包邮智能汽车技术

前言

第 1章　绪论 .. 1

1.1　智能汽车及其技术分级 .. 1

1.1.1　智能汽车 .. 1

1.1.2　智能汽车技术分级 .. 3

1.2　智能汽车技术的发展 .. 6

1.2.1　发展智能汽车的意义 .. 6

1.2.2　智能汽车技术发展路线 .. 7

1.3　智能汽车的技术体系 .. 8

1.3.1　环境感知技术 .. 9

1.3.2　决策规划技术 .. 9

1.3.3　集成控制技术 .. 10

1.3.4　测试评价技术 .. 10

1.3.5　无人驾驶技术 .. 11

思考与实训 .. 12

第 2章　环境感知技术 .. 13

2.1　环境感知技术简介 .. 13

2.1.1　环境感知对象 .. 13

2.1.2　环境感知方法 .. 14

2.2　智能传感器 .. 18

2.2.1　超声波雷达 .. 18

2.2.2　毫米波雷达 .. 25

2.2.3　激光雷达 .. 34

2.2.4　视觉传感器 .. 48

2.3　传感器融合技术 .. 69

2.3.1　传感器的融合与同步 .. 69

2.3.2　传感器融合原理 .. 70

2.3.3　传感器融合方案 .. 71

2.4　目标识别技术 .. 72

2.4.1　道路识别技术 .. 72

2.4.2　车辆识别技术 .. 83

2.4.3　行人识别技术 .. 86

2.4.4　交通标志识别技术 .. 104

2.4.5　交通信号灯识别技术 .. 114

2.5　人工智能与自动驾驶 .. 117

2.5.1　人工智能技术 .. 117

2.5.2　深度学习技术 .. 121

2.5.3　语义分割技术 .. 124

思考与实训 .. 128

第 3章　定位导航技术 ..129

3.1　定位导航简介 .. 129

3.1.1　定位导航的定义 .. 129

3.1.2　定位导航方法 .. 131

3.1.3　定位导航的精度要求 .. 133

3.2　卫星定位技术 .. 134

3.2.1　全球定位系统 .. 134

3.2.2　差分全球定位系统 .. 139

3.2.3　北斗卫星导航定位系统 .. 141

3.3　惯性导航与航迹推算技术 .. 145

3.3.1　惯性导航技术 .. 145

3.3.2　航迹推算技术 .. 152

3.4　即时定位与地图构建技术 .. 154

3.4.1　视觉 SLAM技术 .. 155

3.4.2　激光 SLAM技术 .. 159

3.4.3　视觉 SLAM与激光 SLAM的比较 .. 160

3.5　电子地图技术 .. 161

3.5.1　导航电子地图 .. 161

3.5.2　高精电子地图 .. 162

3.6　路径规划技术 .. 166

3.6.1　环境模型的建立方法 .. 167

3.6.2　路径规划的经典算法 .. 168

3.6.3　路径规划的智能算法 .. 170

思考与实训 .. 171

第 4章　网络通信技术 ..173

4.1　车联网简介 .. 173

4.1.1　车联网的作用 .. 173

4.1.2　车联网的体系结构 .. 174

4.1.3　车联网的网络构成 .. 174

4.2　车载网络技术 .. 175

4.2.1 CAN总线技术 .. 176

4.2.2 LIN总线技术 .. 177

4.2.3　FlexRay总线技术 .. 178

4.2.4　车载以太网技术 .. 179

4.3　移动自组织网络技术 .. 180

4.3.1　移动自组织网络的作用 .. 180

4.3.2　移动自组织网络的特点 .. 181

4.3.3　移动自组织网络的应用 .. 182

4.4　V2X通信技术 .. 183

4.4.1　V2X通信的技术流派 .. 183

4.4.2　DSRC通信技术.. 187

4.4.3　LTE-V通信技术 .. 189

4.4.4　5G通信技术 .. 190

4.4.5　V2X通信的安全风险 .. 191

4.4.6　V2X通信的应用场景 .. 192

4.4.7　DSRC与 C-V2X的竞争 .. 197

4.5　车路协同技术 .. 198

4.5.1　车路协同的作用 .. 198

4.5.2　车路协同的系统架构 .. 199

4.5.3　车路协同的应用 .. 200

4.6　车路协同技术前瞻 .. 201

4.6.1　大数据技术 .. 201

4.6.2　云计算技术 .. 203

4.6.3　多接入边缘计算技术 .. 205

思考与实训 .. 211

第 5章　运动控制技术 ..212

5.1　概述 .. 212

5.2　线控转向技术 .. 212

5.2.1　线控转向系统 .. 212

5.2.2　线控转向系统的组成 .. 213

5.2.3　线控转向系统的工作原理 214

5.2.4　线控转向系统的特点 .. 216

5.3　线控制动技术 .. 216

5.3.1　线控制动系统 .. 216

5.3.2　电控液压式制动系统 .. 218

5.3.3　电控机械式制动系统 .. 222

5.4　线控节气门技术 .. 223

5.4.1　线控节气门 .. 223

5.4.2　线控节气门系统的组成与工作原理 .. 224

5.4.3　线控节气门的特点 .. 227

5.4.4　纯电动汽车的加速踏板与车速控制 .. 227

5.5　线控换档与线控悬架技术 .. 231

5.5.1　线控换档技术 .. 231

5.5.2　线控悬架技术 .. 233

5.6　车辆运动控制 .. 234

5.6.1　车辆纵向运动控制 .. 234

5.6.2　车辆横向运动控制 .. 234

思考与实训 .. 235

第 6章　辅助驾驶技术 ..236

6.1　先进驾驶辅助系统 .. 236

6.1.1　基本功能 .. 236

6.1.2　拓展功能 .. 236

6.2　前向碰撞预警系统 .. 238

6.2.1　前向碰撞预警系统的作用 ..238

6.2.2　前向碰撞预警系统的组成 ..239

6.2.3　前向碰撞预警系统的原理 ..240

6.3　自动紧急制动系统 .. 240

6.3.1　自动紧急制动系统的作用 ..240

6.3.2　自动紧急制动系统的组成 ..241

6.3.3　自动紧急制动系统的原理 ..242

6.4　车道偏离预警系统 .. 243

6.4.1　车道偏离预警系统的作用 ..243

6.4.2　车道偏离预警系统的组成 ..243

6.4.3　车道偏离预警系统的原理 ..244

6.5　车道保持辅助系统 .. 245

6.5.1　车道保持辅助系统的作用 ..245

6.5.2　车道保持辅助系统的组成 ..246

6.5.3　车道保持辅助系统的原理 ..246

6.6　自适应巡航控制系统 .. 247

6.6.1　自适应巡航控制系统的作用 .. 247

6.6.2　自适应巡航控制系统的组成 .. 249

6.6.3　自适应巡航控制系统的原理 .. 251

6.7　智能泊车辅助系统 .. 252

6.7.1　智能泊车辅助系统的作用 ..252

6.7.2　智能泊车辅助系统的组成 ..252

6.7.3　智能泊车辅助系统的原理 ..253

思考与实训 .. 254

第 7章　自动驾驶技术 ..256

7.1　自动驾驶系统 .. 256

7.1.1　美国 Waymo自动驾驶系统 .. 256

7.1.2　百度 Apollo自动驾驶系统 ..256

7.2　百度 Apollo7.0系统架构.. 257

7.2.1　车辆认证平台 .. 258

7.2.2　硬件开发平台 .. 258

7.2.3　开源软件平台 .. 265

7.2.4　云端服务平台 .. 278

思考与实训 .. 284

附录　智能汽车技术实训指导书.. 286

参考文献.. 289