智能汽车技术

序

前 言

第1章 智能汽车概论

1.1 智能汽车基本概念

1.1.1 智能汽车定义

1.1.2 智能汽车分级

1.2 智能汽车发展概述

1.2.1 智能汽车发展意义

1.2.2 智能汽车发展历史

1.2.3 智能汽车技术发展路线

1.3 智能汽车技术架构

1.3.1 环境感知技术

1.3.2 决策规划技术

1.3.3 集成控制技术

1.3.4 测试评价技术

思考题

第2章 智能汽车环境感知与定位技术

2.1 智能汽车环境感知架构

2.1.1 机器视觉感知系统

2.1.2 毫米波雷达

2.1.3 激光雷达

2.1.4 超声波雷达

2.2 机器视觉感知技术

2.2.1 基于机器视觉的车道线检测技术

2.2.2 基于机器视觉的障碍物识别技术

2.3 毫米波雷达感知技术

2.3.1 毫米波雷达目标检测机理

2.3.2 毫米波雷达的测速、测距原理

2.3.3 车载毫米波雷达优缺点

2.3.4 雷达目标反射特性分析

2.3.5 雷达环境杂波分析

2.4 激光雷达感知技术

2.4.1 激光雷达传感器概述

2.4.2 激光雷达传感器检测机理

2.4.3 基于三维激光雷达的道路环境感知

2.4.4 基于激光雷达点云图的联合感知与运动预测

2.5 智能汽车常用定位技术及其机理

2.5.1 辅助增强的卫星定位

2.5.2 航迹推算

2.5.3 惯性导航

2.5.4 视觉SLAM

2.5.5 激光雷达SLAM

2.5.6 基于信标导引的定位技术

2.6 多传感器数据融合

2.6.1 经典卡尔曼滤波

2.6.2 扩展卡尔曼滤波

2.6.3 无迹卡尔曼滤波

2.7 智能汽车环境感知与定位仿真实例

2.7.1 实验设置

2.7.2 实验验证及结果分析

思考题

第3章 智能汽车决策规划技术

3.1 智能汽车决策规划架构

3.1.1 分层递阶式架构

3.1.2 反应式架构

3.1.3 混合式架构

3.2 智能汽车行为决策方法

3.2.1 有限状态机法

3.2.2 层次状态机法

3.2.3 博弈论法

3.2.4 概率图模型法

3.3 智能汽车全局轨迹规划

3.3.1 图搜索算法

3.3.2 图形学法

3.3.3 随机采样类算法

3.3.4 智能仿生算法

3.4 智能汽车局部轨迹规划

3.4.1 基于机理与规则的方法

3.4.2 基于数据驱动的方法

3.5 智能汽车决策规划仿真实例

思考题

第4章 智能汽车轨迹跟随控制技术

4.1 智能汽车轨迹跟随控制概述

4.2 基于*优预瞄理论的轨迹跟随控制方法

4.2.1 *优预瞄控制算法概述

4.2.2 基于*优预瞄理论的路径跟随控制

4.2.3 基于*优预瞄理论的速度跟随控制

4.3 基于模型预测控制理论的轨迹跟随控制方法

4.3.1 模型预测控制算法概述

4.3.2 基于MPC的轨迹跟随控制

4.4 考虑稳定性的轨迹跟随控制方法

4.4.1 极限工况的分析与选取

4.4.2 考虑稳定性的轨迹跟随控制架构

4.4.3 考虑稳定性的车辆状态估算

4.4.4 考虑稳定性边界的轨迹跟随控制算法

4.5 智能汽车轨迹跟随控制算法仿真实例

思考题

第5章 典型智能汽车系统

5.1 纵向驾驶辅助系统

5.1.1 自适应巡航控制系统

5.1.2 自动紧急制动系统

5.2 侧向驾驶辅助系统

5.2.1 车道偏离预警系统

5.2.2 车道保持辅助系统

5.2.3 换道辅助系统

5.3 人机共驾系统

5.3.1 人机共驾系统的功能

5.3.2 人机共驾系统的分类与原理

5.3.3 人机共驾系统的组成

5.4 自动泊车系统

5.4.1 自动泊车系统架构

5.4.2 自动泊车系统关键技术

5.5 无人驾驶系统

5.5.1 无人驾驶系统架构

5.5.2 Waymo无人驾驶系统

5.5.3 百度Apollo无人驾驶系统

5.6 典型智能汽车系统仿真实例

5.6.1 测试场景搭建

5.6.2 控制模型介绍

5.6.3 仿真结果

思考题

第6章 智能汽车虚拟测试评价技术

6.1 智能汽车虚拟测试评价技术概述

6.2 车辆动力学建模技术

6.2.1 车辆动力学建模理论

6.2.2 车辆动力学模型实例

6.3 行驶场景建模技术

6.3.1 场景构建概述

6.3.2 场景要素特征

6.3.3 场景构建方法

6.4 环境感知传感器建模技术

6.4.1 激光雷达建模

6.4.2 毫米波雷达建模

6.4.3 超声波传感器建模

6.5 硬件在环虚拟测试技术

6.5.1 感知系统在环测试

6.5.2 控制系统在环测试

6.5.3 执行系统在环测试

6.6 车辆在环虚拟测试技术

6.6.1 转鼓平台车辆在环测试技术

6.6.2 封闭场地车辆在环测试技术

6.7 虚拟测试及评价方法

6.7.1 基于功能的智能汽车测试评价方法

6.7.2 基于场景的智能汽车测试评价方法

6.7.3 智能汽车加速测试方法

6.8 智能汽车虚拟测试评价实例

6.8.1 安全避障测试

6.8.2 城市公路自动驾驶

思考题