前　言
第1 章　绪论.. 001
1.1　智能网联汽车概述..001
1.1.1　智能汽车.. 001
1.1.2　无人驾驶汽车.. 001
1.1.3　车联网.. 002
1.1.4　智能交通系统.. 002
1.1.5　智能网联汽车.. 002
1.1.6　智能网联汽车的技术路线.. 004
1.2　智能网联汽车研究现状..005
1.2.1　国外智能网联汽车研究现状.. 005
1.2.2　我国智能网联汽车研究现状.. 007
1.3　智能网联汽车技术分级..009
1.3.1　美国关于智能网联汽车的技术分级.. 009
1.3.2　德国关于智能网联汽车的技术分级.. 009
1.3.3　中国关于智能网联汽车的技术分级.. 010
1.4　智能网联汽车的应用..011
1.4.1　在安全行驶方面的应用.. 011
1.4.2　在节能环保方面的应用.. 013
1.4.3　在商务办公方面的应用.. 014
1.4.4　在信息娱乐服务方面的应用.. 015
第2 章　智能网联汽车体系结构.. 016
2.1　概述..016
2.2　常规体系结构的类型..016
2.2.1　分层递阶式体系结构.. 016
2.2.2　反应式体系结构.. 017
2.2.3　汽车电子电气架构.. 018
2.3　线控底盘..021
2.3.1　线控驱动.. 021
2.3.2　线控制动.. 022
2.3.3　线控转向.. 025
2.4　智能车辆体系结构实例..030
2.4.1　卡内基梅隆大学“BOSS”智能车辆体系结构.. 030
2.4.2　斯坦福大学智能车辆体系结构.. 031
2.4.3　陆军军事交通学院智能车辆体系结构.. 032
2.5　智能网联汽车行业典型产品..033
2.5.1　谷歌Waymo .. 033
2.5.2　百度Apollo .. 035
2.5.3　特斯拉.. 036
2.5.4　奥迪.. 037
第3 章　智能网联汽车基础平台.. 038
3.1　概述..038
3.2　硬件平台..038
3.2.1　激光雷达.. 038
3.2.2　车载摄像头.. 041
3.2.3　毫米波雷达.. 042
3.2.4　导航定位.. 043
3.3　车辆平台..044
3.4　汽车计算平台..048
3.5　软件平台..050
3.6　自动驾驶汽车软件架构..051
3.6.1　架构概述.. 051
3.6.2　 AUTOSAR 模块构成.. 053
3.7　Apollo ..060
3.7.1　Apollo 概述.. 060
3.7.2　Apollo 软件构架.. 060
3.8　云端开发平台..062
3.8.1　Apollo 云端开发平台的发展历程.. 062
3.8.2　Apollo 技术架构.. 070
3.8.3　软件开放平台.. 071
3.8.4　云服务平台.. 075
3.8.5　数据平台.. 077
3.8.6　安全平台.. 079
3.8.7　人机交互平台.. 079
3.8.8　Apollo 参考硬件平台.. 080
第4 章　智能网联汽车环境感知技术.. 084
4.1　概述..084
4.2　激光雷达..084
4.2.1　概述.. 084
4.2.2　工作原理.. 084
4.2.3　优缺点.. 085
4.2.4　激光雷达在自动驾驶汽车中的应用.. 086
4.3　毫米波雷达..088
4.3.1　概述.. 088
4.3.2　工作原理.. 088
4.3.3　优缺点.. 089
4.3.4　毫米波雷达在自动驾驶汽车中的应用.. 089
4.4　超声波传感器..090
4.4.1　概述.. 090
4.4.2　工作原理.. 090
4.4.3　优缺点.. 091
4.4.4　超声波传感器在自动驾驶汽车上的应用.. 091
4.5　摄像头..092
4.5.1　概述.. 092
4.5.2　工作原理.. 092
4.5.3　优缺点.. 093
4.5.4　摄像头在自动驾驶汽车上的应用.. 093
第5 章　智能网联汽车高精度地图技术.. 094
5.1　概述..094
5.2　高精度地图的定义及其价值..094
5.2.1　高精度地图分层架构.. 094
5.2.2　高精度地图对自动驾驶的价值.. 096
5.3　高精度地图关键技术..097
5.3.1　道路元素图像处理.. 097
5.3.2　激光点云处理.. 098
5.3.3　定位与地图构建.. 102
5.3.4　高精度地图云服务体系.. 105
5.3.5　高精度地图解决方案.. 105
5.3.6　高精度地图制作与编译.. 108
5.3.7　高精度地图质量控制与发布.. 111
第6 章　智能网联汽车定位导航技术..114
6.1　概述..114
6.2　全球导航卫星系统..114
6.2.1　卫星导航定位系统介绍.. 114
6.2.2　卫星导航定位系统工作原理.. 116
6.3　差分定位系统..118
6.3.1　位置差分.. 119
6.3.2　伪距差分.. 119
6.3.3　载波相位差分.. 120
6.4　惯性导航定位..122
6.4.1　惯性导航系统原理.. 122
6.4.2　惯性导航系统误差.. 123
6.5　多传感器融合定位技术..124
6.5.1　多传感器融合介绍.. 124
6.5.2　多传感器融合原理.. 125
第7 章　智能网联汽车路径规划技术.. 128
7.1　概述..128
7.2　车用地图与导航技术..129
7.2.1　车用高精度地图.. 129
7.2.2　高精度地图与汽车导航.. 132
7.3　路径规划算法分类与发展..134
7.3.1　Dijkstra 算法.. 137
7.3.2　Floyd 算法.. 138
7.3.3　A* 算法.. 139
7.3.4　RRT 算法.. 140
7.3.5　路径规划算法的发展.. 142
第8 章　智能网联汽车网络技术.. 144
8.1　概述..144
8.1.1　智能网联汽车网络体系构成.. 144
8.1.2　车载网络的类型.. 145
8.1.3　车载网络的特点.. 146
8.2　车载网络技术..147
8.2.1　CAN 总线网络的定义.. 147
8.2.2　CAN 总线网络的特点.. 147
8.2.3　CAN 总线网络的分层结构.. 148
8.2.4　CAN 总线网络帧的类型.. 150
8.3　车载自组织网络技术..151
8.3.1　车载自组织网络的定义.. 151
8.3.2　车载自组织网络的结构.. 151
8.3.3　车载自组织网络路由协议的类型.. 152
8.3.4　车载自组织网络的特点.. 154
8.3.5　车载自组织网络的应用场景.. 156
8.4　车载移动互联网技术..158
8.4.1　移动互联网的定义.. 158
8.4.2　移动互联网的特点.. 158
8.4.3　移动互联网的体系架构.. 159
8.4.4　移动互联网的接入方式.. 160
8.5　5G 车联网技术..160
8.5.1　概述.. 160
8.5.2　车联网的定义.. 161
8.5.3　车联网的关键技术.. 162
第9 章　智能网联汽车无线通信技术.. 164
9.1　概述..164
9.2　蓝牙技术..164
9.2.1　蓝牙技术的定义.. 165
9.2.2　蓝牙系统的组成.. 165
9.2.3　蓝牙技术的特点.. 166
9.2.4　蓝牙技术的应用.. 166
9.3　ZigBee 技术..168
9.3.1　ZigBee 技术的定义.. 168
9.3.2　ZigBee 网络结构.. 168
9.3.3　ZigBee 技术特点.. 169
9.3.4　ZigBee 技术应用.. 170
9.4　WiFi 技术..171
9.4.1　WiFi 技术的定义.. 171
9.4.2　WiFi 网络基本工作模式.. 171
9.4.3　WiFi 技术特点.. 173
9.4.4　WiFi 技术应用.. 173
9.5　专用短程通信技术..174
9.5.1　专用短程通信技术的定义.. 174
9.5.2　专用短程通信系统的参考架构.. 174
9.5.3　专用短程通信系统的组成.. 175
9.5.4　专用短程通信的技术要求.. 175
9.5.5　专用短程通信主要支持的业务.. 176
9.6　LTE-V 通信技术..178
9.6.1　LTE-V 通信技术的定义.. 178
9.6.2　LTE-V 通信系统的组成.. 178
9.7　安全技术问题..179
9.7.1　安全隐患.. 179
9.7.2　安全关键技术.. 180
9.8　测试与评价..181
9.8.1　测试场景库.. 181
9.8.2　自动驾驶测试体系.. 184
9.8.3　评价标准.. 186
9.8.4　国内外道路测试场.. 189
9.8.5　评价内容.. 189
9.8.6　评价步骤.. 190
第10 章　智能网联汽车人机交互技术.. 191
10.1　概述..191
10.1.1　人机交互的定义.. 191
10.1.2　人机交互对于智能车辆的意义.. 192
10.1.3　人机交互的发展方向.. 192
10.2　本地交互..193
10.2.1　研究方向.. 193
10.2.2　研究现状.. 194
10.3　无线交互..195
10.3.1　短距离无线交互.. 195
10.3.2　远距离无线交互.. 197
第11 章　智能网联汽车先进驾驶辅助技术..199
11.1　概述..199
11.2　先进驾驶辅助系统的类型..199
11.2.1　信息辅助类先进驾驶辅助系统.. 199
11.2.2　信息控制类先进驾驶辅助系统.. 201
11.3　汽车自适应巡航控制系统..202
11.3.1　汽车自适应巡航控制系统的定义.. 202
11.3.2　汽车自适应巡航控制系统的组成.. 202
11.3.3　汽车自适应巡航控制系统原理.. 203
11.3.4　汽车自适应巡航控制系统状态.. 203
11.3.5　汽车自适应巡航控制系统的要求.. 204
11.3.6　汽车自适应巡航控制系统作用.. 204
11.3.7　汽车自适应巡航控制系统设定.. 206
11.3.8　汽车自适应巡航控制系统应用实例.. 206
11.4　车道偏离警告系统..207
11.4.1　车道偏离警告系统的定义.. 207
11.4.2　车道偏离警告系统的组成.. 208
11.4.3　车道偏离警告系统的工作原理.. 208
11.4.4　车道偏离警告系统的功能.. 209
11.4.5　车道偏离警告系统的要求.. 210
11.4.6　车道偏离警告系统应用实例.. 211
11.5　车道保持辅助系统..211
11.5.1　车道保持辅助系统的定义.. 211
11.5.2　车道保持辅助系统组成.. 211
11.5.3　车道保持辅助系统应用实例.. 212
11.6　自动紧急制动系统..213
11.6.1　汽车自动紧急制动系统的定义.. 213
11.6.2　汽车自动紧急制动系统的组成.. 214
11.6.3　汽车自动紧急制动系统的原理.. 215
11.6.4　汽车自动紧急制动系统的类型.. 215
11.6.5　汽车自动紧急制动系统测试方法.. 216
11.6.6　汽车自动紧急制动系统应用实例.. 218
11.7　自动泊车辅助系统..220
11.7.1　自动泊车辅助系统的定义.. 220
11.7.2　自动泊车辅助系统的组成.. 220
11.7.3　自动泊车辅助系统的原理.. 221
11.7.4　全自动泊车技术.. 222
11.7.5　自主代客泊车.. 225
11.8　驾驶员疲劳预警系统..228
11.8.1　驾驶员疲劳预警系统定义.. 228
11.8.2　驾驶员疲劳预警系统组成.. 228
11.8.3　驾驶员疲劳检测方法.. 228
11.8.4　驾驶员疲劳预警系统应用实例.. 231
11.9　高阶驾驶辅助系统..232
第12 章　智能网联汽车发展目标与应用前景..234
12.1　智能网联汽车发展目标、研究重点和发展趋势..234
12.1.1　发展目标.. 234
12.1.2　研究重点.. 234
12.1.3　发展趋势.. 236
12.2　智能网联汽车应用前景..237
12.2.1　高速公路行驶.. 237
12.2.2　城市道路辅助驾驶阶段.. 242
12.2.3　城市道路无人驾驶阶段.. 242
参考文献.. 245