智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。
- 中文名
- 智能汽车
- 外文名
- Intelligent Vehicles
- 分 类
- 自动驾驶
- 运用技术
- 计算机、现代传感、信息融合等
- 用 途
- 代替人来操纵车辆，实现自动行驶
智能车辆就是在一般车辆上增加了先进的传感器（如雷达、摄像头等）、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端，实现与人、车、路等的信息交换，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的汽车。
总的来说，智能汽车是搭载先进传感系统、决策系统、执行系统，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。
智能汽车技术与一般所说的自动驾驶技术有所不同，它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。
存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料的资料库。
- 1.精确定位车辆所在的位置
- 2.与道路资料库中的数据相比较
- 3.确定以后的行驶方向。
由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线。
包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆。
如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援
用于汽车与指挥中心的联络。
用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。
可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。
驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。
- 1.在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。
- 2.一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。
- 1.通过对车辆智能化技术的研究和开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅通、高效。
- 2.通过对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促进道路交通的安全性。
- 3.以技术弥补人为因素的缺陷，使得即便在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶。 [1]
从具体和现实的方面来看，智能汽车较为成熟的和可预期的功能和系统主要是包括智能驾驶系统、生活服务系统、安全防护系统、位置服务系统以及用车服务系统等，各个参与企业也主要是围绕上述这些功能系统进行发展的。
这其中，各个系统实际上又包括一些细分的系统和功能，比如智能驾驶系统就是一个大的概念，也是一个最复杂的系统，它包括了：智能传感系统、智能计算机系统、辅助驾驶系统、智能公交系统等；生活服务系统包括了影音娱乐，信息查询以及各类生物服务等功能；而像位置服务系统，除了要能提供准确的车辆定位功能外，还要让汽车能与另外的汽车实现自动位置互通，从而实现约定目标的行驶目的。
智能汽车有了这些系统的共同作用，相当于给汽车装上了“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置。
智能汽车功能结构示意图 | |
·智能驾驶系统 | >智能传感系统 |
>辅助驾驶系统 | |
智能计算系统 | |
智能公交系统 | |
生活服务系统 | 影音娱乐 |
>信息查询 | |
>服务订阅 | |
安全防护系统 | >车辆防盗 |
>车辆追踪 | |
·位置服务系统 | 位置提示 |
>多车互动 | |
·用车辅助系统 | 保养提醒 |
>异常预警 | |
>远程指导 | |
智能汽车是一种正在研制的新型高科技汽车，这种汽车不需要人去驾驶，人只舒服地坐在车上享受这高科技的成果就行了。因为这种汽车上装有相当于汽车的“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置，这些装置都装有非常复杂的电脑程序，所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”、“行走”，可以自动启动、加速、刹车，可以自动绕过地面障碍物。在复杂多变的情况下，它的“大脑”能随机应变，自动选择最佳方案，指挥汽车正常、顺利地行驶。
智能汽车的“眼睛”是装在汽车右前方、上下相隔50厘米处的两台电视摄像机，摄像机内有一个发光装置，可同时发出一条光束，交汇于一定距离，物体的图像只有在这个距离才能被摄取而重叠。“眼睛”能识别车前5——20米之间的台形平面、高度为10厘米以上的障碍物。如果前方有障碍物，“眼睛”就会向“大脑”发出信号，“大脑”根据信号和当时当地的实际情况，判断是否通过、绕道、减速或紧急制动和停车，并选择最佳方案，然后以电信号的方式，指令汽车的“脚”进行停车、后退或减速。智能汽车的“脚”就是控制汽车行驶的转向器、制动器。 [2]
无人驾驶的智能汽车将是新世纪汽车技术飞跃发展的重要标志。可喜的是，智能汽车已从设想走向实践。随着科技的飞速发展，相信不久的将来，我们都可以领略到智能汽车的风采。
所以，智能汽车实际上是智能汽车和智能公路组成的系统，主要是智能公路的条件还不具备，而在技术上已经可以解决。在智能汽车的目标实现之前，实际上已经出现许多辅助驾驶系统，已经广泛应用在汽车上，如智能雨刷，可以自动感应雨水及雨量，自动开启和停止；自动前照灯，在黄昏光线不足时可以自动打开；智能空调，通过检测人皮肤的温度来控制空调风量和温度；智能悬架，也称主动悬架，自动根据路面情况来控制悬架行程，减少颠簸；防打瞌睡系统，用监测驾驶员的眨眼情况，来确定是否很疲劳，必要时停车报警……计算机技术的广泛应用，为汽车的智能化提供了广阔的前景。 [3]
2021年7月30日交通运输部、工业和信息化部、公安部联合发布《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》，并自当年9月1日起施行以来，各地纷纷通过立法创新，为智能网联汽车在开放道路开展道路测试与应用提供制度支撑。
在各地发布的细则中，智能网联汽车普遍被定义为搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、云端等进行智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可以实现安全、高效、舒适、节能行驶，并最终可以实现替代人操作的新一代汽车，而这样的汽车正越来越快地走进人们的生活。 [4]
从发展的角度，智能汽车将经历两个阶段。第一阶段是智能汽车的初级阶段，即辅助驾驶；第二阶段是智能汽车发展的终极阶段，即完全替代人的无人驾驶。美国高速公路安全管理局将智能汽车定义为以下五个层次：
（1）无智能化（层次0）：由驾驶员时刻完全地控制汽车的原始底层结构，包括制动器、转向器、油门踏板以及起动机。
（2）具有特殊功能的智能化（层次1）：该层次汽车具有一个或多个特殊自动控制功能，通过警告防范车祸于未然，可称之为“辅助驾驶阶段”。这一阶段的许多技术大家并不陌生，比如车道偏离警告系统（LDW）、正面碰撞警告系统（FCW）、盲点信息（BLIS）系统。
（3）具有多项功能的智能化（层次2）：该层次汽车具有将至少两个原始控制功能融合在一起实现的系统，完全不需要驾驶员对这些功能进行控制，可称之为“半自动驾驶阶段”。这个阶段的汽车会智能地判断司机是否对警告的危险状况做出响应，如果没有，则替司机采取行动，比如紧急自动刹车系统（AEB）、紧急车道辅助系统（ELA）。
（4）具有限制条件的无人驾驶（层次3）：该层次汽车能够在某个特定的驾驶交通环境下让驾驶员完全不用控制汽车，而且汽车可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶员驾驶模式，可称之为“高度自动驾驶阶段”。谷歌无人驾驶汽车基本处于这个层次。
（5）全工况无人驾驶（层次4）：该层次汽车完全自动控制车辆，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者输入导航信息，在任何时候都不需要对车辆进行操控，可称之为“完全自动驾驶阶段”或者“无人驾驶阶段”。
据工信部装备工业一司副司长郭守刚介绍，中国智能网联汽车呈现强劲发展势头，组合辅助驾驶系统的乘用车新车搭载率提高到20%左右，其中新能源汽车新车搭载率超过30%；车载基础计算平台实现装车应用，车规级激光雷达、人工智能算力达到国际先进水平；全国开放测试区域超过5000平方公里、测试总里程超过1000万公里，发放道路测试牌照800多张，3500多公里的道路实现智能化改造升级，大型港口货运车辆自动驾驶应用占比达50%。
中国国际贸易促进委员会汽车行业分会副会长、中国国际商会汽车行业商会副会长赵扬也指出，我国汽车目前在很多领域实现了技术积累和突破，依托人工智能、智能网联、5G等技术的红利，汽车行业不断变革升级。
事实上，中国现在正在加速布局的车路协同，正是依托率先在全球布局的5G技术来支持智能网联汽车的落地。据业界专家介绍，在4G时代，路端摄像头的信息传到车内可能需要500毫秒，这样的时延不能满足辅助自动驾驶车辆的需求，而5G网络的时延已经可以压缩至几十毫秒，能够较好地在路端支持自动驾驶。
在智能网联汽车安全顶层设计方面，中国与国际保持同步。近年来，我国先后出台《网络安全法》《数据安全法》等法律法规，明确网络安全、数据安全、个人信息保护的基本原则和要求。2021年，工信部就《车联网（智能网联汽车）网络安全标准体系建设指南》征求意见，提出2023年底初步构建起车联网（智能网联汽车）网络安全标准体系，完成50项以上重点急需安全标准的制修订工作，并提出在境内收集和产生的个人信息和重要数据应当依法在境内存储。2021年8月12日出台的《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》要求加强汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理；2021年8月20日发布并自10月1日起施行的《汽车数据安全管理若干规定（试行）》，明确汽车数据处理者的责任和义务，规范汽车数据处理活动，保障汽车数据依法合理有效利用，维护国家安全利益、保护个人合法权益。这一系列政策和法律法规，对智能网联汽车数据安全做了较为明确的规定，也为合理合法使用相关数据指明了方向。
中国领先的科技企业也在不断探索中形成了汽车安全的独特解决方案。据华为有关负责人介绍，由于在数据安全方面长期投入，华为已经建立起完善的智能网联汽车网络安全和隐私保护体系。无论是在车辆内部，还是在连接车辆与外部世界的网络中，都有广泛的安全系统：MDC（移动数据中心）是智能驾驶的控制中心，提供全面的安全架构，保护硬件、平台、接入和应用安全；华为自行设计芯片，并且芯片具有独立的核，这意味着有一个专用的、需要额外身份验证的安全内核；自动驾驶汽车内置了多级安全系统，鸿蒙OS是安全系统的一部分，可以防止未经授权的访问；使用身份验证证书来保护车云之间的所有交互，使用防火墙和入侵检测系统，在检测到威胁时可以立即隔离威胁，避免其他区域受到攻击。事实上，华为智能汽车解决方案在国际上也处于领先位置。华为是全球首个通过DEKRA德凯ISO/SAE 21434认证的智能汽车解决方案供应商，而ISO/SAE 21434是联合国网络安全法规UN R155的关键支撑标准。该标准于2021年8月31日正式发布，定义了汽车电子电气系统的网络安全风险管理要求，覆盖概念、开发、生产、运维、报废等全生命周期各个阶段。此外，华为智能驾驶操作系统AOS、智能车控操作系统VOS、配置管理及代码生成工具、编译器、分区安全隔离引擎也获得国际最高等级认证证书。
而在华为发布的《智能世界2030》中，则描述了未来智能网联汽车实现安全的技术路径：在架构及系统层面，针对系统失效和硬件随机性失效，域控制器的异构互备成为标配；创新无线通信技术，使车内设备高质量互联；多传感器融合感知，全波段光技术结合图像识别和处理，全天候、全方位给车加上一双“慧眼”；持续的算法训练与积累，强劲性能的计算平台、高精地图等，把“未知危害”场景变为“已知非危害”场景……在不远的将来，网络安全与功能安全将深度融合，构建起汽车业纵深一体的防御体系。
工信部表示，下一步将深入实施《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，加强各方协调统筹，进一步强化“单车智能+网联赋能”的协同发展共识，加快操作系统、高精度传感器、线控底盘等关键共性技术融合创新，加强国内急需技术标准制定和国际法规协调，组织大规模车路协同发展试点示范和商业化探索，推动智能网联汽车产业高质量发展。 [4]
根据《IDC全球智能网联汽车预测报告》，全球智能汽车出货量在2024年将达到7620万辆。智能网联汽车安全尤其是数据安全已引起全球重视。统计数据显示，全球已有超过140个国家和地区制定了隐私和数据保护相关法律法规，如何有序、规范、合理地使用数据已成为关注焦点。而中国智能网联汽车产业的快速发展也令汽车安全中国方案和中国智慧备受瞩目。 [4]
美国电气和电子工程师协会（IEEE）预测，本世纪中叶前，无人驾驶汽车将占据全球汽车保有量的75%，汽车交通系统概念将迎来变革，交通规则、基础设施都将随着无人驾驶汽车的出现而发生剧变，智能汽车可能颠覆当前的汽车交通运输产业运作模式。汽车行业著名咨询机构IHS发布预测报告称，“通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车”，其发展速度正在赶超纯电动汽车，2025年左右将走进寻常百姓家，2035年销量将达到1180万辆，占同期全球汽车市场总销量的9%。以往在科幻大片中才能见到的无人驾驶汽车似乎离我们的现实生活越来越近了。
一、和汽车驾驶相关的数字化创新将主要由汽车厂商和一级零部件供应商主导。
与娱乐互动的创新不同，和汽车驾驶相关的数字化创新，比如汽车安全信息展示/报警、巡航控制、泊车助理、夜视助理等，主要牵涉到汽车的核心性能，这些性能需要与发动机、变速箱等核心零部件相连接，需要很强的汽车产品相关经验。另外，这类创新部分与安全性紧密相关，且会直接牵涉到法律责任。因此，汽车厂商或一级零部件供应商倾向于保持对这类创新的主导。
二、汽车无人驾驶技术在未来5-8年内将难以大规模推广应用。
虽然Google的无人驾驶系统在不断取得进展，但可靠性和法律法规会成为这项技术的重要障碍。自动汽车驾驶系统的可靠性仍然需要较长时间的验证，比如大规模应用时，如何保证软件系统不受病毒感染，从而避免造成重大的交通事故。法律上，全球的法律系统都跟不上技术的发展步伐。比如美国仍然要求车辆在驾驶时必须完全处于驾驶员的控制之下。同时如果这类车辆发生事故，责任如何鉴定?是驾驶员的责任，还是应该由汽车厂商、软件提供商负责?相关法律问题得到解决之前，大规模的推广应用将不会实现。
三、汽车厂商仍将对车载应用软件(Apps)保持谨慎的态度。
车载的娱乐应用，比如车载Twitter/微博、Facebook的更新等，由于可能影响驾驶员的注意力集中而造成车祸，汽车厂家对此类应用将持进一步谨慎态度。美国的交通部已经发出指导建议，希望各汽车厂商能够设置自动功能，当汽车处于运动状态时，自动停止社交媒体应用、短信、拨十位数字的电话等。各大厂商也在加强声控Apps的开发，这样将能保持驾驶者对路面的关注。可以预料声控技术将能在汽车上有较广阔的应用空间。中国上汽荣威的InkaNet(一款车载智能系统)做出了初步成功的尝试。
四、IT和电子消费品厂商将更加完善人机互动技术(HMI)，这将提升消费者对汽车内HMI的预期。
奥迪汽车CEO鲁伯特·施泰德(RupertStadler)2012年曾说过：“汽车开发的步伐是没法跟上娱乐电子产品的。我们整车开发到上市共需要60个月左右，而此期间苹果可以推出五代iPhone了。”拿宝马来说，从2001年推出iDrive只更新过两次系统，为第三代iDrive。未来，一些电子产品的常用技术，如语音识别、文字信息朗读、直接操作、手势变化、人眼动作识别和跟踪将被消费者青睐。又比如，增强显示、抬头显示、三维显示和接近头盔显示器的解决方案也将被期望用到汽车显示上。
五、汽车行业的数量规模不到IT消费品行业的5%，在娱乐互动类技术创新上相对较弱，但汽车企业仍然具有较强的谈判能力。
汽车在数字化时代的另一个重大应用就是娱乐互动。由于IT电子类企业对消费者把握更加准确，同时由于电子产品数量规模庞大，能通过较大的规模分摊庞大的研发费用。比如智能手机2011年全球出货约5亿部，而装有汽车娱乐互动设备的汽车只有不到2500万辆。因此，IT消费品行业在娱乐互动软硬件产品上的创新能力领先于汽车及零部件行业。
六、消费者将不愿意为车内的数据信息和Apps额外付费。
未来，厂商如果试图通过提供更多的信息和Apps应用来收费，则比较困难。比如，OnStar在北美第二年付费的比例不到60%，第三年付费比例不到50%。主要因为一方面消费者认为通过手机等其它智能设备能得到相关信息和功能，而且费用还要便宜很多。另一方面，消费者对各种应用的价值还并未完全认可，而且月费制使消费者可以随时停用，而不会受到任何惩戒。
七、未来仅仅豪华品牌能支持完全独立的娱乐互动系统(飞行驾驶舱模式)，但通常客户体验不是非常好;采用独立第三方软硬件商业模式是各非豪华品牌品牌主要策略。
汽车厂商的娱乐信息系统，共有三种业务策略。第一种我们称之为飞行驾驶舱模式，也就是汽车厂商完全是独立的研发，不依赖于第三方供应商。比如宝马的iDrive、奥迪的MMI等。第二种是共建平台模式，也就是汽车厂商在系统平台上，依赖于其它软件供应商。比如微软为福特提供的SYNC，为丰田提供的Entune技术。第三种就是常见的零散的产品功能植入，比如常见的蓝牙技术、MP3应用等。一般来说，豪华品牌乐于采用第一种模式，主要原因是为了与其它品牌形成差异化，拥有独一无二的技术特点。但问题是，这些豪华品牌提供客户体验口碑并不是非常令人满意，比如宝马的iDrive学会怎么用要花不少时间，驾驶者有时需要转移目光去看屏幕才能操作。奥迪的MMI也有类似问题，操作菜单太复杂。而福特、丰田和日产等厂商则采用第二种模式，与专业公司合作。人机互动则相对较好，不过声控识别效果还有待提升。
八、汽车厂商将沿数字化的价值链上下游进一步延伸不断创新商业模式和业务类型。
宝马公司前不久设立了iVentures公司，主要从事风险投资业务。投资的对象则是汽车移动解决方案方面的创业公司，往价值链的上游进一步延伸触角;通用汽车正与以色列的Bezalel公司合作，关注如何在为后排乘客，尤其是儿童的娱乐提供更多的解决方案;福特和WellDoc合作，推出E-HealthMonitoring服务;丰田和salesforce。com合作，针对丰田车主推出“ToyotaFriend”的社交网络，往价值链的下游迈出了新的一步。有理由相信，各汽车品牌拥有庞大的消费群体，汽车企业将会进一步挖掘这些客户的商业价值，新的商业模式将会层出不穷。而从技术角度，车辆网、手机与汽车云链接等创新应用也可期待。
通过车载传感系统，智能汽车本身具备主动的环境感知能力，此外，它也是智能交通系统（ITS）的核心组成部分，是车联网体系的一个结点，通过车载信息终端实现与人、车、路、互联网等之间的无线通讯和信息交换。因此，智能汽车集中运用了计算机、现代传感、信息融合、模式识别、通讯及自动控制等技术，它是一个集环境感知、规划决策、多等级驾驶辅助等于一体的高新技术综合体，拥有相互依存的价值链、技术链和产业链。
如果说车联网在汽车安全、节能、环保方面的价值是间接、基础性的，那么智能汽车在提高行车安全、减轻驾驶员负担方面的核心价值则是直接、显而易见的，并有助于节能和环保。研究表明，在智能汽车的初级阶段，通过先进智能驾驶辅助技术有助于减少50%～80%的道路交通安全事故。在智能汽车的终极阶段，即无人驾驶阶段，甚至可以完全避免交通事故，把人从驾驶过程中解放出来，这也是智能汽车最吸引人的价值魅力所在。
智能技术系统一般由传感器、控制器、执行器三大关键技术组成，主要包括：1）先进传感技术，包括利用机器视觉技术的检测，如激光测距系统、红外摄像技术，以及利用雷达（激光、厘米波、毫米波、超声波）检测前行车辆。2）通信技术（GPS、DSRC、3G/4G），包括数台智能汽车之间协调行驶必须的技术、车路协调通信技术，以及相应的车联网通讯技术。3）横向控制，包括利用引导电缆、磁气标志列、机器视觉技术、具有雷达反射性标识带的横向控制。4）纵向控制，包括利用激光雷达、毫米波雷达、机器视觉技术测车间距离的纵向控制，以及利用车间通信及车间距离雷达的车队列行驶纵向控制。
车联网、智能交通系统（ITS）为智能汽车提供了智能化的基础设施、道路及网络环境，随着汽车智能化层次的提高，反过来也要求车联网、智能交通系统同步发展。
智能汽车的产业链可以描述如下：1）车联网的产业链，包括上游的元器件和芯片生产企业，中游的汽车厂商、设备厂商和软件平台开发商，以及下游的系统集成商、通信服务商、平台运营商和内容提供商等。2）先进传感器厂商：开发和供应先进的机器视觉技术，包括激光测距系统、红外摄像，以及雷达（厘米波、毫米波、超声波）等。3）汽车电子供应商：能够提供智能驾驶技术研发和集成供应的汽车电子供应商，如博世、德尔福、电装等。
