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| 編輯推薦： |
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本书系《智能网联汽车系统控制技术》作者王庞伟老师，针对智能网联汽车的电子电控系统进行的系统总结和论述，有益于致力于从事智能交通领域的相关师生和从事该行业的相关技术人员学时使用。
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| 內容簡介： |
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本书关注的是融合移动互联网和人工智能等技术的智能网联汽车在电子控制方面的新知识、新技术、新成果。针对智能车辆的环境感知系统、导航系统、动力驱动系统、电子控制系统、车身总线控制系统、汽车电子故障诊断、V2X无线通信及车路协同等方面，本书介绍了智能网联汽车的环境感知技术、定位技术、发动机控制技术、底盘的电子控制系统、控制 网络、故障诊断系统、无线通信技术，以及车路协同系统下的智能辅助驾驶技术。
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| 目錄：
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目 录
前言
第1章 智能网联汽车环境感知技术 1
1.1 智能网联汽车感知系统及传感器组成 1
1.1.1 机器视觉 1
1.1.2 超声波雷达 2
1.1.3 毫米波雷达 3
1.1.4 激光雷达 4
1.2 基于图像识别的环境感知技术 5
1.2.1 车道线识别 6
1.2.2 交通标志识别 7
1.2.3 交通信号灯识别 9
1.2.4 车辆检测与识别 12
1.3 基于激光雷达的环境感知技术 14
1.3.1 点云聚类 14
1.3.2 可通行区域分析 15
1.3.3 障碍物检测 17
1.3.4 障碍物跟踪 18
1.4 基于多传感器融合的环境感知技术 19
1.4.1 摄像机与激光雷达的联合标定 20
1.4.2 多传感器信息融合 22
参考文献 23
第2章 智能网联汽车高精度定位技术 25
2.1 基于卫星导航的定位技术 25
2.1.1 GPS 25
2.1.2 北斗卫星导航系统 33
2.1.3 GLONASS 42
2.1.4 伽利略卫星导航系统 44
2.2 基于惯性导航的定位技术 46
2.2.1 惯性器件 46
2.2.2 惯性导航中常用坐标系及其转换 47
2.2.3 惯性导航原理 49
2.2.4 惯性导航系统误差 52
2.3 高精地图匹配定位技术 53
2.3.1 高精地图构建 53
2.3.2 高精地图匹配技术的基本原理 55
2.3.3 SLAM算法 55
参考文献 59
第3章 智能网联汽车动力驱动系统 61
3.1 发动机驱动系统 61
3.1.1 发动机工作原理及特性 61
3.1.2 汽油机燃料供给系统 67
3.1.3 电控汽油喷射系统 67
3.1.4 电子点火控制系统 72
3.1.5 怠速控制系统 77
3.2 动力蓄电池驱动系统 80
3.2.1 动力蓄电池的应用 80
3.2.2 动力蓄电池的工作原理 81
3.2.3 动力蓄电池系统结构及组成 82
3.2.4 动力蓄电池的分类 83
3.2.5 动力蓄电池管理系统 90
3.2.6 动力蓄电池测试 104
3.2.7 电机驱动系统 113
参考文献 119
第4章 智能网联汽车底盘控制系统 121
4.1 防抱死制动系统 121
4.1.1 ABS基本工作原理 122
4.1.2 ABS组成 123
4.1.3 制动过程分析 125
4.2 电子稳定程序控制系统 127
4.2.1 ESP基本工作原理 127
4.2.2 ESP系统控制特点 128
4.2.3 ESP系统结构及控制策略 128
4.3 自适应巡航控制系统 131
4.3.1 ACCS基本工作原理 132
4.3.2 ACCS组成 132
4.3.3 ACCS跟随模式安全车距 135
4.4 协同式自适应巡航控制系统 140
4.4.1 CACCS基本工作原理 140
4.4.2 CACCS车载端系统结构 142
4.4.3 CACCS性能指标分析 142
4.4.4 CACCS建模 144
4.5 车道偏离预警系统 146
4.5.1 LDWS总体架构 146
4.5.2 LDWS算法 147
参考文献 150
第5章 智能网联汽车总线系统 152
5.1 汽车控制网络 152
5.1.1 网络化控制系统 153
5.1.2 汽车控制网络分类 155
5.2 CAN总线 157
5.2.1 CAN总线系统组成及结构特点 158
5.2.2 CAN总线协议 160
5.2.3 CAN总线的数据传输 167
5.2.4 车载CAN总线系统核心器件分析 170
5.2.5 CAN总线技术应用 171
5.3 LIN总线 175
5.3.1 LIN总线概述 177
5.3.2 LIN总线协议 179
5.3.3 LIN总线数据传输 181
5.3.4 LIN总线设计 185
5.3.5 LIN总线技术应用 187
参考文献 190
第6章 汽车电子控制系统的故障诊断 191
6.1 汽车故障诊断系统 191
6.1.1 汽车故障诊断系统功能 191
6.1.2 OBD系统 192
6.2 OBD故障码和测试方法 198
6.2.1 OBD故障码 198
6.2.2 OBD系统所有检测零部件的故障码及其测试 199
6.3 OBD-Ⅱ故障诊断系统 200
参考文献 202
第7章 智能网联汽车V2X通信技术 203
7.1 V2X技术 203
7.1.1 V2X技术定义 203
7.1.2 V2X技术特点 203
7.1.3 V2X技术应用场景 204
7.2 DSRC通信技术 205
7.2.1 DSRC技术工作频率 206
7.2.2 DSRC通信拓扑结构 207
7.2.3 DSRC系统组成 207
7.2.4 DSRC协议 209
7.2.5 DSRC技术的应用和发展 209
7.3 LTE-V2X通信技术 210
7.3.1 LTE-V2X技术标准演进 210
7.3.2 LTE-V2X系统组成 211
7.3.3 LTE-V2X通信拓扑结构 216
7.3.4 LTE-V2X通信协议 217
7.3.5 LTE-V2X关键技术 218
7.3.6 5G NR V2X通信技术 221
参考文献 226
第8章 车路协同系统下的智能辅助驾驶技术 228
8.1 车路协同系统 228
8.1.1 车路协同系统特点 229
8.1.2 车路协同系统关键技术 229
8.1.3 应用发展 234
8.2 基于车路协同的智能辅助驾驶技术 237
8.2.1 车路协同系统下车速引导技术 237
8.2.2 车路协同系统下车辆时空轨迹优化技术 242
8.2.3 车路协同系统下车辆编队控制技术 245
8.2.4 车路协同环境下的智能驾驶信息服务系统 251
参考文献 260
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前言
随着移动互联网和人工智能等技术与各个行业深度融合，全球正经历新一轮的科技革命，而汽车作为仅次于手机的移动终端，已经开始呈现自动化、网联化、电动化、服务化的“四化”的发展态势，汽车原有的价值核心正在发生改变。智能网联汽车作为新一轮科技革命背景下的新兴领域，是自动化与网联化相互融合的产物。智能网联汽车也将带来更多社会价值，如改善交通安全、实现节能减排、减少拥堵、提升社会效率等，并可拉动汽车、电子、通信、服务、社会管理等协同发展。智能网联汽车形成了一种跨技术、跨产业领域的新型汽车体系，各个国家不断加入智能网联汽车的产业竞争，来抢占未来发展战略制高点。我国更是以智能网联汽车强国为建设目标，构建智能网联汽车技术创新体系、产业生态体系、基础设施体系、法规标准体系、产品监管体系及网络安全体系。
汽车的电子化，是系统论和控制论在汽车工业的应用，使汽车由单纯的机械产品向高级的机电一体化电子控制系统产品方向发展。汽车的智能化，将人工智能技术应用于汽车，让机器来代替驾驶人完成对汽车的操作与控制，推动自动驾驶的发展。汽车的网联化，则是物联网在汽车与交通中的应用，它将交通数据信息进行协同和共享，以便解决现有单车智能技术路线存在车载感知范围有限、可靠性不足、车间行为存在博弈与冲突、单车依靠局部信息进行的规划与控制难以实现全局优化等问题。工业和信息化部组织其他机构和部门在2016年和2017年分别发布了《智能网联汽车技术路线图1.0》和《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）》，标志着我国智能网联汽车产业进入迅猛发展阶段;随后《中国智能网联汽车技术路线图 2.0》于2020年11月11日发布，系统梳理、更新、完善了智能网联汽车的定义、技术架构和智能化网联化分级，分析了智能网联汽车的技术发展现状和未来演进趋势，以期为我国汽车产业紧抓历史机遇、加速转型升级、支撑制造强国建设、制定中长期发展规划指明发展方向，提供决策参考。由“中国智能网联汽车产业创新联盟”发起，在产业界三十多家单位的共同参与和支持下，《车路云一体化融合控制系统白皮书》于2020年9月28日正式发布，明确了云控系统的产业定位，充分体现了云控系统产业相关方跨行业协同创新，联合突破关键共性技术的国家智能汽车创新发展战略思想，为智能网联汽车中国方案的发展提供了新思路。车联网带来了汽车产业的转型升级，正在深刻地改变人类的生活方式和思维方式;车联网技术也已经突破了汽车行业的范畴，成为涉及汽车、通信和互联网等多学科领域的综合体系，在未来将通过系统架构设计和产业生态升级，推动产业相关方完成我国智能汽车强国的目标。
本书汇总了近年来智能网联汽车电子控制的新知识、新技术、新成果，主要包括智能汽车的环境感知系统、导航系统、动力驱动系统、底盘控制系统、车身总线控制系统、汽车电子故障诊断、V2X无线通信以及车路协同等内容。第1章介绍了智能网联汽车环境感知技术，主要介绍了超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达等车辆感知技术。第2章介绍了智能网联汽车高精度定位技术，着重介绍了高精地图以及导航的定位技术，并重点介绍了卫星导航定位和惯性导航定位在智能网联汽车中的应用。第3章介绍了智能网联汽车动力驱动系统，并针对汽油发动机和电动汽车动力蓄电池控制分别进行了介绍。第4章介绍了智能网联汽车底盘控制系统，分别介绍了防抱死制动系统、电子稳定程序控制系统、自适应巡航控制系统、协同式自适应巡航控制系统以及车道偏离预警系统的内容。第5章介绍了智能网联汽车总线系统，着重介绍了总线系统中的CAN总线和LIN总线。第6章介绍了汽车电子控制系统的故障诊断，主要介绍了基于CAN的OBD系统。第7章介绍了智能网联汽车V2X通信技术，对当前V2X通信的主要解决方案进行了重点讨论。第8章介绍了车路协同系统下的智能辅助驾驶技术，通过对车路协同环境下不同的应用场景分析，以便加深读者对以上技术更深一步的理解。
本书第2、4、5、7、8章由王庞伟负责撰写，第1、3、6章由张名芳负责撰写。项目组研究生刘虓、吴禹峰、马艳华、李慢、俞宏胜、汪云峰为本书进行了资料的收集和整理，在此表示感谢。本书作为教材及参考书籍，主要面向大专院校车辆工程和交通运输工程专业的教师和学生，以及从事智能网联汽车相关行业的工程技术人员和研究人员。
本书所介绍的研究内容得到了国家重点研发计划2018YFB1600500、北京市自然科学基金项目4212034的资助，以及北方工业大学“城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室”的大力支持，在此表示感谢!
由于作者的水平有限，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请广大专家、学者和读者批评指正。
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