漫谈 | 智能网联汽车技术

智能网联汽车（Intelligent Connected Vehicle，ICV），也被称为智能汽车或互联网汽车，是一种具备先进的信息和通信技术（ICT）功能，能够实现车辆之间、车辆与基础设施、车辆与云端之间的高度连接和通信的汽车。本文从环境感知系统、无线通信系统、网络系统、先进驾驶辅助系统及导航定位系统5个方面系统的介绍智能网联汽车技术。

1、智能网联汽车概述

工业和信息化部在《国家车联网产业体系建设指南（智能网联汽车）》中明确规定，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。

智能网联汽车是以车辆为主体和主要节点，由车辆、道路基础设施、通信设备及交通控制系统，以及数据存储与处理系统等共同构成的综合协调系统，是未来智能交通系统下车联网环境中发挥着重要作用的智能终端，最终实现车辆"安全、高效、舒适、节能"行驶的新一代多车辆系统。

智能汽车未来发展趋势

2、智能网联汽车环境感知系统

智能网联汽车的环境感知系统是一种集成了多种传感器技术和计算能力的系统，用于实时监测和感知汽车周围的环境，提高驾驶安全性、改善驾驶体验，并为自动驾驶和高级驾驶辅助系统提供数据支持。

智能网联汽车环境感知系统利用车载超声波传感器（也称超声波雷达）、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器，以及V2X通信技术等获取道路、车辆位置和障碍物信息，并将这些信息传输给车载控制中心，为智能网联汽车提供决策依据，是ADAS实现的第一步。环境感知的对象主要有道路、车辆、障碍物、交通标志、信号灯等。

智能网联汽车感知系统架构

3、智能网联汽车无线通信系统

无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。

智能网联汽车是一种利用无线通讯技术来实现车辆之间、车辆与基础设施之间以及车辆与云端之间的数据交换和协同操作的先进汽车。

智能网联汽车无线通信系统主要包括LTE-V通信（LTE-Vehicle-to-Everything）、DSRC通信（Dedicated Short-Range Communication）、蓝牙通信及移动通信等。无线通信系统一般由发射设备、传输介质和接收设备组成；发射设备和接收设备需要安装天线，完成电磁波的发射与接收。

LTE-V通信系统架构

4、智能网联汽车网络系统

智能网联汽车主要包括三种网络，即以车内总线通信为基础的车内网络，也称为车载网络；以短距离无线通信为基础的车载自组织网络；以远距离通信为基础的车载移动互联网络，因此，智能网联汽车的网络系统是由车载网、车载自组织网和车载移动互联网融合而成的有机统一的整体。

智能网联汽车网络系统主要包括以CAN总线网络、LIN总线网络、FlexRay总线网络、MOST总线网络、以太网为主要的车载网络，还有以V2V通信、V2I通信、V2P通信为主的车载自组织网络，以及接入方式主要为卫星通信网络、无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）和蜂窝网络（4G/5G网络）的移动互联网。

智能网联汽车网络体系构成

5、导航定位系统

智能网联汽车或无人驾驶汽车的导航定位通过全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航定位系统（BDS）、惯性导航系统、激光雷达等，获取车辆的位置和航向信息。按照定位的方式，定位可分为绝对定位、相对定位和组合定位。

目前，智能网联汽车的定位技术主要有全球定位系统（GPS）、差分全球定位系统（DGPS）、北斗卫星导航定位系统（BDS）、惯性导航系统（INS）以及激光雷达定位等。全球导航卫星系统（GNSS）包括美国的全球定位系统（GPS）、中国的北斗卫星导航定位系统（BDS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）卫星定位系统以及欧洲空间局的伽利略（GALILEO）。

全球导航卫星系统

6、先进辅助驾驶系统

全国汽车标准化技术委员会将ADAS定义为利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置，监测驾驶人、车辆及其行驶环境，并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶人执行驾驶任务，或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。

智能网联汽车先进驾驶辅助系统（ADAS）利用环境感知技术采集汽车、驾驶员和周围环境的动态数据并进行分析处理，通过提醒驾驶员或执行器介入汽车操纵，以实现驾驶安全性和舒适性。自主式先进驾驶辅助系统按照功能可以分为自主预警类、自主控制类和视野改善类等。

自主预警类ADAS（来源《智能网联汽车概论》）

自主控制类ADAS（来源《智能网联汽车概论》）

视野改善类ADAS（来源《智能网联汽车概论》）

总的来说，智能网联汽车技术推动汽车行业的革命性进步，将传统汽车转变为智能化、自动化和互联互通的交通工具，提高行车安全、效率和便利性，同时减少交通事故和环境污染，为未来的城市交通和出行方式带来可持续性的改善，也为汽车制造商、科技公司和消费者提供了广泛的商机和福祉。