自动驾驶与辅助驾驶系统

在本书中读者会发现很多关于自动驾驶车辆的有用和有趣的信息。本书是这个系列的第六部：
• 汽车机电系统
• 汽车电气和电子系统
• 汽车高级故障诊断
• 电动和混合动力汽车
• 替代燃料汽车
• 自动驾驶与辅助驾驶系统
理想情况下，在阅读本书之前，读者应该已经学习过有关电气方面的知识，或者有一些经验。但如果没有，也不要担心，读者仍然会从中学到很多东西。因为这些新车辆还没有普遍使用，所以我着重介绍了它们的系统和相关问题。关于服务和修复的更多细节将在以后的版本中添加。
因为自动驾驶汽车是一种新事物，所以我也关注了一些与这一令人兴奋的变化相关的社会和人类问题。案例研究在时间背景下设置一些技术范围。如有任何建议或意见，欢迎浏览我的网站 :www.automotive-technology.org
在这个网站上，读者还可以找到很多免费的在线资源来帮助学习。这些资源与本书配合使用，是自学或帮助他人学习的理想选择。
祝读者学习顺利，我希望读者和我一样对汽车技术感兴趣。
Tom Denton

自动驾驶汽车将改变世界。 自动驾驶汽车已经在这里，并且在全球多个国家/地区接受了严格的测试。 本书以易于理解且对所有读者开放的语言介绍了这些技术。 它从多个角度涵盖了该主题，但特别展示了与所有现代车辆中已经使用的现有ADAS技术的链接。 目前，媒体上对自动驾驶或无人驾驶汽车的炒作很多，虽然一些制造商希望从2020年开始提供汽车，但它们不会很快接管汽车，而且还需要一段时间才能普及。 但是，为自动驾驶将要发生的巨大方向变化做好准备非常重要。 这是同类书籍中的*本，是汤姆·丹顿（Tom Denton）其他书籍的补充。

高振海，男，满族，1973年2月生，吉林大学车辆工程专业博士，西安交通大学控制科学与工程专业博士后。现任吉林大学汽车工程学院副院长，兼任中国汽车工程学会汽车技术教育分会秘书长和吉林省汽车工程学会汽车电子分会秘书长。担任《International Journal of Vehicle Autonomous Systems》、《汽车工程》及《中国机械工程》等多个国内外权威学术期刊审稿专家；担任2012 International Conference on Advanced Vehicle Technologies and Integration的执行主席、2012 国际汽车工程师大会学生与青年工程师论坛执行主席和中国汽车工程学会首届青年学者论坛执行主席。2001年入选*“高等学校骨干教师资助计划”，2007年入选霍英东教育基金会高等学校青年教师优选资助计划，2008年入选*“新世纪优秀人才支持计划”。

前　言
第 1 章　引言
1.1　为什么选择自动驾驶 ……………………… 1
1.2 什么是自动驾驶车辆（ADV）……………… 4
1.3　定义 ………………………………………… 6
1.3.1　缩写 ………………………………… 6
1.3.2　描述 ………………………………… 7
1.3.3 SAE 水平的驾驶自动化 …………… 7
1.4 AV 什么时候才会变得普遍 ………………… 9
1.5　宝马公司的观点 …………………………… 10
1.5.1　特斯拉 ……………………………… 11
1.5.2　沃尔沃 ……………………………… 11
1.5.3　大众 ………………………………… 11
第 2 章　安全
2.1 引言 ………………………………………… 13
2.2　车辆及其乘员 ……………………………… 13
2.3　外部人员和财产 …………………………… 14
2.4　服务和维修 ………………………………… 14
2.5 IMI TechSafe™ ……………………………… 15
第 3 章　高级驾驶员辅助系统
3.1　引言 ………………………………………… 17
3.2　示例系统 …………………………………… 18
3.3　自适应巡航控制 …………………………… 19
3.4　避障雷达 …………………………………… 21
3.5　基本倒车辅助 ……………………………… 22
3.6　雷达 ………………………………………… 22
3.7　立体摄像头 ………………………………… 23
3.8　后雷达 ……………………………………… 24
3.9　功能安全和风险 …………………………… 25
4.1　人怎样开车 ………………………………… 27
4.1.1　介绍 ………………………………… 27
4.1.2　机器如何驾驶 ……………………… 28
4.2　通往自动驾驶的路 ………………………… 30
4.2.1　介绍 ………………………………… 30
4.2.2　路径规划 …………………………… 31
4.2.3　转弯 ………………………………… 32
4.2.4　穿越迎面而来的车流 ……………… 32
4.2.5　避障 ………………………………… 32
4.2.6　避撞 ………………………………… 33
4.2.7　交通标志识别 ……………………… 33
4.2.8　交通信号灯识别 …………………… 34
4.2.9　紧急车辆检测 ……………………… 34
4.2.10　其他情况 …………………………… 34
4.3　人怎样开车 ………………………………… 35
4.3.1　介绍 ………………………………… 35
4.3.2　摄像头 ……………………………… 35
4.3.3　雷达 ………………………………… 36
4.3.4　激光雷达 …………………………… 36
4.3.5　声音 ………………………………… 37
4.3.6　超声波 ……………………………… 37
4.3.7　结合感知 …………………………… 37
4.4　激光雷达操作 ……………………………… 38
4.4.1　介绍 ………………………………… 38
4.4.2　激光雷达传感器类型 ……………… 39
4.4.3　处理系统 …………………………… 42
4.5　传感器定位 ………………………………… 43
4.5.1　介绍 ………………………………… 43
4.5.2　场景 ………………………………… 43
4.5.3　激光雷达 …………………………… 46
4.5.4　摄像头 ……………………………… 49
4.5.5　雷达 ………………………………… 51
4.5.6　总结 ………………………………… 52
4.6　自动驾驶系统 ……………………………… 52
4.7　地图 ………………………………………… 54
4.8　其他技术 …………………………………… 56
4.8.1　队列 ………………………………… 56
4.8.2　地理围栏 …………………………… 57
4.8.3　被动安全 …………………………… 58
4.8.4　坑洼路面 …………………………… 58
4.9　网络连接 …………………………………… 58
4.9.1 5G 网络 ……………………………… 58
4.9.2　导航 NDS 数据标准 ………………… 59
4.9.3　车对车通信 ………………………… 61
4.9.4　车辆到一切（V2X）通信 ………… 63
4.9.5　摩托车与汽车的通信 ……………… 65
4.10　人工智能（AI） …………………………… 68
4.10.1　什么是 AI ………………………… 68
4.10.2 AI 的历史 ………………………… 69
4.10.3　自上而下和自下而上的人工智能 … 71
4.10.4　深度学习 …………………………… 72
4.10.5　端到端机器学习 …………………… 72
4.10.6　目标识别简化示例 …………………