智能駕駛系統(tǒng)設計與實踐

前言
第1章智能駕駛系統(tǒng)概述1
1.1智能駕駛簡介1
1.1.1智能駕駛分級標準1
1.1.2智能駕駛技術結構6
1.2環(huán)境感知技術7
1.2.1激光雷達7
1.2.2毫米波雷達10
1.2.3普通攝像頭11
1.2.4深度攝像頭12
1.3導航與定位技術14
1.3.1衛(wèi)星與慣性傳感器組合定位15
1.3.2傳感器與高精度地圖融合匹配定位16
1.3.3同時定位與建圖17
1.4高精度地圖19
1.4.1高精度地圖的概念及特點19
1.4.2高精度地圖的制作流程20
1.4.3高精度地圖的應用21
1.5規(guī)劃與決策控制22
1.5.1路由尋徑23
1.5.2行為決策24
1.5.3動作規(guī)劃25
1.5.4反饋控制26
1.6智能駕駛計算平臺27
1.6.1基于GPU的計算解決方案27
1.6.2基于DSP的計算解決方案28
1.6.3基于FPGA的計算解決方案29
1.6.4基于ASIC的計算解決方案30
1.6.5基于云計算的自動駕駛開發(fā)平臺30
1.6.6其他計算解決方案32
1.7V2X技術33
1.7.1V2X分類概念34
1.7.2V2X通信技術35
1.7.3V2X應用場景37
第2章智能駕駛實踐平臺簡介39
2.1智能小車整體架構39
2.1.1驅動系統(tǒng)39
2.1.2懸架系統(tǒng)41
2.1.3轉向系統(tǒng)42
2.2智能小車環(huán)境感知45
2.2.1杜邦線45
2.2.2霍爾傳感器45
2.2.3超聲波測距傳感器46
2.2.4攝像頭47
2.2.5激光雷達48
2.3智能小車計算平臺49
2.3.1樹莓派接口及配件介紹50
2.3.2樹莓派系統(tǒng)燒錄與配置52
2.3.3開發(fā)工具55
2.3.4MATLAB/Simulink配置方法62
第3章控制理論基礎67
3.1控制理論67
3.1.1經典控制理論67
3.1.2現(xiàn)代控制理論69
3.1.3智能控制理論74
3.2車輛模型76
3.2.1車輛動力學77
3.2.2車輛運動學80
3.3車輛運動控制82
3.3.1概述82
3.3.2橫向控制83
3.3.3縱向控制83
3.3.4橫縱向耦合控制84
第4章車道保持輔助系統(tǒng)設計與實踐86
4.1車道保持輔助系統(tǒng)簡介86
4.1.1車道保持輔助系統(tǒng)組成及工作原理86
4.1.2設計要求88
4.1.3功能要求89
4.1.4開發(fā)流程90
4.2算法及仿真91
4.2.1車道線檢測方法92
4.2.2車道偏離預警算法95
4.2.3車道保持控制算法96
4.2.4車道保持輔助系統(tǒng)仿真測試97
4.3智能小車LKAS系統(tǒng)實踐99
4.3.1開發(fā)方法與流程99
4.3.2建模與分析100
4.3.3功能實踐與測試103
第5章主動轉向避撞系統(tǒng)設計與實踐105
5.1主動轉向避撞系統(tǒng)105
5.1.1主動轉向避撞系統(tǒng)組成105
5.1.2設計要求107
5.1.3功能要求107
5.2主動轉向避撞系統(tǒng)算法及仿真108
5.2.1車輛轉向的運動學模型108
5.2.2輪胎模型111
5.2.3換道路徑規(guī)劃113
5.2.4安全距離模型117
5.2.5軌跡跟蹤控制118
5.3智能小車主動轉向避撞系統(tǒng)實踐123
5.3.1開發(fā)方法123
5.3.2建模與分析124
5.3.3功能測試實踐128
第6章自動緊急制動系統(tǒng)設計與實踐131
6.1自動緊急制動系統(tǒng)簡介131
6.1.1系統(tǒng)組成及原理131
6.1.2設計要求134
6.1.3功能要求135
6.1.4開發(fā)流程136
6.2自動緊急制動系統(tǒng)算法及仿真138
6.2.1基于TTC模型的算法與仿真138
6.2.2基于駕駛人特性的算法與
仿真141
6.2.3基于多傳感器融合的算法與仿真147
6.3智能小車AEB系統(tǒng)實踐151
6.3.1開發(fā)方法151
6.3.2建模與分析152
6.3.3功能測試實踐155
第7章自適應巡航系統(tǒng)設計與
實踐158
7.1自適應巡航系統(tǒng)簡介158
7.1.1組成及原理158
7.1.2設計要求159
7.1.3功能要求160
7.1.4開發(fā)流程160
7.2ACC系統(tǒng)算法及仿真161
7.2.1控制方法161
7.2.2控制策略162
7.2.3控制算法163
7.2.4系統(tǒng)仿真165
7.3智能小車ACC系統(tǒng)實踐166
7.3.1開發(fā)方法166
7.3.2建模與分析168
7.3.3功能測試實踐173
第8章自動泊車系統(tǒng)設計與實踐179
8.1自動泊車系統(tǒng)簡介179
8.1.1組成及原理179
8.1.2設計要求181
8.1.3功能要求181
8.1.4開發(fā)流程184
8.2自動泊車系統(tǒng)算法及仿真185
8.2.1環(huán)境感知算法185
8.2.2路徑規(guī)劃算法189
8.2.3泊車控制算法193
8.2.4自動泊車系統(tǒng)仿真194
8.3智能小車APS系統(tǒng)實踐203
8.3.1組成及原理203
8.3.2建模與分析206
8.3.3功能測試實踐210
附錄212
附錄A智能小車測試與開發(fā)平臺搭建212
附錄B模糊控制器的設計與實現(xiàn)213
參考文獻218