本书采用项目和任务的形式展开讲解，首先是智能网联汽车先进驾驶辅助系统（ADAS）认知；然后系统地论述前向碰撞预警系统、自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、主动制动辅助系统；最后简单地介绍其他ADAS，如车道偏离警告系统、夜视辅助系统、抬头显示系统、自适应前照明系统、盲区监测系统、疲劳驾驶预警系统。本书不但包含全面、丰富的理论基础知识，而且包含适用的习题和应用实践环节，如基于ADAS关键技术中传感器的实践以及其结合计算机视觉技术的实践，便于学生复习、巩固主要的学习内容，增强学习效果。

　　本书适合本科及职业院校智能网联汽车、新一代信息技术专业群等相关专业的学生使用，也适合各类培训机构使用，还适合智能网联汽车从业人员学习参考。

1.注重知识体系的完备性。本教材通过凝练现有智能网联汽车ADAS系统知识体系，构造了一套相对完备的入门级智能网联汽车ADAS系统原理及应用技术。

2.本教材重视学生的认知度、掌握度，按照智能网联汽车ADAS系统的知识由浅入深、从易到难进行编写，实现“教、学、做”一体化，提高学生的认知和动手操作能力。

3.本教材注重产教融合，结合新一轮科技革命和产业变革对人才的需求，加强校企合作、深化产教融合，结合企业实训台架以及设备，开发立体化教材，包括虚拟仿真教学资源、线上线下结合资源、模块化实训工单等。

4.案例简单、图文并茂，可读性好。本教材尽量使用贴近生活的案例，逐步深入讲解与引导，使读者能够快速理解内容，领略智能网联汽车ADAS系统的基本原理与应用。

5.精选实训，引导学生动手。本教材精选了练习题与实训题，设计任务工单，有助于学生加深理解相关知识。同时，在配套资源中给出实训答案，弥补了许多理论教材缺少实训与解答的缺陷。

王春波 多年从事于车联网技术、计算机网络通信安全研究方向，发表SCI、EI以及其他国家和省级期刊10余篇，主持、参与国家级和省级课题7项，国家专利1项，主编教材1本；获省级竞赛优秀指导教师2次，市级竞赛优秀指导教师1次; 省级优秀论文三等奖1次；指导学生获吉林省大学生互联网+创新创业大赛银奖2项，铜奖2项。

项目1　智能网联汽车ADAS认知　1

【项目背景】　1

【项目目标】　1

【知识框架】　2

　任务1.1 智能网联汽车认知　2

　◎【任务导入】　2

　◎【相关知识】　2

1.1.1　智能网联汽车定义　2

1.1.2　智能网联汽车分级　4

　◎【巩固与提升】　6

　◎【任务小结】　6

　任务1.2 ADAS认知　6

　◎【任务导入】　6

　◎【相关知识】　6

1.2.1　ADAS定义　6

1.2.2　ADAS类型　7

　◎【巩固与提升】　8

　◎【任务小结】　8

【项目总结】　8



项目2　前向碰撞预警系统　9

【项目背景】　9

【项目目标】　9

【知识框架】　10

　任务2.1 前向碰撞预警系统认知　11

　◎【任务导入】　11

　◎【相关知识】　11

2.1.1　前向碰撞预警系统的基本概念及

组成　11

2.1.2　前向碰撞预警系统的工作

原理　12

　◎【应用实例】　14

2.1.3　广汽本田汽车前向碰撞预警

系统　14

2.1.4　一汽红旗汽车前向碰撞预警

系统　15

2.1.5　沃尔沃汽车前向碰撞预警

系统　18

2.1.6　奔驰汽车前向碰撞预警系统　22

　◎【巩固与提升】　24

　◎【任务小结】　25

　任务2.2 车辆识别应用实践　25

　◎【任务导入】　25

　◎【相关知识】　26

2.2.1　Python认知　26

2.2.2　OpenCV库认知　27

　◎【任务实施】　28

2.2.3　搭建车辆识别的实训环境　28

2.2.4　检测单帧图像中的车辆　41

2.2.5　检测视频中的车辆　47

　◎【实训工单】　51

　◎【任务小结】　53

　任务2.3 毫米波雷达测距应用实践　53

　◎【任务导入】　53

　◎【相关知识】　53

2.3.1　毫米波雷达认知　53

2.3.2　毫米波雷达的测距原理　54

　◎【任务实施】　56

2.3.3　查看毫米波雷达基本参数　56

2.3.4　查看毫米波雷达技术参数　57

2.3.5　查看毫米波雷达通信协议　58

2.3.6　搭建测试环境　59

　◎【实训工单】　62

　◎【任务小结】　64

【项目总结】　64



项目3　自适应巡航控制系统　65

【项目背景】　65

【项目目标】　65

【知识框架】　66

　任务3.1 自适应巡航控制系统

　认知　66

　◎【任务导入】　66

　◎【相关知识】　66

3.1.1　自适应巡航控制系统的基本

概念及组成　66

3.1.2　自适应巡航控制系统的工作

原理　67

　◎【应用实例】　67

3.1.3　福特汽车自适应巡航控制

系统　67

3.1.4　一汽大众汽车自适应巡航控制

系统　69

3.1.5　沃尔沃汽车自适应巡航控制

系统　70

　◎【巩固与提升】　71

　◎【任务小结】　72

　任务3.2 交通标志识别应用实践　72

　◎【任务导入】　72

　◎【相关知识】　72

3.2.1　认识交通标志　72

3.2.2　交通标志识别的基本原理与

方法　73

3.2.3　HSV模型认知　73

3.2.4　NumPy库认知　75

　◎【任务实施】　75

3.2.5　搭建实训环境　75

3.2.6　交通标志图像预处理　76

3.2.7　识别交通标志　79

　◎【实训工单】　84

　◎【任务小结】　85

　任务3.3 激光雷达测距应用实践　85

　◎【任务导入】　85

　◎【相关知识】　85

3.3.1　激光雷达认知　85

3.3.2　激光雷达的测距原理　87

　◎【任务实施】　88

3.3.3　查看激光雷达基本参数　88

3.3.4　查看激光雷达技术参数　88

3.3.5　查看激光雷达通信协议　89

3.3.6　搭建测试环境　90

　◎【实训工单】　92

　◎【任务小结】　94

【项目总结】　94



项目4　车道保持辅助系统　95

【项目背景】　95

【项目目标】　95

【知识框架】　96

　任务4.1 车道保持辅助系统认知　96

　◎【任务导入】　96

　◎【相关知识】　96

4.1.1　车道保持辅助系统的基本概念

与组成　96

4.1.2　车道保持辅助系统的工作

原理　97

　◎【应用实例】　97

4.1.3　东风本田汽车车道保持辅助

系统　97

4.1.4　一汽大众汽车车道保持辅助

系统　98

4.1.5　沃尔沃汽车车道保持辅助

系统　99

　◎【巩固与提升】　100

　◎【任务小结】　101

　任务4.2 车道线检测应用实践　101

　◎【任务导入】　101

　◎【相关知识】　101

4.2.1　车道线检测的传统方法　101

4.2.2　车道线检测的原理　101

4.2.3　Canny算子认知　102

4.2.4　霍夫变换认知　103

　◎【任务实施】　103

4.2.5　搭建实训环境　104

4.2.6　Canny边缘检测　104

4.2.7　手动分割路面区域　105

4.2.8　霍夫变换得到车道线　106

4.2.9　获取车道线并叠加到原始

图像中　107

　◎【实训工单】　109

　◎【任务小结】　110

【项目总结】　110



项目5　自动泊车辅助系统　111

【项目背景】　111

【项目目标】　111

【知识框架】　112

　任务5.1 自动泊车辅助系统认知　112

　◎【任务导入】　112

　◎【相关知识】　112

5.1.1　自动泊车辅助系统的基本

概念与组成　112

5.1.2　自动泊车辅助系统的工作

原理　113

　◎【应用实例】　115

5.1.3　奔驰汽车自动泊车辅助系统　115

5.1.4　上汽大众汽车自动泊车辅助

系统　118

5.1.5　小鹏P7自动泊车辅助系统　121

　◎【巩固与提升】　124

　◎【任务小结】　126

　任务5.2 超声波雷达测距应用实践　126

　◎【任务导入】　126

　◎【相关知识】　126

5.2.1　超声波雷达认知　126

5.2.2　超声波雷达的测距原理　128

　◎【任务实施】　129

5.2.3　查看超声波雷达基本参数　129

5.2.4　查看超声波雷达技术参数　129

5.2.5　查看超声波雷达通信协议　130

5.2.6　搭建测试环境　130

　◎【实训工单】　132

　◎【任务小结】　134

【项目总结】　134



项目6　主动制动辅助系统　135

【项目背景】　135

【项目目标】　135

【知识框架】　136

　任务6.1 主动制动辅助系统认知　136

　◎【任务导入】　136

　◎【相关知识】　136

6.1.1　主动制动辅助系统的基本

概念与组成　136

6.1.2　主动制动辅助系统的工作

原理　137

　◎【应用实例】　138

6.1.3　奔驰汽车主动制动辅助系统　138

6.1.4　本田汽车主动制动辅助系统　139

6.1.5　一汽红旗汽车主动制动

辅助系统　141

　◎【巩固与提升】　143

　◎【任务小结】　144

　任务6.2 交通信号灯识别应用实践　144

　◎【任务导入】　144

　◎【相关知识】　144

6.2.1　交通信号灯识别的基本原理　144

6.2.2　交通信号灯识别的方法　144

　◎【任务实施】　145

6.2.3　搭建实训环境　145

6.2.4　图像预处理　145

6.2.5　检测交通信号灯　147

6.2.6　识别交通信号灯　148

　◎【实训工单】　153

　◎【任务小结】　153

【项目总结】　154



项目7　其他ADAS　155

【项目背景】　155

【项目目标】　155

【知识框架】　156

　任务7.1 车道偏离警告系统认知　156

　◎【任务导入】　156

　◎【相关知识】　157

7.1.1　车道偏离警告系统的基本

概念与组成　157

7.1.2　车道偏离警告系统的工作

原理　158

　◎【应用实例】　158

7.1.3　奔驰汽车车道偏离警告系统　158

7.1.4　北京现代汽车车道偏离警告

系统　159

　◎【巩固与提升】　160

　◎【任务小结】　160

　任务7.2 夜视辅助系统认识　161

　◎【任务导入】　161

　◎【相关知识】　161

7.2.1　夜视辅助系统的基本概念

与组成　161

7.2.2　夜视辅助系统的工作原理　163

　◎【应用实例】　163

7.2.3　宝马汽车夜视辅助系统　163

7.2.4　奥迪汽车夜视辅助系统　164

　◎【巩固与提升】　166

　◎【任务小结】　167

　任务7.3 抬头显示系统认知　167

　◎【任务导入】　167

　◎【相关知识】　167

7.3.1　抬头显示系统的基本概念

与组成　167

7.3.2　抬头显示系统的工作原理　168

　◎【应用实例】　170

7.3.3　宝马汽车抬头显示系统　170

7.3.4　吉利汽车抬头显示系统　171

　◎【巩固与提升】　171

　◎【任务小结】　172

　任务7.4 自适应前照明系统认知　172

　◎【任务导入】　172

　◎【相关知识】　172

7.4.1　自适应前照明系统的基本概念

与组成　172

7.4.2　自适应前照明系统的工作

原理　174

　◎【应用实例】　178

7.4.3　奔驰汽车自适应前照明系统　178

7.4.4　奥迪汽车自适应前照明系统　178

　◎【巩固与提升】　179

　◎【任务小结】　180

　任务7.5 盲区监测系统认知　180

　◎【任务导入】　180

　◎【相关知识】　180

7.5.1　盲区监测系统的基本概念

与组成　180

7.5.2　盲区监测系统的工作原理　181

　◎【应用实例】　182

7.5.3　沃尔沃汽车盲区监测系统　182

7.5.4　奥迪汽车盲区监测系统　183

　◎【巩固与提升】　183

　◎【任务小结】　184

　任务7.6 疲劳驾驶预警系统认知　184

　◎【任务导入】　184

　◎【相关知识】　184

7.6.1　疲劳驾驶预警系统的基本概念

与组成　184

7.6.2　疲劳驾驶预警系统的工作原理

及方法　185

　◎【应用实例】　187

7.6.3　大众途观汽车疲劳驾驶预警

系统　187

7.6.4　沃尔沃汽车疲劳驾驶预警

系统　187

　◎【巩固与提升】　188

　◎【任务小结】　188

【项目总结】　188