上将会大量采用人机界面技术，特别是语音控制、手势识别和触屏技术。世界众多的汽车制造商，比如梅赛德斯-奔驰、宝马、大众、通用、一汽、吉利、本田、长城、小鹏等企业都在研究人机界面技术。
各个国家的汽车人机界面技术发展重点都不同，美国和日本侧重于远程控制，主要通过呼叫中心（call center）实现；德国是把主要精力放在车主对车辆的中央控制系统，主要是奥迪的MMI、宝马的iDrive、奔驰的COMMAND。奔驰汽车采用语音控制和触屏技术，给用户提供更为智能化的交互方式，提升了用户体验。
智能网联汽车人机界面的设计（图1-3-8），最终的目的是提供好的用户体验，增强用户的驾驶乐趣或是驾驶中的操作体验。智能网联汽车人机界面的功能应该是集成车辆控制、功能设定、信息娱乐、导航系统、车载电话等多项功能，可以从查询、设置、切换车辆系统的各种信息等方面给驾驶者带来便利，使得车辆达到理想的运行和操纵状态。但是仍要考虑操作的安全性，人机界面的设计必须在好的用户体验和安全之间做平衡，并且安全始终是首要的 [1] 。
图1-3-8 人机界面设计
未来车载信息显示系统和智能手机能够无缝连接，人机界面提供的输入方式将会有多种选择，通过使用不同的技术，让消费者能够根据不同的操作、不同的功能自由切换输入方式。
引导问题26
查阅资料，用连线将智能网联汽车关键零部件与其所在系统匹配起来。
智能网联汽车关键零部件主要有车载光学系统、车载雷达系统、车载互联网、集成控制系统、高精度定位系统等，见表1-3-1。
表1-3-1 智能网联汽车关键零部件
引导问题27
请你查阅资料，了解智能网联汽车关键共性技术有哪些，并填写下方表格。
智能网联汽车关键共性技术主要有多源信息融合技术、车辆协同控制技术、数据安全及平台软件、人机交互及共驾技术、基础设施与技术法规等，见表1-3-2。
表1-3-2 智能网联汽车关键共性技术
引导问题28
请查阅2015年工业和信息化部印发的《中国制造2025》文件，写出相应时间节点的发展目标。
引导问题29
请查阅2020年11月发布的《智能网联汽车技术路线图2.0》，写出相应时间节点顶层设计方面的智能网联汽车发展目标。
到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产，实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。智能交通系统和智慧城市相关设施建设取得积极进展，车用无线通信网络（LTE-V2X等）实现区域覆盖，新一代车用无线通信网络（5G-V2X）在部分城市、高速公路逐步开展应用，高精度时空基准服务网络实现全覆盖。
展望2035—2050年，中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。安全、高效、绿色、文明的智能汽车强国愿景逐步实现，智能汽车充分满足人民日益增长的美好生活需要。
中国方案智能网联汽车发展战略形成，并逐渐成为国际汽车发展体系的重要组成部分。政策法规体系、技术标准体系、产品安全体系、运行监管体系建成并不断完善。汽车与交通、信息通信等产业相互赋能、协同发展，新型产业生态体系形成，智能网联汽车、智能交通、智慧城市深度融合。在顶层设计方面，智能网联汽车发展目标有以下三个阶段。
发展期（2020—2025年）：确立中国方案智能网联汽车发展战略，构建跨部门协同的管理机制，基本建成中国智能网联汽车的政策法规、技术标准、产品安全和运行监管体系框架；智能网联汽车协同创新体系、多产业融合体系和新型生态体系初步形成。
推广期（2026—2030年）：中国方案智能网联汽车成为国际汽车发展体系的重要组成部分；全面建成中国智能网联汽车的政策法规、技术标准、产品安全和运行监管体系框架；汽车与交通、信息通信等产业深度融合，新型产业生态基本建成。
成熟期（2031—2035年）：中国方案智能网联汽车产业体系更加完善；实现与交通、信息、互联网等领域充分协调，与智能交通、智慧城市产业生态深度融合，打造共享和谐、绿色环保、互联高效、智能安全的智能社会，支撑我国实现汽车强国建设、步入汽车社会。
在“新四化”（电动化、网联化、智能化、共享化）和“碳中和、碳达峰”目标下，中国汽车产业正经历着前所未有之大变局。
作为“智能化”核心之一的自动驾驶，在监管、技术和商业化方面持续积累、不断完善，即将迈入发展快车道。2020年，国家发展改革委、工业和信息化部等11个国家部委联合印发了《智能汽车创新发展战略》，并制定了以下目标。“智能化”目标：到2025年，实现L2级自动驾驶规模化生产和L3级自动驾驶在特定环境下市场化应用。“网联化”目标：到2025年，LTE-V2X实现区域覆盖，5G-V2X在部分城市、高速公路应用，高精度时空基准服务网络全覆盖。
2021年7月，工业和信息化部印发智能网联汽车产品准入意见，为L3、L4级自动驾驶汽车量产奠定了基础。“不积跬步无以至千里”，各地级政府也积极响应，创建智能网联示范区，开放测试道路，不断推进和优化监管体系，在智能网联汽车发展上迈步向前。
传统头部汽车企业如上汽、广汽、长城、吉利等采取“深度自研、合作开发”的策略，既与供应商保持合作，共同开发产品，同时全面布局智能汽车相关产业链，覆盖硬件、软件和整车各大领域，深度自研，为智能化进程的加速推进奠定了基础。其中，广汽集团联合腾讯、华为、科大讯飞、地平线等企业，依托ADiGO 4.0智驾互联生态系统，打造了一套“超感交互智能座舱”，首次搭载在广汽传祺GS4 PLUS车型上。
作为整车厂代表，新能源汽车龙头企业比亚迪也在不断与英伟达、华为、百度、研鼎、地平线等企业“牵手”，加速布局智能化，先后推出两大自研产品，DiLink智能网联系统与DiPilot智能驾驶辅助系统。目前，DiLink智能网联系统在2018年首次推出，包含Di平台、Di云、Di生态和Di开放四个部分，目前已经迭代到了4.0版本。
新势力汽车企业如蔚来、小鹏等采取的是“软件先行，布局硬件”的战略，互联网企业发展势头良好，如在智能汽车量产领域，百度Apollo智能驾驶与黑芝麻智能国产芯片达成战略合作。华为则是通过聚焦ICT技术，定位智能汽车增量零部件供应商，提供传统汽车所不具备的“增量”，包括高精度地图、芯片、感知硬件（激光雷达等）、智能座舱、智能驾驶、生态服务、云等。在智能驾驶领域，华为的MDC算法能力领先，包含四个核心子系统：计算平台、传感器、执行器与应用算法，为不同场景的智能驾驶应用提供算法支持。
智能网联汽车拥有广阔的发展前景，这在业内已经形成共识，智能驾驶的终极目标—L5级自动驾驶，被誉为自动驾驶行业中的“星辰大海”。然在抵达这个5000亿元市场规模的“诗与远方”与L5级的“星辰大海”之前，还有一系列的发展难题待解。
目前，国内针对汽车传感系统、车载终端、远程通信协议、技术测试评价等关键环节的标准尚未统一，而现行的汽车强制性标准也对智能化中的自动驾驶形成了限制。尽管2022年6月份深圳市发布了《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》，这也是国内首部关于智能网联汽车管理的法规，但从全国范围来说，目前尚无针对无人驾驶汽车发生交通事故时的完善法规。由于无人驾驶技术具有诸多不确定性，车辆发生交通事故后的责任认定十分困难。当自动驾驶汽车发生事故时，到底谁来为决策负责？如果让汽车企业承担责任，创新难以持续，所有汽车企业都将偃旗息鼓，不敢投入研发。如果回到消费者身上，无异于倒逼用户尽可能不选择购买“体验一般，却可能麻烦不断”的自动驾驶汽车。智能网联技术涉及汽车、通信电子、交通等诸多领域，形成有效协同、建成统一标准的机制是加快智能联网汽车产业发展的必要政策条件。
比如技术，目前中国企业并没有解决所有跟智能网联相关的核心技术，在智能网联汽车的技术层面，虽然每一个领域国内都有企业在做，但如果把产业链打碎，会发现在每一个领域我国都没有占据全球领先位置，尤其是芯片和操作系统领域，可谓“缺芯少魂”。
从当下到2030年技术发展相对完备，智能网联汽车还有几个核心的技术瓶颈，如自动驾驶的软硬件、整车电子架构、高精地图、5G通信协议，作为实现L4、L5级高阶自动驾驶的核心技术，都有相应的瓶颈。
具体来看，硬件方面，车规级的产品还比较缺乏；软件方面，感知与决策的日渐复杂，对芯片算力提出了更高要求；整车电子架构方面，虽然技术路线非常明晰，但具体的域分配还需要进一步开发，且供应链关系也有待重构。
长尾场景即特殊场景，是全无人自动驾驶商业化落地的关键，也是自动驾驶研发企业在商业化竞争中胜出必须面对的难题。要看到，当前自动驾驶相关功能主要基于人工智能技术来实现，但目前的人工智能算法只能完成此前被训练过的场景任务，难以通过纯理论或推算适应所有场景，包括无法预测人类行为的长尾场景。如何解决这一技术难题，将是每个汽车企业都需要思考的问题。
中国发展，需要用“中国方案”。中国工程院院士李克强在2022全球智能汽车产业峰会上表示，面临现阶段发展的问题，未来中国发展智能汽车应该从一体化架构体系构建及关键技术突破方面做积极的探索。考虑到智能网联汽车的技术特征及社会属性，我国难以直接采用国际上的单车智能发展路径，需要探索中国方案。需要充分融合智能化和网联化的技术路线探索相关方案。李克强表示，应聚焦卡脖子问题，围绕汽车产业整体布局，加强智能底盘、车用操作系统、下一代感知系统、信息安全、相关智能系统的芯片、人-车-路-云信息聚合平台等技术的研发和突破，建立全球竞争力；需要坚定不移地进行产品自主创新，加强创新中心、科研院所以及行业企业等单位的合作，通过技术合作来真正持续提升产业的创新能力。
表1-1 学生任务分配表
按照前面所了解的知识内容和小组内部讨论的结果，制定工作方案，包括资料查阅渠道的落实、车型情况的了解等，并填写工作计划表，见表1-2。
表1-2 工作计划表
1.各组派代表阐述资料查询结果。
2.各组就各自的查询结果进行交流，并分享技巧。
3.教师结合各组的完成情况进行点评，选出最佳方案。
以小组为单位从国产传统品牌、新势力汽车品牌、外资品牌中任选一类作为调研方向，小组成员间合作查找该类别下具有智能网联汽车属性的3款量产车型的相关资料，将其信息分别填入表1-3中。
表1-3 具有智能网联汽车属性的量产车型
1.各组代表介绍任务的完成情况。
2.以小组为单位，对各组的操作过程与操作结果进行自评和互评，并将结果填入表1-4中的小组评价部分。
3.教师对学生工作过程与工作结果进行评价，并将评价结果填入表1-4中的教师评价部分。
表1-4 综合评价表
（例：学习过程中遇到什么问题→如何解决的/解决不了的原因→心得体会）