本書(shū)結(jié)合汽車(chē)巨頭如奔馳、寶馬、奧迪、大眾、特斯拉等品牌在汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛與操控自動(dòng)化、智能化的應(yīng)用技術(shù)成果,以全彩圖解并配以視頻的形式,生動(dòng)形象地詮釋了自動(dòng)駕駛輔助與系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的種種形式,系統(tǒng)組成,部件結(jié)構(gòu)、功能以及運(yùn)行原理。
該書(shū)采用全彩圖解加動(dòng)畫(huà)視頻演示的方式編述內(nèi)容,使之輕松易讀,簡(jiǎn)潔易懂,適合各汽車(chē)院校智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)作為輔助教材選用,也可供智能汽車(chē)與無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域從業(yè)人員和廣大車(chē)主及愛(ài)好者閱讀。
內(nèi)容先進(jìn):涉及奔馳、寶馬、奧迪、大眾、特斯拉眾品牌的自動(dòng)駕駛與操控自動(dòng)化、智能化的應(yīng)用技術(shù)成果。
全彩圖解配視頻解析:生動(dòng)形象地詮釋了自動(dòng)駕駛輔助與系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的種種形式,系統(tǒng)組成,部件結(jié)構(gòu)、功能及運(yùn)行原理。
早在2012年,我國(guó)就發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》,此后我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展便堅(jiān)持純電驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略方向。
2020年11月2日,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》。該規(guī)劃中提出,到2025年,我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯增強(qiáng),動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車(chē)用操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,安全水平全面提升。純電動(dòng)乘用車(chē)新車(chē)平均電耗降至12.0kW·h/100km,新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右,高度自動(dòng)駕駛汽車(chē)實(shí)現(xiàn)限定區(qū)域和特定場(chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用,充換電服務(wù)便利性顯著提高。
新的規(guī)劃中指出,要強(qiáng)化整車(chē)集成技術(shù)創(chuàng)新,以純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力(含增程式)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)為“三縱”;以電動(dòng)化(動(dòng)力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電力電子)、網(wǎng)聯(lián)化與智能化技術(shù)為“三橫”。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,從現(xiàn)在起到 2030 年,除了傳統(tǒng)的新能源汽車(chē)核心部件之外,未來(lái)的核心零部件還包括芯片、操作系統(tǒng)和汽車(chē)電子部件,甚至還將包括有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
第五代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)5G或5G技術(shù))是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù),也是繼4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和 2G(GSM)系統(tǒng)之后的延伸。5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。
5G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢(shì)在于,數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò),最高可達(dá)10Gbit/s。5G技術(shù)的普及將使萬(wàn)物互聯(lián)成為可能,基于物聯(lián)網(wǎng)誕生的車(chē)聯(lián)網(wǎng),還有與此關(guān)聯(lián)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)也隨之應(yīng)運(yùn)而生了。
根據(jù)SAE自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出,目前商用的可上路應(yīng)用的自動(dòng)駕駛技術(shù)還處于2.5到3.0階段,這個(gè)階段只能說(shuō)是自動(dòng)駕駛輔助的高級(jí)階段,離真正的無(wú)人駕駛也就是完全自動(dòng)駕駛還有很長(zhǎng)的路要走。
所有新技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)都將基于現(xiàn)有的基礎(chǔ)進(jìn)行,而不是畫(huà)餅充饑,憑空想像。所以,回歸現(xiàn)實(shí),智能化的基礎(chǔ)也就是自動(dòng)化,無(wú)人駕駛的基礎(chǔ)也就是自動(dòng)駕駛輔助。本書(shū)以目前最高端的汽車(chē)電控技術(shù)為講述對(duì)象,講解應(yīng)用在這些車(chē)型上的系統(tǒng)的構(gòu)造原理、功能及工作流程,總成及單個(gè)部件的特征、結(jié)構(gòu)與原理。基于這些內(nèi)容,使讀者朋友們對(duì)目前“火熱”的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)與無(wú)人駕駛技術(shù)有一個(gè)真正全面的認(rèn)識(shí)與了解。
本書(shū)結(jié)合汽車(chē)巨頭如奔馳、寶馬、奧迪、大眾、特斯拉等品牌在汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛與操控自動(dòng)化、智能化的應(yīng)用技術(shù)成果,以全彩圖解并配以視頻的形式,生動(dòng)形象地詮釋自動(dòng)駕駛輔助與系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的種種形式,系統(tǒng)組成,部件結(jié)構(gòu)、功能以及運(yùn)行原理。
全書(shū)分為八大章節(jié)。第1章簡(jiǎn)要介紹了無(wú)人駕駛及自動(dòng)駕駛的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)別及關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展概況。第2章講解了汽車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)所用到的傳感器、控制器及操作系統(tǒng)的功能與特性。第3~6章根據(jù)功能細(xì)分詳細(xì)講述了行駛輔助、駐車(chē)輔助、視覺(jué)輔助及安全輔助四大類(lèi)輔助系統(tǒng)的組成、功能及工作原理。作為智能化的基礎(chǔ)應(yīng)用,第7章描述了底盤(pán)自動(dòng)化、電器自動(dòng)化、車(chē)身自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、功能及原理。第8章則簡(jiǎn)要介紹了車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)以及現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用的聯(lián)物、聯(lián)網(wǎng)與車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。最后附錄為智能汽車(chē)與自動(dòng)駕駛技術(shù)中常見(jiàn)英文縮略語(yǔ)的中文解釋。
本書(shū)在各個(gè)圖文節(jié)點(diǎn),根據(jù)技術(shù)適用場(chǎng)景插入了一些動(dòng)畫(huà)演示和實(shí)景操作的視頻。通過(guò)這些視頻的觀看學(xué)習(xí),可以使我們對(duì)系統(tǒng)的功能原理和總成的構(gòu)造及運(yùn)行機(jī)制有更為直觀的了解。
本書(shū)由瑞佩爾主編,此外參加編寫(xiě)的人員還有朱其謙、楊剛偉、吳龍、張祖良、湯耀宗、趙炎、陳金國(guó)、劉艷春、徐紅瑋、張志華、馮宇、趙太貴、宋兆杰、陳學(xué)清、邱曉龍、朱如盛、周金洪、劉濱、陳棋、孫麗佳、周方、彭斌、王坤、章軍旗、滿(mǎn)亞林、彭啟鳳、李麗娟、徐銀泉。在編寫(xiě)過(guò)程中,參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)信息資料,在此,謹(jǐn)向這些資料信息的原創(chuàng)者們表示由衷的感謝!
囿于編者水平有限及成書(shū)匆促,書(shū)中疏漏在所難免,還請(qǐng)廣大讀者朋友及業(yè)內(nèi)專(zhuān)家多多指正。
編者
第1章 系統(tǒng)概述
1.1 自動(dòng)駕駛與無(wú)人駕駛2
1.1.1 自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2
1.1.2 自動(dòng)駕駛與無(wú)人駕駛的區(qū)別5
1.1.3 自動(dòng)駕駛與無(wú)人駕駛范例7
1.2 自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)8
1.2.1 自動(dòng)駕駛核心技術(shù)8
1.2.2 人工智能技術(shù)13
1.2.3 大數(shù)據(jù)應(yīng)用14
1.2.4 車(chē)聯(lián)網(wǎng)與高精地圖14
1.2.5 汽車(chē)安全15
1.3 自動(dòng)駕駛和無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展16
1.3.1 智能汽車(chē)在全球16
1.3.2 智能汽車(chē)在中國(guó)18
第2章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)部件
2.1 汽車(chē)之“眼”——車(chē)用攝像頭21
2.1.1 單目攝像頭應(yīng)用21
2.1.2 雙目攝像頭應(yīng)用29
2.1.3 三目攝像頭應(yīng)用33
2.2 汽車(chē)之“耳”——車(chē)用雷達(dá)36
2.2.1 毫米波雷達(dá)(RaDAR)36
2.2.2 激光雷達(dá)(LiDAR)43
2.2.3 超聲波雷達(dá)45
2.3 汽車(chē)之“腦”——車(chē)用控制器48
2.3.1 特斯拉自動(dòng)駕駛控制器48
2.3.2 奧迪駕駛輔助控制器52
2.4 汽車(chē)之“心”——車(chē)載系統(tǒng)軟件56
2.4.1 特斯拉車(chē)載系統(tǒng)56
2.4.2 寶馬 i ConnectedDrive58
第3章 汽車(chē)行駛輔助系統(tǒng)
3.1 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)62
3.1.1 系統(tǒng)組成62
3.1.2 工作原理65
3.2 智能制動(dòng)控制系統(tǒng)72
3.2.1 系統(tǒng)介紹72
3.2.2 工作原理73
3.2.3 警告與制動(dòng)功能74
3.3 車(chē)道變更警告系統(tǒng)76
3.3.1 系統(tǒng)組成76
3.3.2 工作原理77
3.3.3 部件特性78
3.4 車(chē)道變更輔助系統(tǒng)82
3.4.1 系統(tǒng)介紹82
3.4.2 工作原理84
3.5 車(chē)道保持輔助系統(tǒng)89
3.5.1 系統(tǒng)介紹89
3.5.2 工作原理91
3.6 交叉行駛警告系統(tǒng)97
3.6.1 系統(tǒng)原理97
3.6.2 功能介紹98
3.7 交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)100
3.7.1 系統(tǒng)應(yīng)用說(shuō)明100
3.7.2 標(biāo)志識(shí)別示例100
3.8 應(yīng)急輔助系統(tǒng)103
3.8.1 系統(tǒng)介紹103
3.8.2 工作流程104
第4章 汽車(chē)駐車(chē)輔助系統(tǒng)
4.1 倒車(chē)?yán)走_(dá)輔助108
4.1.1 系統(tǒng)組成108
4.1.2 工作原理108
4.2 倒車(chē)影像系統(tǒng)110
4.2.1 系統(tǒng)組成110
4.2.2 工作原理112
4.3 自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)114
4.3.1 系統(tǒng)組成114
4.3.2 部件介紹115
4.3.3 系統(tǒng)功能117
4.3.4 遙控移車(chē)功能120
第5章 汽車(chē)視覺(jué)輔助系統(tǒng)
5.1 全景影像系統(tǒng)126
5.1.1 系統(tǒng)組成126
5.1.2 部件介紹126
5.1.3 工作原理128
5.2 夜視輔助系統(tǒng)129
5.2.1 部件介紹129
5.2.2 工作原理132
5.3 智能大燈控制系統(tǒng)134
5.3.1 遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)134
5.3.2 可變照明距離系統(tǒng)143
5.3.3 矩陣遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)151
5.4 平視顯示屏162
5.4.1 系統(tǒng)介紹162
5.4.2 組成部件163
5.4.3 工作原理164
5.5 虛擬車(chē)外后視鏡166
5.5.1 部件介紹166
5.5.2 連接電路167
5.6 虛擬駕駛艙168
5.6.1 部件介紹168
5.6.2 系統(tǒng)功能169
第6章 汽車(chē)安全輔助系統(tǒng)
6.1 駕駛員行為安全提示系統(tǒng)172
6.1.1 疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)172
6.1.2 開(kāi)門(mén)警示系統(tǒng)173
6.2 行人保護(hù)系統(tǒng)174
6.2.1 行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)174
6.2.2 電動(dòng)汽車(chē)聲學(xué)式行人保護(hù)176
第7章 汽車(chē)自動(dòng)化裝置
7.1 底盤(pán)自動(dòng)化178
7.1.1 自適應(yīng)駕駛系統(tǒng)178
7.1.2 主動(dòng)電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)181
7.1.3 智能制動(dòng)系統(tǒng)184
7.1.4 自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)189
7.2 電器自動(dòng)化196
7.2.1 自動(dòng)刮水器196
7.2.2 自動(dòng)空調(diào)197
7.2.3 自動(dòng)大燈199
7.2.4 自動(dòng)防眩目后視鏡199
7.2.5 手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)201
7.3 車(chē)身自動(dòng)化203
7.3.1 踢腳感應(yīng)式后備廂203
7.3.2 自動(dòng)折疊式頂篷205
7.3.3 自動(dòng)后擾流板217
7.3.4 電動(dòng)后備廂蓋219
第8章 車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能汽車(chē)
8.1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛222
8.1.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)222
8.1.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展史222
8.1.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)223
8.2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用225
8.2.1 車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟系統(tǒng)(HomeLink)225
8.2.2 智能語(yǔ)音處理系統(tǒng)226
8.3 車(chē)載通信技術(shù)228
8.3.1 遠(yuǎn)程信息通信系統(tǒng)228
8.3.2 Wi-Fi熱點(diǎn)連接231
8.3.3 無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)233
8.3.4 近距離通信系統(tǒng)(NFC)234
附錄 常見(jiàn)英文縮略語(yǔ)釋義238