智能网联汽车电子技术

目 录

前言

第1章 智能网联汽车环境感知技术 1

1.1 智能网联汽车感知系统及传感器组成 1

1.1.1 机器视觉 1

1.1.2 超声波雷达 2

1.1.3 毫米波雷达 3

1.1.4 激光雷达 4

1.2 基于图像识别的环境感知技术 5

1.2.1 车道线识别 6

1.2.2 交通标志识别 7

1.2.3 交通信号灯识别 9

1.2.4 车辆检测与识别 12

1.3 基于激光雷达的环境感知技术 14

1.3.1 点云聚类 14

1.3.2 可通行区域分析 15

1.3.3 障碍物检测 17

1.3.4 障碍物跟踪 18

1.4 基于多传感器融合的环境感知技术 19

1.4.1 摄像机与激光雷达的联合标定 20

1.4.2 多传感器信息融合 22

参考文献 23

第2章 智能网联汽车高精度定位技术 25

2.1 基于卫星导航的定位技术 25

2.1.1 GPS 25

2.1.2 北斗卫星导航系统 33

2.1.3 GLONASS 42

2.1.4 伽利略卫星导航系统 44

2.2 基于惯性导航的定位技术 46

2.2.1 惯性器件 46

2.2.2 惯性导航中常用坐标系及其转换 47

2.2.3 惯性导航原理 49

2.2.4 惯性导航系统误差 52

2.3 高精地图匹配定位技术 53

2.3.1 高精地图构建 53

2.3.2 高精地图匹配技术的基本原理 55

2.3.3 SLAM算法 55

参考文献 59

第3章 智能网联汽车动力驱动系统 61

3.1 发动机驱动系统 61

3.1.1 发动机工作原理及特性 61

3.1.2 汽油机燃料供给系统 67

3.1.3 电控汽油喷射系统 67

3.1.4 电子点火控制系统 72

3.1.5 怠速控制系统 77

3.2 动力蓄电池驱动系统 80

3.2.1 动力蓄电池的应用 80

3.2.2 动力蓄电池的工作原理 81

3.2.3 动力蓄电池系统结构及组成 82

3.2.4 动力蓄电池的分类 83

3.2.5 动力蓄电池管理系统 90

3.2.6 动力蓄电池测试 104

3.2.7 电机驱动系统 113

参考文献 119

第4章 智能网联汽车底盘控制系统 121

4.1 防抱死制动系统 121

4.1.1 ABS基本工作原理 122

4.1.2 ABS组成 123

4.1.3 制动过程分析 125

4.2 电子稳定程序控制系统 127

4.2.1 ESP基本工作原理 127

4.2.2 ESP系统控制特点 128

4.2.3 ESP系统结构及控制策略 128

4.3 自适应巡航控制系统 131

4.3.1 ACCS基本工作原理 132

4.3.2 ACCS组成 132

4.3.3 ACCS跟随模式安全车距 135

4.4 协同式自适应巡航控制系统 140

4.4.1 CACCS基本工作原理 140

4.4.2 CACCS车载端系统结构 142

4.4.3 CACCS性能指标分析 142

4.4.4 CACCS建模 144

4.5 车道偏离预警系统 146

4.5.1 LDWS总体架构 146

4.5.2 LDWS算法 147

参考文献 150

第5章 智能网联汽车总线系统 152

5.1 汽车控制网络 152

5.1.1 网络化控制系统 153

5.1.2 汽车控制网络分类 155

5.2 CAN总线 157

5.2.1 CAN总线系统组成及结构特点 158

5.2.2 CAN总线协议 160

5.2.3 CAN总线的数据传输 167

5.2.4 车载CAN总线系统核心器件分析 170

5.2.5 CAN总线技术应用 171

5.3 LIN总线 175

5.3.1 LIN总线概述 177

5.3.2 LIN总线协议 179

5.3.3 LIN总线数据传输 181

5.3.4 LIN总线设计 185

5.3.5 LIN总线技术应用 187

参考文献 190

第6章 汽车电子控制系统的故障诊断 191

6.1 汽车故障诊断系统 191

6.1.1 汽车故障诊断系统功能 191

6.1.2 OBD系统 192

6.2 OBD故障码和测试方法 198

6.2.1 OBD故障码 198

6.2.2 OBD系统所有检测零部件的故障码及其测试 199

6.3 OBD-Ⅱ故障诊断系统 200

参考文献 202

第7章 智能网联汽车V2X通信技术 203

7.1 V2X技术 203

7.1.1 V2X技术定义 203

7.1.2 V2X技术特点 203

7.1.3 V2X技术应用场景 204

7.2 DSRC通信技术 205

7.2.1 DSRC技术工作频率 206

7.2.2 DSRC通信拓扑结构 207

7.2.3 DSRC系统组成 207

7.2.4 DSRC协议 209

7.2.5 DSRC技术的应用和发展 209

7.3 LTE-V2X通信技术 210

7.3.1 LTE-V2X技术标准演进 210

7.3.2 LTE-V2X系统组成 211

7.3.3 LTE-V2X通信拓扑结构 216

7.3.4 LTE-V2X通信协议 217

7.3.5 LTE-V2X关键技术 218

7.3.6 5G NR V2X通信技术 221

参考文献 226

第8章 车路协同系统下的智能辅助驾驶技术 228

8.1 车路协同系统 228

8.1.1 车路协同系统特点 229

8.1.2 车路协同系统关键技术 229

8.1.3 应用发展 234

8.2 基于车路协同的智能辅助驾驶技术 237

8.2.1 车路协同系统下车速引导技术 237

8.2.2 车路协同系统下车辆时空轨迹优化技术 242

8.2.3 车路协同系统下车辆编队控制技术 245

8.2.4 车路协同环境下的智能驾驶信息服务系统 251

参考文献 260