汽车智能技术与应用

前言

第1章 智能网联汽车技术介绍1

1.1 汽车智能化与网联化的定义及标准1

1.1.1 智能网联汽车基本定义1

1.1.2 无人驾驶汽车智能等级划分5

1.1.3 智能网联汽车标准法规的制定7

1.2 我国智能网联汽车技术的发展方向9

1.2.1 汽车智能化9

1.2.2 汽车网联化10

1.2.3 汽车共享化15

思考题17

第2章 无人驾驶汽车传感器技术18

2.1 常用车载传感器在无人驾驶汽车中的应用18

2.1.1 车速传感器18

2.1.2 曲轴位置传感器19

2.1.3 线性节气门位置传感器20

2.1.4 车身高度传感器22

2.1.5 进气压力传感器22

2.1.6 发动机冷却液温度传感器23

2.1.7 氧传感器24

2.1.8 空气流量传感器25

2.1.9 MENS惯性传感器26

2.2 视觉传感器在无人驾驶汽车中的应用27

2.2.1 视觉传感器种类27

2.2.2 视觉传感器的应用34

2.2.3 视觉传感器标定39

2.3 听觉传感器在无人驾驶汽车中的应用46

2.3.1 声音感知46

2.3.2 音频识别48

思考题50

第3章 雷达传感器在无人驾驶汽车的应用51

3.1 超声波雷达51

3.2 毫米波雷达53

3.2.1 车载毫米波雷达种类53

3.2.2 车载毫米波雷达工作原理55

3.2.3 毫米波雷达校准与标定57

3.3 激光雷达63

3.3.1 车载激光雷达应用类型63

3.3.2 激光雷达工作原理66

3.3.3 激光雷达的标定71

3.3.4 激光雷达在应用中的常见问题75

思考题76

第4章 智能汽车驾驶感知与路径规划77

4.1 环境感知与信息融合77

4.2 深度学习算法在图像处理中的应用85

4.2.1 目标识别87

4.2.2 语义分割89

4.2.3 立体视觉与场景流91

4.2.4 视觉里程计算法93

4.2.5 目标跟踪94

4.3 无人驾驶汽车目标检测96

4.4 无人驾驶路径规划97

4.4.1 无人驾驶路径规划层97

4.4.2 全局路径规划算法98

4.4.3 局部路径规划算法101

4.4.4 车道级路径规划103

4.5 智能协同定位与目标跟踪105

思考题108

第5章 无人驾驶决策与控制109

5.1 汽车驾驶行为预测109

5.2 自由度力学模型112

5.3 车辆横向与纵向控制115

思考题120

第6章 底盘线控系统121

6.1 线控制动系统121

6.1.1 线控制动系统结构与原理121

6.1.2 线控制动系统常见故障维修126

6.2 线控转向系统129

6.2.1 线控转向系统结构与原理129

6.2.2 线控转向系统常见故障维修132

6.3 线控驱动系统136

6.3.1 线控驱动系统结构与原理136

6.3.2 线控驱动系统常见故障维修137

6.4 线控悬架系统138

6.4.1 线控悬架系统结构与原理138

6.4.2 汽车主动悬架系统常见故障维修140

6.5 基于电动汽车的线控底盘技术应用140

思考题142

第7章 汽车导航与高精地图144

7.1 基于卫星定位技术的导航系统144

7.1.1 汽车导航技术的类型144

7.1.2 卫星通信与定位方法146

7.2 惯性导航定位技术应用149

7.2.1 惯性导航定位的作用与结构组成149

7.2.2 惯往导航系统类型152

7.2.3 卡尔曼滤波器与融合定位技术在自动驾驶中的应用154

7.2.4 GPS与惯性导航信息融合定位156

7.3 汽车车载导航系统159

7.3.1 车载GPS导航系统作用与结构组成159

7.3.2 汽车导航系统常见故障维修161

7.4 高精度地图161

7.4.1 高精度地图的作用与原理162

7.4.2 高精度地图的采集与生产167

7.4.3 高精度地图的应用170

思考题171

第8章 ADAS技术与应用173

8.1 ADAS技术简述173

8.2 预警类辅助驾驶系统175

8.2.1 预警类辅助驾驶系统主要功能175

8.2.2 预警类辅助驾驶系统主要功能应用177

8.3 控制类辅助驾驶系统190

8.3.1 控制类辅助驾驶系统主要功能190

8.3.2 控制类辅助驾驶系统主要功能应用191

思考题211

第9章 智能座舱与车载计算平台213

9.1 人机交互213

9.2 抬头显示系统217

9.3 智能座椅219

9.4 智能座舱220

9.5 车载计算平台226

9.6 其他智能控制系统231

9.6.1 智能照明系统231

9.6.2 地形管理系统233

9.6.3 胎压监测系统234

9.6.4 智能电源管理系统236

9.6.5 防盗系统236

9.6.6 电子制动控制系统238

思考题240

第10章 车载嵌入式操作系统应用241

10.1 Linux操作系统在智能网联汽车中的应用241

10.1.1 Linux内核及驱动241

10.1.2 Android框架242

10.2 ROS在智能网联汽车中的应用244

10.2.1 ROS技术架构245

10.2.2 ROS在无人车辆上的应用248

10.2.3 Rviz 3D图形可视化工具的应用251

思考题252

参考文献253