图说智能汽车无人驾驶技术

1. 智能汽车领域专家主笔，内容条例清晰、层次分明、语言简练、图文并茂、重点突出、详略得当； 2. 书中简化了冗长的理论分析和推导过程，强化了无人驾驶车辆技术层面上的介绍，更适合快速入门学习； 3. 部分章节有意穿插一些传统汽车的知识，和无人驾驶车辆形成对比希望能帮助读者更好地理解无人驾驶技术； 4. 书中使用一些逻辑清晰、通俗易懂的图片对技术层面的知识进行表达和解释，旨在给晦涩难懂的文字增添一些趣味性，使书本的可读性更强。

韩毅，长安大学教授，博士生导师，美国加州大学访问学者，戴维斯市荣誉市民，陕西省青年科技工作者协会理事，全国汽车行业生产力促进中心智能网联汽车专家，中国指挥与控制学会无人系统专业委员会委员，中国车联网与智能汽车测试技术创新联盟副秘书长，工信部新能源与智能网联汽车专家，中国汽车文化委员会副秘书长。2004年毕业于西北工业大学航空宇航制造专业，获工学博士学位，2008-2010年在清华大学汽车工程系从事博士后研究工作，于2013-2014年赴美国加州大学（University of California, Davis）从事访问学者研究工作，并获颁美国戴维斯市荣誉市民称号。2015年获评江苏省创新创业人才，2016年获陕西省青年科技奖，2019年获评江苏省“333高层次人才”。主要研究领域包括：新能源车辆的电池及整车控制系统；无人驾驶智能车辆系统；道路、桥梁、隧道、高铁检测系统。长期致力于无人驾驶智能车辆系统，公路、高铁、隧道检测等方面的技术研发工作，先后主持或参与了国家自然科学基金、国家重点研发计划、陕西省自然科学基金、陕西省科技攻关、国家“863”计划等多项研究课题，发表科技论文20余篇，申请专利近两百项，多次带队参加国内天津、上海、重庆、常熟、襄阳的无人驾驶赛事，并斩获奖项。目前系陕西省道路交通检测与装备工程技术研究中心主要技术负责人，长安大学韩城市新能源汽车工程研究院院长，长安大学张家港汽车工程研究院副院长，主导开发了双离合混合动力直驱电动车整车控制器、锂电池BMS系统、激光道路检测车、远距离桥梁裂缝测宽仪、便携式桥梁检测系统、高铁轨道检测系统、无人驾驶物流配货车、无人驾驶智能车辆系统等一系列面向市场的检测产品，其中激光道路检测车项目，荣获陕西省科技进步一等奖和商丘市科技进步一等奖。

本书是一本关于智能汽车无人驾驶技术的普及性读物，介绍了当今无人驾驶技术从硬件到软件的关键技术。全书共6章，第1章对智能汽车无人驾驶技术进行了总体性的介绍；第2章介绍了智能汽车无人驾驶系统硬件，如线控底盘、传感器、摄像头等；第3章介绍了智能汽车算法子系统，如感知、决策、控制等；第4章介绍了智能汽车计算平台，如计算平台架构、参考指标、异构分布硬件架构、操作系统等；第5章介绍了智能汽车辅助单元，如云控平台、人机交互、V2X等；第6章对智能汽车无人驾驶技术的未来发展进行了展望。本书以简短的篇幅，对智能汽车无人驾驶的几个关键技术点进行讲解，内容上层层深入，基本覆盖了智能汽车无人驾驶技术所涉及的各类知识。
本书可供具有一定工科背景、对汽车前沿技术感兴趣的非汽车专业人士阅读使用，也可供汽车专业的入门者学习使用，对从事智能汽车、无人驾驶技术研发和产业化的研究生、工程师和创业者亦有参考价值。

第1章　智能汽车无人驾驶技术概述 001
1.1　自动驾驶与无人驾驶的区别 003
1.2　智能汽车概述 004
1.2.1　车联网 004
1.2.2　智能网联汽车 012
1.2.3　车辆驾驶自动化分级 014
1.3　无人驾驶发展现状 015

第2章　智能汽车无人驾驶系统硬件 017
2.1　线控底盘 019
2.1.1　线控油门 020
2.1.2　线控制动 021
2.1.3　线控转向 022
2.1.4　线控换挡 023
2.2　传感器概述 024
2.3　摄像头 026
2.3.1　摄像头原理、组成及工作流程 026
2.3.2　单目摄像头 027
2.3.3　双目摄像头 028
2.4　雷达传感器 029
2.4.1　毫米波雷达 029
2.4.2　激光雷达 030
2.4.3　超声波雷达 031
2.5　GPS/IMU 031
2.6　传感器标定 033
2.6.1　摄像头标定 033
2.6.2　激光雷达标定 036
2.7　车速传感器 037
2.8　红外传感器 038

第3章　智能汽车算法子系统 041
3.1　感知 043
3.1.1　定位 043
3.1.2　物体识别 045
3.1.3　物体追踪 047
3.2　决策 047
3.2.1　行为预测 047
3.2.2　路径规划 048
3.2.3　避障机制 050
3.3　控制 051
3.3.1　LQR算法 051
3.3.2　PID算法 053
3.3.3　MPC算法 056

第4章　智能汽车计算平台 059
4.1　车载智能计算基础平台参考架构 061
4.1.1　参考架构总体框架及其特点 062
4.1.2　核心算法开发技术 064
4.2　参考指标 068
4.3　异构分布硬件架构 072
4.4　自动驾驶操作系统 074
4.4.1　功能软件 075
4.4.2　系统软件 077
4.5　工具链和安全体系 080
4.5.1　工具链 080
4.5.2　安全体系 082
4.6　高级别自动驾驶汽车计算平台 083

第5章　智能汽车辅助单元 087
5.1　云控平台 089
5.1.1　云控平台架构 089
5.1.2　系统特征与关键技术 096
5.1.3　仿真测试和高精度地图的生成 100
5.2　人机共驾 105
5.3　V2X 109
5.3.1　基于局域网络的V2X 110
5.3.2　基于蜂窝网的技术（C-V2X） 113
5.4　汽车“黑匣子”——事故数据记录仪 116

第6章　未来发展趋势 119

参考文献 127