智能网联汽车先进驾驶辅助系统技术应用(微课版)

本书采用“项目+任务”驱动方式进行整体教材设计,对智能网联汽车的每个关键 ADAS 系统进行了详细介绍,包括系统的定义、组成、工作原理、建模与仿真、应用实例等。
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李春明 (主审) 王春波 (作者) 978-7-115-61980-8

关于本书的内容有任何问题,请联系 王丽美

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。

内容摘要

 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。

目录

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

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作者介绍

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。

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