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智能汽車技術(shù)涉及人工智能、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、電子控制（線控技術(shù)）等諸多前沿技術(shù)領(lǐng)域，是一個跨學科、跨專業(yè)的多學科交叉融合的龐雜技術(shù)體系，代表著未來汽車技術(shù)的發(fā)展方向。
本書在簡要介紹智能汽車的技術(shù)分級和發(fā)展趨勢之后，重點闡述和講授智能汽車的環(huán)境感知、定位導航、網(wǎng)絡(luò)通信、運動控制和自動駕駛技術(shù)，對目前在高端汽車上廣泛使用的先進駕駛輔助系統(tǒng)也作了充分的介紹，是一本內(nèi)容廣泛、簡明扼要地反映智能汽車新技術(shù)、新知識的教材。
本書為普通高等院校汽車類專業(yè)應(yīng)用型本科教材，也可作為高等職業(yè)技術(shù)學院、高等工業(yè)專科學校以及職業(yè)培訓學校的汽車類專業(yè)教材，還可作為廣大汽車工程技術(shù)人員的參考讀物。

近年來，隨著人工智能、機器視覺、深度學習、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的快速發(fā)展并與汽車技術(shù)相融合，極大地促進了汽車技術(shù)在智能化、網(wǎng)聯(lián)化方面的進步，甚至對傳統(tǒng)汽車的技術(shù)體系產(chǎn)生了顛覆性的影響，衍生出以自動駕駛為突出特點的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)體系。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車（簡稱智能汽車）是以車輛為主體和主要節(jié)點，融合現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使車輛與外部節(jié)點實現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制，以達到安全、有序、高效、節(jié)能行駛的新一代車輛系統(tǒng)。
智能汽車（ Intelligent Vehicles，IV）技術(shù)涉及人工智能、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和電子控制（線控技術(shù)）等諸多前沿技術(shù)領(lǐng)域，是一個跨學科、跨專業(yè)的多學科交叉融合的龐雜技術(shù)體系。傳統(tǒng)的車輛工程專業(yè)課程體系已經(jīng)無法適應(yīng)當前智能汽車技術(shù)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求，因此，國內(nèi)各高等院校紛紛開設(shè)智能汽車技術(shù)課程，以期充實和加強智能汽車技術(shù)的普及教育，滿足汽車工業(yè)發(fā)展對智能汽車技術(shù)人才的迫切需求。
課程建設(shè)，教材先行。教材是教學之本，是教學質(zhì)量穩(wěn)步提高的基本保障。為此，我們組織力量，以理論知識夠用即可、重在實踐技能培養(yǎng)為編寫原則，結(jié)合應(yīng)用型本科院校汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)模式和社會需求，編撰了《智能汽車技術(shù)》一書。
本書共分 7章，在簡要介紹智能汽車的技術(shù)分級和發(fā)展趨勢之后，重點闡述和講授智能汽車的環(huán)境感知、定位導航、網(wǎng)絡(luò)通信、運動控制和自動駕駛技術(shù)，對目前在高端汽車上廣泛使用的先進駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driver Assistance System，ADAS）也作了充分的介紹，是一本簡明扼要地反映智能汽車新技術(shù)、新知識的教材。
本書為普通高等院校汽車類專業(yè)應(yīng)用型本科教材，也可作為高等職業(yè)技術(shù)學院、高等工業(yè)�？茖W校以及職業(yè)培訓學校的汽車類專業(yè)教材，還可作為廣大汽車工程技術(shù)人員的參考讀物。
依據(jù)技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)和內(nèi)容銜接關(guān)系，本書與機械工業(yè)出版社出版、凌永成主編的《車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》互為姊妹篇，兩本教材編寫體例一致、內(nèi)容互相呼應(yīng)，完整地闡述了現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展歷程和技術(shù)演進規(guī)律，為學生構(gòu)建完整的汽車電子學知識體系、拓展具有前瞻性的專業(yè)視野進行了有益的探索。
在授課計劃方面，建議先行開設(shè)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程，然后開設(shè)智能汽車技術(shù)課程，以收梯次推進、日益精進之效。
本書按照 48學時的教學計劃編寫，理論教學和實驗教學的學時安排建議按照下表進行。各學校在選用本書作為教材時，可根據(jù)自己的教學大綱適當增、減學時。

智能汽車技術(shù)課程學時分配表（建議）
序號課程內(nèi)容理論學時實驗學時總學時
1 緒論 2 2
2 環(huán)境感知技術(shù) 10 4 14
3 定位導航技術(shù) 6 2 8
4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 6 6
5 運動控制技術(shù) 4 4
6 輔助駕駛技術(shù) 6 2 8
7 自動駕駛技術(shù) 4 4
8 結(jié)課考核 2 2
學時合計 40 8 48

為進一步強化實踐教學，切實培養(yǎng)和提高學生的技術(shù)應(yīng)用能力，本書還配有智能汽車技術(shù)實訓指導書和作業(yè)單。建議將智能汽車技術(shù)實訓安排在課程結(jié)束之后集中進行，實訓時間為 1周。
本書條理清晰、層次分明、語言簡練、圖文并茂、內(nèi)容全面、重點突出、詳略得當，刪除了冗長的理論分析，強化了智能汽車環(huán)境感知、定位導航、網(wǎng)絡(luò)通信、運動控制、輔助駕駛和自動駕駛技術(shù)的介紹，教材內(nèi)容的取舍以充分滿足智能汽車技術(shù)工程師知識結(jié)構(gòu)的要求為出發(fā)點，特別注重理論與實踐的緊密結(jié)合，內(nèi)容具有極強的針對性和實用性，旨在開闊學生的專業(yè)知識視野，切實培養(yǎng)和提高學生的技術(shù)應(yīng)用能力，是一本具有鮮明特色的實用規(guī)劃教材。
本書第 1章由沈陽科技學院王強編寫，第 2、3、4、7章及附錄部分由沈陽大學凌永成編寫，第 5章由沈陽工學院崔永剛編寫，第 6章由沈陽理工大學王靖岳編寫，全書由凌永成統(tǒng)稿。
百度（中國）有限公司丁小瓏、韓久偉、王婉玉等同志從智能汽車技術(shù)研發(fā)企業(yè)從應(yīng)用型人才技能需求的角度出發(fā)，全程參與了書稿寫作大綱的擬定工作，使本書能夠在教材內(nèi)容、編寫體例、實踐能力的培養(yǎng)等方面與企業(yè)的實際需求緊密結(jié)合，進一步提升和突出了本書的實用性和實戰(zhàn)性。
遼寧工業(yè)大學汽車與交通工程學院李剛教授作為主審，對全書進行了認真的審閱，并提出了許多寶貴意見，對書稿質(zhì)量的提升貢獻頗多，在此深表謝意！
在編寫本書過程中，百度 Apollo自動駕駛汽車技術(shù)架構(gòu)相關(guān)專家和研發(fā)人員給予了熱情支持，在此對他們表示衷心的感謝！
由于編者水平有限，書中難免存在不足或疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正，以便再版時修訂。
為方便選用本書作為教材的任課教師授課，編者還制作了與本書配套的電子課件。有需要的教師可登錄機械工業(yè)出版社機工教育服務(wù)網(wǎng)（ http://www.cmpedu.com）下載，或致信編者郵箱 523494082@qq.com索取，編者會無償提供。

凌永成 2022年 7月

前言
第 1章　緒論 .. 1
1.1　智能汽車及其技術(shù)分級 .. 1
1.1.1　智能汽車 .. 1
1.1.2　智能汽車技術(shù)分級 .. 3
1.2　智能汽車技術(shù)的發(fā)展 .. 6
1.2.1　發(fā)展智能汽車的意義 .. 6
1.2.2　智能汽車技術(shù)發(fā)展路線 .. 7
1.3　智能汽車的技術(shù)體系 .. 8
1.3.1　環(huán)境感知技術(shù) .. 9
1.3.2　決策規(guī)劃技術(shù) .. 9
1.3.3　集成控制技術(shù) .. 10
1.3.4　測試評價技術(shù) .. 10
1.3.5　無人駕駛技術(shù) .. 11
思考與實訓 .. 12
第 2章　環(huán)境感知技術(shù) .. 13
2.1　環(huán)境感知技術(shù)簡介 .. 13
2.1.1　環(huán)境感知對象 .. 13
2.1.2　環(huán)境感知方法 .. 14
2.2　智能傳感器 .. 18
2.2.1　超聲波雷達 .. 18
2.2.2　毫米波雷達 .. 25
2.2.3　激光雷達 .. 34
2.2.4　視覺傳感器 .. 48
2.3　傳感器融合技術(shù) .. 69
2.3.1　傳感器的融合與同步 .. 69
2.3.2　傳感器融合原理 .. 70
2.3.3　傳感器融合方案 .. 71
2.4　目標識別技術(shù) .. 72
2.4.1　道路識別技術(shù) .. 72
2.4.2　車輛識別技術(shù) .. 83
2.4.3　行人識別技術(shù) .. 86
2.4.4　交通標志識別技術(shù) .. 104
2.4.5　交通信號燈識別技術(shù) .. 114
2.5　人工智能與自動駕駛 .. 117
2.5.1　人工智能技術(shù) .. 117
2.5.2　深度學習技術(shù) .. 121
2.5.3　語義分割技術(shù) .. 124
思考與實訓 .. 128
第 3章　定位導航技術(shù) ..129
3.1　定位導航簡介 .. 129
3.1.1　定位導航的定義 .. 129
3.1.2　定位導航方法 .. 131
3.1.3　定位導航的精度要求 .. 133
3.2　衛(wèi)星定位技術(shù) .. 134
3.2.1　全球定位系統(tǒng) .. 134
3.2.2　差分全球定位系統(tǒng) .. 139
3.2.3　北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) .. 141
3.3　慣性導航與航跡推算技術(shù) .. 145
3.3.1　慣性導航技術(shù) .. 145
3.3.2　航跡推算技術(shù) .. 152
3.4　即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù) .. 154
3.4.1　視覺 SLAM技術(shù) .. 155
3.4.2　激光 SLAM技術(shù) .. 159
3.4.3　視覺 SLAM與激光 SLAM的比較 .. 160
3.5　電子地圖技術(shù) .. 161
3.5.1　導航電子地圖 .. 161
3.5.2　高精電子地圖 .. 162
3.6　路徑規(guī)劃技術(shù) .. 166
3.6.1　環(huán)境模型的建立方法 .. 167
3.6.2　路徑規(guī)劃的經(jīng)典算法 .. 168
3.6.3　路徑規(guī)劃的智能算法 .. 170
思考與實訓 .. 171
第 4章　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) ..173
4.1　車聯(lián)網(wǎng)簡介 .. 173
4.1.1　車聯(lián)網(wǎng)的作用 .. 173
4.1.2　車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) .. 174
4.1.3　車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 .. 174
4.2　車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù) .. 175
4.2.1 CAN總線技術(shù) .. 176
4.2.2 LIN總線技術(shù) .. 177
4.2.3　FlexRay總線技術(shù) .. 178
4.2.4　車載以太網(wǎng)技術(shù) .. 179
4.3　移動自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù) .. 180
4.3.1　移動自組織網(wǎng)絡(luò)的作用 .. 180
4.3.2　移動自組織網(wǎng)絡(luò)的特點 .. 181
4.3.3　移動自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 .. 182
4.4　V2X通信技術(shù) .. 183
4.4.1　V2X通信的技術(shù)流派 .. 183
4.4.2　DSRC通信技術(shù).. 187
4.4.3　LTE-V通信技術(shù) .. 189
4.4.4　5G通信技術(shù) .. 190
4.4.5　V2X通信的安全風險 .. 191
4.4.6　V2X通信的應(yīng)用場景 .. 192
4.4.7　DSRC與 C-V2X的競爭 .. 197
4.5　車路協(xié)同技術(shù) .. 198
4.5.1　車路協(xié)同的作用 .. 198
4.5.2　車路協(xié)同的系統(tǒng)架構(gòu) .. 199
4.5.3　車路協(xié)同的應(yīng)用 .. 200
4.6　車路協(xié)同技術(shù)前瞻 .. 201
4.6.1　大數(shù)據(jù)技術(shù) .. 201
4.6.2　云計算技術(shù) .. 203
4.6.3　多接入邊緣計算技術(shù) .. 205
思考與實訓 .. 211
第 5章　運動控制技術(shù) ..212
5.1　概述 .. 212
5.2　線控轉(zhuǎn)向技術(shù) .. 212
5.2.1　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) .. 212
5.2.2　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 .. 213
5.2.3　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 214
5.2.4　線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點 .. 216
5.3　線控制動技術(shù) .. 216
5.3.1　線控制動系統(tǒng) .. 216
5.3.2　電控液壓式制動系統(tǒng) .. 218
5.3.3　電控機械式制動系統(tǒng) .. 222
5.4　線控節(jié)氣門技術(shù) .. 223
5.4.1　線控節(jié)氣門 .. 223
5.4.2　線控節(jié)氣門系統(tǒng)的組成與工作原理 .. 224
5.4.3　線控節(jié)氣門的特點 .. 227
5.4.4　純電動汽車的加速踏板與車速控制 .. 227
5.5　線控換檔與線控懸架技術(shù) .. 231
5.5.1　線控換檔技術(shù) .. 231
5.5.2　線控懸架技術(shù) .. 233
5.6　車輛運動控制 .. 234
5.6.1　車輛縱向運動控制 .. 234
5.6.2　車輛橫向運動控制 .. 234
思考與實訓 .. 235
第 6章　輔助駕駛技術(shù) ..236
6.1　先進駕駛輔助系統(tǒng) .. 236
6.1.1　基本功能 .. 236
6.1.2　拓展功能 .. 236
6.2　前向碰撞預警系統(tǒng) .. 238
6.2.1　前向碰撞預警系統(tǒng)的作用 ..238
6.2.2　前向碰撞預警系統(tǒng)的組成 ..239
6.2.3　前向碰撞預警系統(tǒng)的原理 ..240
6.3　自動緊急制動系統(tǒng) .. 240
6.3.1　自動緊急制動系統(tǒng)的作用 ..240
6.3.2　自動緊急制動系統(tǒng)的組成 ..241
6.3.3　自動緊急制動系統(tǒng)的原理 ..242
6.4　車道偏離預警系統(tǒng) .. 243
6.4.1　車道偏離預警系統(tǒng)的作用 ..243
6.4.2　車道偏離預警系統(tǒng)的組成 ..243
6.4.3　車道偏離預警系統(tǒng)的原理 ..244
6.5　車道保持輔助系統(tǒng) .. 245
6.5.1　車道保持輔助系統(tǒng)的

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