本书主要介绍了智能传感器技术、无线通信技术、汽车网络技术、汽车环境感知技术、汽车导航定位技术、汽车驾驶辅助技术、汽车安全技术在智能网联汽车中的应用,在智能网联环境下车辆信息采集与处理的核心方法与措施,车辆位置信息采集的精度要求与理论下界,随机环境下群体协作传输调度方法,异构车联网垂直切换方法和切换算法等。
智能网联汽车,是指车联网与智能车的有机联合,是搭载的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与人、路、后台等智能信息交换共享,实现、舒适、节能、行驶,并终可替代人来操作的新一代汽车。
随着时代的发展,生活的方方面面都向着智能化转变,智能网联汽车也逐入人们的生活,该技术以高度自动化的汽车技术为基础,在汽车中合理布置更多的传感器、控制装置和信息传输设备,实现对汽车运行状态的更好掌控,提高汽车驾驶的便捷性。与此同时,将汽车的车机系统与互联网连接,汽车的运行数据、定位信息能够更好地与交通情况、天气数据、道路状况相结合,提升汽车行驶过程的性与合理性。
本书以章节布局,共分为八章。章是绪论,主要介绍了智能网联汽车概述、产展等;第二章对智能网联汽车智能传感器技术做了相对详尽的分析,智能网联汽车通过传感器对环行感知,是驾驶辅助系统,以传感器采集的信息作为系统的输人,传感器的质量和性能直接影响驾驶辅助系效;第三章介绍了智能网联汽车无线通信技术,它是智能网联汽车实现的基础,它直接决定了信息交互的实时性和有效性,用于智能网联汽车的无线通信技术有短距离无线通信技术和远距离无线通信技术;第四章是智能网联汽车网络技术,智能网联汽车是智能汽车与互联网相结合的高新技术产品,它通过集成多种通信技术将汽车内部各部件、汽车内部与外部之间连接成网络,形成智能网联汽车系统;第五章是智能网联汽车环境感知技术,环境感知技术是智能网联汽车关键技术之一,它是通过安装在智能网联汽车上的传感器或自组织网络,对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号灯行检测和识别的技术,主要应用于驾驶辅助系统,如自适应巡航控制系统、车道偏离报警系统、道路保持辅助系统、汽车并线辅助系统、自动刹车辅助系统等,保障智能网联汽车、到达目的地;第六章主要从智能网联汽车导航定位技行分析,智能网联汽车需要通过定位技术感知自身在全局环境中的相对位置以及所要行驶的速度、方向、路径等信息;第七章是智能网联汽车驾驶辅助技术,驾驶辅助系统是智能网联汽车的重要组成部分,它除了帮助持续在驾驶过程中的性和舒适性以外,同时也在不断实现驾驶行为的优化,如经济驾驶和智能化车流控制,随着驾驶辅助系统技术的快速发展,将帮助车辆逐步实现自动化驾驶,并终达到无人驾驶的目标;第八章是智能网联汽车技术,主要介绍了汽车技术、主动技术以及被动技术等内容。
本书在撰写过程中,参考、借鉴了大量优秀著作与部分学者的理论与作品,在此一一表示感谢。由于作者精力有限,加之行文仓促,书中难免存在疏漏与不足之处,望专家、学者及广大读者批评、指正,以使本书更加完善。
李建兴1970年生,哈尔滨工业大学车辆工程专业硕士毕业,目前为宁波城市职业技术学院副要研究方向为汽车新技术及汽车使用技术。副教授、长期从事汽车相关专业教学和研究工作,主讲的课程主括《汽车车线系统检修》《汽车发动机电控系统检修》《汽车整车系统检修》等专业核心课程。发表了《高职院校项目课程考核方式的改革与实践》《并联式(PHEV)驱动系统能量流分析》《电子诊断在汽车维修技术中的应用实践》等各类学术论文30余篇,主持了《汽车电器素材库的开发》《宁波车联网发展现状、问题及需求调研》《汽车专业“亦工亦读、带薪学代学徒制人才培养模式研究与实践》等各类项目共计10余项。
第一章绪论
第一节智能网联汽车概述
第二节智能网联汽车的产生
第三节智能网联汽车的发展
第四节智能网联汽车的关键技术
第五节智能网联汽车体系结构…
第六节中国智能网联汽车的发展状况
第七节其他国家智能网联汽车研究现状…
第二章智能网联汽车智能传感器技术…
节汽车传感器概述
第二节 车轮转速传感器…
第三节加速度传感器·
笫四节微朳械陀螺仪
第五节转向盘转角传感器
第六节 超声波传感器
第七节 激光雷达…
第八节毫米波雷达…
第九节 视觉传感器…
第十节 电子罗盘…
第十一节车载传感器网络…
第三章智能网联汽车无线通信技术…节无线通信系统的组成与分类第二节蓝牙技术第三节 ZigBee 技术…第四节 WiFi技术第五节 UWB技术…第六节 60GHz技术…第七节 IrDA技术.第八节 RFID技术…第九节NFC技术第十节 VLC技术……
第四章智能网联汽车网络技术…
节智能网联汽车网络类型
第二节车载网络技术.
第三节车载自组织网络技术
第四节 车载移动互联网.
第五章智能网联汽车环境感知技术·
节智能网联汽车环境感知系统
第二节道路识别技术…
第三节车辆识别技术
第四节行人识别技术…
第五节交通标志识别技术
第六节交通信号灯识别技术
第六章智能网联汽车导航定位技术…
节全球定位系统
第二节北斗导航定位系统
第三节车载导航定位系统
第四节蜂窝无线定位技术.
第五节导航中的路径规划技术
第七章智能网联汽车驾驶辅助技术
节驾驶辅助系统定义和类型…
第二节汽车自适应巡航控制系统
第三节车道偏离报警系统
第四节车道保持辅助系统
第五节汽车并线辅助系统…
第六节汽车自动刹车辅助系统…
第七节汽车自适应前照明系统
第八节汽车夜视辅助系统
第九节汽车平视显示系统…
第十节自动泊车辅助系统…
第八章智能网联汽车技术…
节 汽车技术
第二节 主动技术
第三节 智能汽车自主循迹控制技术
第四节被动技术
第五节智能网联汽车信息
参考文献
第一章绪论
第一节智能网联汽车概述
智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle,ICV)是指在网络环境下用计算机技术、信息技术和智能控制技术等装备起来的汽车,或者可以说是有着汽车外壳兼顾汽车性能的移动机器人。
智能网联汽车是在传统汽车的基础上融入了智能化、自动化、电动化以及互联网等技术的新一代智能车辆。“传感器+高精地图+高级辅助驾驶技术(ADAS)”+“车联网”是目前被业内所认定的“靠谱的智能网联汽车方案”。传感器是智能网联汽车的“眼睛”,用来观察行驶时环境的动态变化;高精度地图为汽车提供全局视野,尤其擅长预告检测范围外的道路情况,它始终处于本并下发至车辆,保证智能网联汽车可以与周边环境保持实时同步的更新状态;ADAS辅助实现部分自动驾驶;车联网保证传感器数据更新上传。
智能网联汽含硬件和软件两大部分。
硬件部分。智能硬件是实现智能网联的基础。通过智能感知设备对周边环行信息采集,由植入深度学的芯片处理行决策分析,通过控制执行设备对芯片处理器做出的决策实施执行。人机交互设备属于汽车内部的信息采集设备,通过交互设备接收驾乘者的指令,并提供导航和车内娱乐等服务。
一辆完整的智能网联汽车通常需要配置的主要智能零部括激光雷达、超声波传感器、测距传感器、GPS定位装置、前视摄像头、毫米波雷达以及(内置)
计算机系统(担任系统平台)等。
软件部分。深度学、云服务、车联网、系统平台以及人机交互等是人工智能的核心技术,也是实现智能网联的核心技术。地图导航系统是智能网联发展的前提,能够增加智能网联汽车收集外部地理位置信息的完整度。娱乐通信生活服务内容则能丰富智能网联汽车生活,满足消费者娱乐、社交及办公等需求。
第二节智能网联汽车的产生
实现智能网联是人类一直以来的追求。在军事应用需求的推动下,智能网联车辆技术得到了不断发展和完善。
1956-1977年,美国无线电公司、通用公司、美国福大学和英国道路研究实验室均有利用导向装置或传感器引导的自动驾驶测试车辆诞生。
在我国,1980年国家确立了“遥控驾驶的防核化侦察车”项目,哈尔滨工业大学、沈阳自动化和国防科技大学共同参与了该项目的研究制造。“八五”期间,由理工大学、国防科技大学等五家单位联合研了ATB-l(Autonomous Test Bed-1)智能网联汽车,这是我国辆能够自主行驶的测试样车,其行驶速度可以达到21km/h。ATB-1的诞生标志着中国智能网联汽车正式起步入探索期,智能网联汽车的技术研发正式启动。
1984年之后,国外有多所企业和大学展开了对智能网联汽车技术的研究括美国卡内基梅隆大学、慕尼黑联邦国防军大学、奔驰和帕尔马大学视觉实验室。其中1998年的ARGO项目(帕尔马大学视觉实验室Vi在EUREKA资助下完成的项目)利用立体视觉系统和计算机制定的导航路行了00 km的长距离试验,其中949km的路程使用自主驾驶,平均时速为90km/h,高时速达到123km/h。
在00年之前,美国卡内基梅隆大学的机器人就研制了NavLab系列智能车辆括NavLab-1系统、NavLab-5系统和NavLab-11系统;帕尔马大学开展了ARGO项目,我国有关部委“八五”和“九五”计划支持的“ATB系列地面机器人”,都代表了世纪90年代国内智能网联汽车技术研究水平。