本书按照高等院校智能网联汽车技术、智能车辆工程、汽车智能技术、新能源汽车技术等汽车相关专业人才培养方案要求，面向智能网联汽车产业紧缺岗位的实际需求编写，有助于培养智能座舱软硬件兼备的紧缺型人才。全书提炼、整理了走进智能座舱、语音交互系统开发与测试、人脸识别交互系统开发与测试、驾驶员监控系统开发与测试、手势交互系统开发与测试、智能座舱显示触控系统的装调与测试、智能座椅装调与测试、智能座舱OTA与远程控制系统装调与测试8个任务环节。根据任务要求，构建智能座舱底层代码实现环节和教学实训车装调测试环节。
本书可作为中等职业院校、高等职业院校、技工技师院校、应用技术型本科院校的智能网联汽车技术、智能车辆工程、汽车智能技术、新能源汽车技术等汽车相关专业的教学用书，也可作为智能汽车方向普及专业知识的选修课程教学用书；还可作为广大智能汽车兴趣爱好者和自学者学习智能座舱的参考教材。

本书遵循职业教育教学规律和职业院校学生学习规律编写而成。践行产教融合理念，体现新技术，新知识，新工艺，新规范，新标准。

随着新四化的开展，汽车已经开始从简单的交通工具逐渐向智能终端转变，智能座舱作为驾乘人员和车辆进行交流的空间，逐步成为汽车企业产品智能化的新破局点。智能座舱从多个方面带给驾乘人员不一样的体验，包括乘坐舒适度、提供娱乐和信息服务、保证驾乘人员的安全以及促进工作和休闲的平衡等。智能座舱作为智能汽车的重要组成部分，相比于智能驾驶而言，更容易实现，也更容易落地。其搭载的核心技术包括人机交互技术、传感器感知与识别技术、人工智能与机器学习技术等，都是本书重点介绍的内容。相比于其他智能座舱教材，本书的特色如下。
1）智能座舱课程是智能网联汽车技术、智能车辆工程、智能汽车技术、新能源汽车技术等汽车相关专业新开设课程，绝大多数高等职业院校缺乏智能座舱教学实训车或实训平台；本教材在考虑高校不额外增加课程教学投入实际情况下，任务环节都引入了编程训练，既让学习者了解智能座舱的底层逻辑和核心代码编写，又可以在教学中引入实操环节，方便没有实操设备的广大高职院校对智能座舱课程的开展和推广，解决高校智能网联汽车人才培养和课程开发前期缺乏大额资金投入的困难。人工智能爱好者在家利用一台笔记本计算机就可以很好地学习智能座舱的底层逻辑代码编写，非常方便广大爱好者自学成才。
2）本书结合高等职业教育特点和智能网联汽车在我国快速发展的现状，强调汽车专业人才的培养对接企业和市场需求，因此，本书既引入了时兴的智能座舱人脸识别、语音识别、手势识别等人机交互知识，又考虑了人工智能专业术语的广度和深度，不能把没有太多AI算法基础的初学者拒之门外。书籍的排版和内容的编撰在知识性、趣味性、难易程度等方面，力求与学情达到最佳的匹配程度，使学生们在教材的引导和教师的讲解中，乐于学习、易于学习，轻松快乐地掌握智能座舱的核心功能。
3）本书内容在呈现形式上，配套资源丰富，包括了学习视频、学习通线上课程网站资源、教师课堂教学手册、学生课堂学习手册、学生课后任务工单等。其中视频动画资料以二维码的形式插入本书相关内容之间，主要介绍智能座舱教学实训车的实操实训环节，可配合视频资源进行实操实训；未能购置智能座舱教学实训车的院校和读者，也可根据视频资源了解智能座舱安装和调试。
本书由校企合作共同开发。企业的深度参与可保证教材资源符合企业需求和行业需求，在此特别感谢易飒（广州）智能科技有限公司和易飒（深圳）智能科技有限公司对本书编写工作的大力支持。易飒（广州）智能科技有限公司作为全国智能网联汽车产教融合创新联合体副理事长单位和全国职业院校智能网联汽车专业建设白皮书第一副主编单位，拥有丰富的智能座舱岗课赛证解决方案，助力解决高速发展的智能网联汽车产业人才培养瓶颈，打造产业生态优质人才枢纽。本书虽是校企深度合作并经过教学实践运行之后精心整理编写，但因时间精力不足，能力水平有限，书中难免有疏漏与不当之处，欢迎读者对本书和配套资源多提宝贵意见，欢迎广大读者随时沟通和批评指正。
编 者

刘杰，2005年毕业于吉林大学南岭校区车辆工程专业，后三年在中国航天科工集团第4研究院特种车辆技术中心从事多轴载重越野车辆研发设计工作；2008年至2011年入读同济大学机械制造及其自动化专业全日制研究生；毕业后在马勒汽车零部件公司及上汽大众汽车制造厂研发部从事研发工作，曾先后担任项目经理，途岳车型开发项目经理等职；职称高级工程师，现在中山职业技术学院机电工程学院汽车教研室担任授课教师，主要课程包括智能座舱的开发及应用，Python编程及实践，传感器原理及应用等智能网联课程。先后在核心期刊发表论文若干篇。研究方向是智能网联汽车中智能座舱开发方向。有着数十年的一线主机厂和零部件厂设计开发和项目管理经验，并有三年汽车教学教龄，是中山职业技术学院在职优秀教师，智能网联教学方向的带头人。

前 言
绪 论 / 001
一、教材授课目标 / 001
二、教材使用方法 / 002
三、学习任务设计 / 002
四、教材配套信息化资源 / 004
学习任务1 走进智能座舱 / 005
任务说明 / 005
【任务描述】 / 005
【任务育人目标】 / 005
【任务接受】 / 005
知识准备 / 006
一、智能座舱的定义 / 006
二、智能座舱发展的驱动因素 / 007
三、智能座舱发展阶段 / 010
四、智能座舱的主要功能 / 011
五、智能座舱的创新技术 / 012
六、智能座舱的技术架构 / 013
七、智能座舱的发展趋势 / 018
八、智能座舱面临的挑战 / 018
任务实施 / 018
任务小结 / 020
任务工单 / 021
学习任务2 语音交互系统开发与测试 / 023
任务说明 / 023
【任务描述】 / 023
【任务育人目标】 / 023
【任务接受】 / 023
知识准备 / 024
一、语音交互的定义 / 024
二、语音交互组成 / 024
三、语音交互系统的工作流程 / 025
四、语音交互核心技术 / 025
五、语音交互优缺点 / 029
六、基于Python的语音识别API调用 / 030
任务分解 / 034
任务实施 / 034
子任务1 语音交互系统的开发 / 034
子任务2 语音交互系统的调试 / 043
子任务3 语音交互系统的固件烧入和测试 / 050
任务小结 / 055
任务工单 / 057
学习任务3 人脸识别交互系统开发与测试 / 059
任务说明 / 059
【任务描述】 / 059
【任务育人目标】 / 059
【任务接受】 / 060
知识准备 / 060
一、人脸识别的定义 / 060
二、人脸识别在智能座舱中的应用 / 060
三、人脸识别系统的技术原理 / 061
四、人脸识别系统的技术流程 / 061
五、基于OpenCV和dlib库的人脸识别系统 / 073
六、Ubuntu系统概述 / 076
七、ROS概述 / 079
八、车载摄像头（摄像机）概述 / 081
任务分解 / 084
任务实施 / 084
子任务1 人脸识别系统的Python代码开发 / 084
子任务2 在台架上进行人脸识别程序的调试 / 090
子任务3 摄像头的拆装与标定 / 092
子任务4 人脸识别系统的固件烧入和测试 / 099
任务小结 / 102
任务工单 / 105
学习任务4 驾驶员监控系统开发与测试 / 107
任务说明 / 107
【任务描述】 / 107
【任务育人目标】 / 107
【任务接受】 / 108
知识准备 / 108
一、驾驶员监控系统的定义 / 108
二、DMS在智能座舱中的应用 / 108
三、DMS技术原理 / 108
四、DMS分类 / 109
五、DMS技术方案 / 110
六、DMS快速发展 / 112
七、DMS面临的挑战 / 113
八、基于dlib框架实现驾驶员疲劳检测 / 114
任务分解 / 119
任务实施 / 119
子任务1 DMS中关于疲劳后人眼闭合的Python代码开发 / 119
子任务2 DMS中关于疲劳后嘴巴闭合的Python代码开发 / 126
子任务3 DMS中关于疲劳后眨眼、闭嘴检测的Python代码开发 / 131
子任务4 DMS的固件烧入和测试 / 133
任务小结 / 136
任务工单 / 139
学习任务5 手势交互系统开发与测试 / 141
任务说明 / 141
【任务描述】 / 141
【任务育人目标】 / 141
【任务接受】 / 142
知识准备 / 142
一、手势概念 / 142
二、手势的分类 / 142
三、手势识别定义 / 143
四、手势获取技术分类 / 143
五、手势交互工作流程和原理 / 144
六、手势分割 / 145
七、手势分析（特征提取和分析） / 147
八、手势识别 / 148
九、手势识别的优缺点 / 152
十、基于MediaPipe OpenCV实现手势识别 / 153
任务分解 / 156
任务实施 / 157
子任务1 手势交互系统21个关键点标记的Python代码开发 / 157
子任务2 手势交互系统中常见手势识别Python代码开发 / 159
子任务3 手势交互系统的固件烧入和测试 / 164
任务小结 / 167
任务工单 / 169
学习任务6 智能座舱显示触控系统的装调与测试 / 171
任务说明 / 171
【任务描述】 / 171
【任务育人目标】 / 171
【任务接受】 / 172
知识准备 / 172
一、汽车显示触控系统的定义 / 172
二、汽车显示触控系统的发展史 / 172
三、显示触控屏在汽车上的分类 / 175
四、汽车显示屏的工作原理 / 181
五、触控屏的工作原理 / 188
六、一芯多屏技术 / 190
七、多（跨）域融合技术 / 192
八、HUD技术 / 192
任务分解 / 196
任务实施 / 196
子任务1 触控式交互系统的调试与测试 / 196
子任务2 C-HUD的拆装 / 200
子任务3 C-HUD的调试与测试 / 202
任务小结 / 208
任务工单 / 209
学习任务7 智能座椅装调与测试 / 213
任务说明 / 213
【任务描述】 / 213
【任务育人目标】 / 213
【任务接受】 / 213
知识准备 / 214
一、智能座椅的定义 / 214
二、智能座椅的功能 / 214
三、智能座椅的结构组成 / 218
四、汽车座椅生产厂家 / 220
五、智能座椅串口通信 / 223
任务分解 / 227
任务实施 / 227
子任务1 汽车智能座椅的拆装和调试 / 227
子任务2 汽车智能座椅的开发和测试 / 231
任务小结 / 235
任务工单 / 237
学习任务8 智能座舱OTA与远程控制系统装调与测试 / 239
任务说明 / 239
【任务描述】 / 239
【任务育人目标】 / 239
【任务接受】 / 240
知识准备 / 240