前言
第1章概论1
1.1智能网联汽车概述2
1.2智能网联汽车的产生2
1.3智能网联汽车的发展3
1.4智能网联汽车的关键技术5
1.4.1感知技术5
1.4.2通信技术7
1.4.3定位技术8
1.4.4导航技术8
1.4.5智能互联技术8
1.4.6先进驾驶辅助技术9
1.4.7信息融合技术9
1.4.8信息安全与隐私保护技术9
1.4.9人机界面技术9
1.4.10异构网络融合技术10
1.5智能网联汽车体系结构10
1.5.1分层递阶式与反应式体系结构10
1.5.2硬件层10
1.5.3软件层12
1.6中国智能网联汽车的发展状况13
1.6.1中国智能网联汽车行业发展概况13
1.6.2中国智能网联汽车市场发展趋势16
1.7其他国家智能网联汽车研究现状17
1.7.1美国智能网联汽车的发展状况18
1.7.2日本智能网联汽车的发展状况20
第2章智能网联汽车环境感知技术24
2.1激光雷达25
2.1.1激光雷达概述25
2.1.2激光雷达关键技术——点云25
2.1.3激光雷达的优点及其在智能网联汽车中的应用26
2.1.4LiDAR技术面临的挑战28
2.2毫米波雷达29
2.2.1毫米波雷达基本原理29
2.2.2毫米波雷达的应用31
2.2.3智能毫米波雷达的开发33
2.3超声波雷达33
2.3.1超声波雷达工作原理33
2.3.2常见车载超声波雷达34
2.3.3超声波雷达的应用35
2.3.4超声波雷达的挑战36
2.4单目摄像头36
2.4.1单目视觉36
2.4.2基于单目视觉测距的关键技术37
2.4.3单目视觉的评价40
2.5双目摄像头41
2.5.1基于双目视觉测距的工作原理41
2.5.2基于双目视觉的测距关键技术42
2.5.3双目视觉的评价44
第3章智能网联汽车定位导航技术45
3.1定位技术46
3.2GNSS RTK系统46
3.3LiDAR定位系统48
3.4视觉定位系统49
3.5Apollo定位策略50
3.6GPS定位原理51
3.6.1概述51
3.6.2GPS基本组成51
3.6.3GPS定位原理及方法53
3.7TJUWB定位系统54
3.7.1UWB定位技术存在的问题54
3.7.2TJUWB定位系统的分析55
3.8北斗卫星导航定位系统57
3.8.1北斗一号57
3.8.2北斗二号58
3.8.3北斗三号59
3.9惯性导航系统60
3.9.1概述60
3.9.2惯性导航系统的工作原理60
3.9.3惯性导航系统的分类61
3.9.4惯性导航系统的主要部件62
3.9.5惯性导航的发展64
3.10智能车辆定位导航系统65
3.10.1概述65
3.10.2车辆定位导航系统的主要功能65
3.10.3车辆定位导航系统的发展历程66
第4章智能网联汽车高精地图69
4.1高精地图70
4.1.1高精地图的定义70
4.1.2高精地图与普通导航地图的区别71
4.1.3高精地图的制作72
4.1.4高精地图的组成74
4.1.5高精地图的用途75
4.1.6导航地图、ADAS地图与智能网联地图77
4.1.7高精地图的数据特征类型77
4.1.8地图数据模型78
4.2百度高精地图80
4.2.1百度高精地图的制作80
4.2.2百度开放高精地图服务80
4.2.3Apollo高精地图80
4.2.4Apollo高精地图的构建82
4.3高精地图商业模式83
4.3.1转变模式83
4.3.2国内外高精地图研发企业86
4.3.3高精地图市场预测87
4.4高精地图的机遇与挑战88
第5章智能网联汽车路径规划90
5.1路径规划概述91
5.1.1路径规划的定义91
5.1.2Apollo总结规划技术难点92
5.1.3路径规划技术分类92
5.1.4路径规划算法分类92
5.2A*算法93
5.3Dijkstra算法95
5.4人工势场法96
5.4.1引力场97
5.4.2斥力场97
5.5快速搜索随机树98
5.6随机路径图法100
5.6.1随机路径图法概述100
5.6.2PRM学习阶段100
5.6.3PRM查询阶段101
5.7基于Frenet坐标系的动作规划方法102
5.7.1最优动作序列概述102
5.7.2Frenet坐标系102
5.7.3Jerk最小化和5次轨迹多项式求解103
5.7.4事故避免106
第6章智能网联汽车运动控制107
6.1运动控制系统概述108
6.2线控节气门控制系统108
6.3制动控制110
6.3.1线控制动114
6.3.2现有线控制动的缺点117
6.3.3线控液压制动器118
6.3.4电子机械制动118
6.4线控转向控制119
6.4.1线控转向控制的结构119
6.4.2线控转向系统的原理120
6.4.3线控转向系统的特点122
6.4.4线控转向系统关键技术122
6.4.5线控转向技术发展现状123
第7章高级驾驶辅助系统ADAS技术125
7.1ADAS的产生126
7.1.1ADAS技术简介126
7.1.2ADAS产生及发展背景126
7.1.3ADAS技术的重要性及发展阶段127
7.2ADAS的功能128
7.2.1ADAS控制系统的组成128
7.2.2汽车盲点监测系统129
7.2.3疲劳监测系统129
7.2.4车道偏离预警系统130
7.2.5前向碰撞预警系统130
7.2.6自适应巡航控制系统130
7.2.7自动泊车系统131
7.2.8适路性车灯系统132
7.2.9夜视系统132
7.3ADAS产业链133
7.3.1ADAS产业链概述133
7.3.2ADAS产业链上的关键133
7.4中国对ADAS的研究与发展现状137
7.4.1中国首份ADAS研究报告137
7.4.2中国ADAS发展现状137
第8章5G环境V2X车联网技术139
8.15G技术140
8.1.15G的定义140
8.1.25G与4G技术对比140
8.1.35G产业链140
8.1.45G环境下的智能网联141
8.2V2X车联网技术143
8.2.1V2X的定义及内涵143
8.2.2V2X通信技术两大阵营145
8.2.3V2X技术发展举措146
8.2.4V2X技术和智能网联147
8.2.5各企业研发V2X技术的进展147
8.2.6V2X的发展趋势150
8.3V2X的应用进展151
8.3.1DSRC应用进展151
8.3.2CV2X应用进展152
8.4智能网联汽车内部通信154
8.5单车智能与车路协同155
8.5.1单车智能引领者——Waymo155
8.5.2中国V2X车路协同——华为157
8.5.3两种路线对比157
第9章智能网联汽车安全技术158
9.1汽车安全技术159
9.1.1汽车安全的意义159
9.1.2交通安全主要影响因素159
9.1.3汽车安全分类161
9.2主动安全技术161
9.2.1概述161
9.2.2汽车主动安全系统162
9.3智能汽车自主循迹控制研究166
9.3.1概述166
9.3.2智能汽车自主循迹控制167
9.3.3智能汽车自主循迹控制仿真实验168
9.4被动安全技术175
9.4.1安全带175
9.4.2安全气囊177
9.4.3汽车安全转向盘和转向柱178
9.4.4汽车座椅系统安全性178
9.5智能网联汽车信息安全179
9.5.1智能网联汽车信息安全防护技术体系179
9.5.2利用硬件安全芯片打造车端信任根179
9.5.3建立产品信息安全开发流程179
9.6智能网联汽车网络安全180
9.6.1车联网存在的隐患——黑客攻击180
9.6.2黑客入侵车联网的途径181
9.6.3对车联网存在隐患的改进措施182
9.6.4加快构建智能网联汽车网络安全环境183
第10章智能网联汽车典型案例介绍184
10.1百度车联网185
10.1.1百度在车联网领域的主要布局185
10.1.2百度在自动驾驶领域的主要布局185
10.2Waymo智能网联汽车187
10.2.1Waymo智能网联汽车发展历程187
10.2.2Waymo智能网联汽车安全报告188
10.2.3Waymo智能网联技术的亮点188
10.3Uber智能网联汽车191
10.4北汽智能网联汽车192
10.4.1北汽智能网联汽车的展出192
10.4.2北汽集团与百度达成合作193
10.5重汽智能网联汽车193
第11章智能网联汽车法规简介196
11.1国外智能网联汽车法规简介198
11.1.1美国智能网联汽车法规简介198
11.1.2欧洲智能网联汽车法规简介201
11.1.3日本智能网联汽车法规简介202
11.2我国智能网联汽车法规简介202
11.2.1积极推进智能网联汽车产业的发展202
11.2.2全面推进智能网联汽车的标准化体系建设203
11.2.3出台路测规范确立智能网联汽车法律地位204
11.3智能网联分级标准SAE J3016详解206
11.4华为对智能网联汽车提出三大标准207
第12章智能网联汽车道路测试技术209
12.1智能网联汽车道路测试规范及规程简介210
12.2中国重汽智能网联汽车道路测试214
12.3ADAS整车测试技术215
12.4北京市智能网联汽车道路测试218
12.4.1北京市智能网联汽车道路测试概况218
12.4.2北京市智能网联汽车道路测试工作计划220
12.4.3北京市智能网联汽车研发与产业化过程220
12.5智能网联汽车道路测试项目221
12.5.1智能网联汽车测试相关数据采集223
12.5.2智能网联汽车测试相关数据分析223
12.5.3智能网联汽车测试相关数据成果的处理与分析223
12.5.4Cutin试验224
参考文献228