智能网联汽车技术与应用

本书融合了作者团队在智能网联车载高精度传感器与终端设计、汽车主被动安全系统、智能感知与决策控制、车联网智能组网、智能交通系统、车联网平台与车联网攻击防护等近期新研究进展。本书系统全面地介绍了智能网联汽车领域的关键和前沿技术，简明扼要地阐述和探讨了该领域急缺且关键的技术点，包括智能网联汽车传感器技术、智能网联汽车环境感知技术、智能网联汽车决策技术、智能网联汽车控制技术、智能网联汽车通信技术、智能网联汽车网络技术、智能网联汽车交通规划技术及智能网联汽车的安全防护技术等，突出其原理和核心方法，具有很强的创新性和前瞻性。
本书可作为车辆工程、智能车辆工程等专业的教材，也可作为相关人员的参考书籍。

前言
第1章绪论1
1.1智能网联汽车概述1
1.2智能网联汽车的应用2
1.3智能网联汽车关键技术3
1.4智能网联汽车发展目标6
第2章智能网联汽车传感器技术8
2.1定位导航传感器8
2.1.1定位导航传感器在汽车中的应用8
2.1.2定位导航传感器系统组成9
2.1.3定位导航传感器的技术指标9
2.1.4加速度传感器10
2.1.5陀螺仪37
2.2辅助与自动驾驶传感器55
2.2.1辅助与自动驾驶传感器概述55
2.2.2辅助与自动驾驶传感器的系统组成57
2.2.3视觉传感器61
2.2.4毫米波雷达66
2.2.5激光雷达71
2.2.6超声波雷达81
2.3新能源汽车传感器83
2.3.1新能源汽车传感器在汽车中的应用83
2.3.2新能源汽车传感器的系统组成83
2.3.3电池管理系统传感器84
2.3.4电机驱动系统传感器90
2.3.5氢燃料电池系统传感器94
2.4驾乘人员生理状态传感器99
2.4.1驾乘人员生理状态传感器概述99
2.4.2驾乘人员生理状态传感器的系统组成99
2.4.3基于机器视觉的疲劳检测技术100
2.4.4基于语音识别的疲劳检测技术103
2.4.5脑电识别技术109
2.4.6心率心电识别技术114
2.4.7肌力肌电识别技术117
2.4.8血液循环状态识别技术121
2.5多传感器融合技术在智能车中的应用124
2.5.1多传感器融合应用的现状124
2.5.2信息融合的级别及优势125
2.5.3单目视觉里程计126
2.5.4摄像头和毫米波雷达融合127
2.5.5摄像头和激光雷达融合128
第3章智能网联汽车环境感知技术130
3.1智能网联汽车环境感知概述130
3.1.1环境感知的任务130
3.1.2环境感知的功能层次131
3.1.3环境感知传感器应用131
3.1.4环境感知的模型133
3.2深度学习模型及神经网络134
3.2.1感知机134
3.2.2受限玻耳兹曼机136
3.2.3卷积神经网络137
3.3交通场景语义分割方法142
3.3.1语义分割方法概述142
3.3.2典型语义分割方法143
3.3.3典型实例分割方法145
3.3.4小结146
3.4交通场景目标检测方法146
3.4.1基于视觉的障碍目标检测方法147
3.4.2基于视觉的交通信号及标志检测方法151
3.4.3基于激光三维点云数据分类与目标提取153
3.5交通场景路面信息检测方法155
3.5.1基于视觉的路面信息检测155
3.5.2基于激光雷达的路面检测163
3.6同步定位和地图构建SLAM技术165
3.6.1基于视觉的SLAM166
3.6.2基于激光的SLAM167
3.7特别工况与天气环境感知技术169
3.7.1雾天图像处理方法169
3.7.2雨天图像处理方法171
3.8多传感器融合173
3.8.1多传感器数据融合原理173
3.8.2多传感器数据融合方法173
3.8.3智能网联汽车多传感器融合175
第4章智能网联汽车决策技术181
4.1智能网联汽车决策系统概述181
4.2通路规划技术183
4.3行为规划技术184
4.3.1有限状态机模型184
4.3.2基于效用/价值的马尔可夫决策模型186
4.3.3基于深度模仿学习的决策模型187
4.3.4基于深度强化学习的决策模型189
4.4轨迹预测技术190
4.4.1基于浅层学习的轨迹预测方法191
4.4.2基于深度学习的轨迹预测方法192
4.4.3轨迹预测数据集及性能比较195
4.5运动规划技术198
4.5.1变分法198
4.5.2图搜索法199
4.5.3增量式搜索方法202
4.6智能网联汽车决策构架203
第5章智能网联汽车控制技术204
5.1智能网联汽车控制技术概述204
5.2汽车自适应巡航控制技术206
5.3汽车整车稳定性控制技术208
5.4汽车高速公路自主换道控制211
5.5汽车人机协同控制213
5.6汽车队列成形控制及队列稳定性215
5.6.1汽车队列成形控制215
5.6.2队列稳定性216
5.7汽车交叉口通行车路协同控制217
5.7.1汽车交叉口通行车路协同控制概述217
5.7.2汽车交叉口冲突问题描述及分析217
5.7.3汽车交叉口控制模型的建立218
5.8复杂工况下脱困控制技术219
5.8.1爆胎车辆脱困控制策略219
5.8.2上层系统决策层220
5.8.3中层轨迹规划层221
5.8.4下层轨迹跟踪层221
第6章智能网联汽车通信技术223
6.1智能网联汽车通信技术概述与组成223
6.2DSRC通信协议224
6.2.1DSRC标准化进程224
6.2.2DSRC协议架构225
6.2.3DSRC系统结构组成226
6.2.4DSRC主要参数及性能对比227
6.3C-V2X通信协议228
6.3.1C-V2X标准化进程228
6.3.2LTE-V2X230
6.3.35G NR-V2X232
6.46G通信技术235
6.4.16G网络架构236
6.4.26G性能指标236
6.4.36G-V2X潜在技术237
6.5WiFi通信技术238
6.5.1技术概述238
6.5.2技术标准238
6.5.3技术特点239
6.5.4WiFi在智能网联汽车中的应用239
6.6蓝牙通信技术239
6.6.1技术概述239
6.6.2技术发展239
6.6.3技术特点240
6.6.4蓝牙在智能网联汽车中的应用241
6.7ZigBee通信技术241
6.7.1技术概述241
6.7.2技术特点241
6.7.3ZigBee在智能网联汽车中的应用242
6.8VLC技术242
6.8.1技术概述242
6.8.2技术特点242
6.8.3VLC系统组成242
6.8.4VLC技术在智能网联汽车中的应用243
6.9超宽带通信技术243
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