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內容簡介： 本书的主要主题包括自动驾驶汽车的高级控制、认知数据处理、高性能计算、功能安全和全面验证。这些主题被视为推动自动驾驶技术前进的基石。本书调研了自动驾驶汽车研究、开发和创新的最新动态，并阐述了重大新技术进步的行业驱动路线图，以及支持自动驾驶发展的欧洲合作计划。本书中给出的各种示例突出了自动驾驶的发展状况以及前进的方向，适合工程学界的学者和研究人员、汽车及相关专业研究生、OEM和供应商的汽车工程师、ICT和软件工程师、汽车技术管理人员及汽车企业决策人员阅读使用。 目錄： 序 前言 第一部分综述 第1章自动驾驶简介3 11简介3 12自动驾驶级别3 13自动驾驶的构建模块：关键 技术5 14实现自动驾驶：研究的挑战7 141论证安全性、可靠性和 鲁棒性9 142安全与隐私论述10 143功耗计算可靠度10 144人为因素SAE 等级L3410 145环境建模与感知11 146车辆控制与驱动11 147数字基础设施12 15结论12 参考文献13 第2章自动驾驶汽车的隐私和 安全14 21专业术语的介绍和定义14 22自动驾驶原则15 221技术原则15 222数据原则16 23当前的现状16 24未来对自动驾驶的期望17 25建立社会信任18 26对行业的影响19 27下一步20 28结论21 第3章从技术标准的角度进行自动 驾驶22 31介绍22 32标准制定组织22 33不同标准的自动化水平23 34车辆系统和环境标准化24 341车辆相关标准24 342通信相关标准25 35自动化和未来标准化的路线图29 参考文献29第二部分自动驾驶控制的重要性 第4章高速公路自动驾驶控制 方案综述33 41引言33 411问题陈述34 412轨迹生成35 413控制概念37 414划分问题40 42模糊控制41 43线性状态反馈控制42 44滑模控制42 45模型预测控制43 46其他概念44 47无人车辆的控制方案46 48控制方法的比较47 49展望49 参考文献50 目录●●●●●●●●●●自动驾驶——未来更安全、更高效的汽车技术解决方案第5章自动驾驶的路径跟踪：关于 控制系统规划和正在进行的 研究的指导55 51引言62 52基于几何和运动学关系的方法63 521纯跟随方法63 522斯坦利方法63 523基于车辆运动学的链式 控制器64 53基于常规反馈控制器和简化车辆 动力学模型的方法66 531简单反馈公式66 532线性二次型调节器74 54用于路径跟踪和注释的其他 控制结构79 541滑模控制器79 542其他控制结构83 543综述84 55路径跟踪控制的最新进展85 551用于极限转弯的高级前馈和 反馈控制器85 552模型预测控制91 56结论104 参考文献106 第6章车辆自主驾驶控制中车辆 参考车道的计算110 61引言110 62车辆车道保持边界和要求111 63车辆驾驶状况分析113 64基于模型的参考车道计算方法115 65功能体系结构概述119 66驾驶情况和模块性能示例121 67结论122 参考文献123第三部分环境感知、传感器融合和感知的进展 第7章多传感器环境感知在自动 驾驶中的作用127 71简介127 72实践状况129 721动态环境129 722占用网格映射的静态环境134 73数据融合的挑战134 731传感器表征134 732扩展对象136 733跟踪初始化137 734异步传感器和无序处理137 74实现工作流程和感知范例138 741感知软件的设计范例138 742用于测试和验证的软件 环境140 75结论141 参考文献142 第8章基于伽利略的高级驾驶辅助 系统：关键部件和开发143 81简介143 82测试环境：Aldenhoven测试中心和 automotiveGATE143 83基于伽利略的传感器融合144 831GNSS特性145 832传感器融合145 833卡尔曼滤波器及扩展卡尔曼 滤波器146 834示例：简单的2D案例147 835示例：3D案例149 84应用实例150 841应用1：协同自适应 巡航控制150 842两辆车之间距离的确定150 843距离控制器的设计152 844实验结果152 845应用2：碰撞避免系统153 85结论155 致谢155 参考文献156 第9章驾驶辅助系统和自动驾驶 的数字地图157 91简介157 92基于本体的情境理解159 921本体159 922情境理解160 923基于本体的情境理解框架163 924实施和实验评估169 925讨论175 93地图错误检测176 931定义176 932问题177 933趋势测试180 934讨论187 94结论188 参考文献189 第10章车载雷达191 101简介191 102前向雷达（FLR）193 103盲点探测雷达195 104早期系统和实验结果198 105发展趋势201 106未来方向202 参考文献204第四部分 车载架构和可靠的电力计算 第11章自动驾驶的系统架构和 安全要求207 111面向自动驾驶207 1111交通堵塞辅助208 1112高速公路辅助208 112系统结构208 1121环绕传感器209 1122感知210 1123定位211 1124决策211 113功能安全的概念212 114技术安全的概念215 115自动驾驶功能对车载网络的 要求215 1151电源要求215 1152通信网络的要求216 116要求的意义216 117安全架构解决方案218 118结论219 参考文献220 第12章先进自动驾驶系统 设计222 121目的222 122最先进的技术222 1221当前嵌入式系统设计 概述222 1222自动驾驶的硬件软件协同设 计面临的挑战：案例研究225 1223有效实现自动驾驶的 障碍227 123有效的未来自动驾驶的概念229 1231弥合异质性的性能差距229 1232缩小利用差距230 1233 內容試閱： 自动驾驶技术有可能改变道路通行规则和我们如今的驾驶方式。它会带来许多好处，包括改善安全性，减少交通拥堵，减轻乘客的压力，促进社会包容，减少排放以及由于私人和公共交通的最佳结合而改善道路利用率。 在过去的十年中，车辆自动化吸引了公众、政府、科学界和全世界各行各业相当大的关注，这主要是由驾驶员辅助和主动安全技术的发展推动的。今天售出的许多汽车已经具有一定程度的自动化能力，而更高自动化的原型车在公共道路上不断进行测试，尤其是在美国、欧洲和日本。自动驾驶技术已迅速进入市场，预计未来几年内，其部署将加速增长。实际上，全自动驾驶（SAE L5）所需的大多数核心技术现在都已可用，许多已经成熟，有些已经在商用车中使用。 在过去的三年中，许多国家提出了行动和创新计划，以促进自动化车辆的开发和逐步引入。这些计划涵盖了需要考虑的许多技术和非技术方面的行动。特别是由于超过90%的碰撞都涉及人为错误，因此道路安全有望通过车辆自动化得到实质性改善。但是，在大多数情况下驾驶自动驾驶车辆都不会发生碰撞。自动驾驶车辆的最终安全性测试必须确保它们能够很好地达到人类驾驶员的无碰撞性能，尤其是在局部的和有条件的自动化混合交通中。 为了向自动驾驶汽车的重要市场渗透迈进，必须考虑不同的技术配置。大多数状态良好的车辆及其原型都依赖于车载传感器平台，几乎不需要数字基础设施通信，而车辆与基础设施之间更多的连接被认为是有益的。这需要开发通用的通信协议和加密的安全标准，并投资于新型基础架构或升级现有基础架构。尽管如此，这两种模型在任何时间、任何天气条件下以及任何交通情况下，都需要准确的数字信号表示环境。 除技术问题外，政府还必须延迟几个加快自动驾驶汽车引进的行动项目，以确保完全符合公众对法律责任、安全和隐私的期望，必须建立法律框架，以消除责任陷阱，鼓励测试区域，审查长期的基础设施投资，提供开放通道，最终建立汽车间通信的法律框架。 富有挑战性的技术问题仍然有待解决，世界各地为推动这项令人兴奋的技术不断发展而做出的不懈努力激发了本书的创作。为了对发展状况有一个全面的看法，编辑邀请了来自不同利益相关方的作者，这些利益相关方包括公共机构、汽车制造商、供应商和研究型组织。本书对自动驾驶的实践状态和技术水平进行了广泛的回顾，并展望了未来的趋势。本书涵盖了控制工程的重要性，环境感测和感知的最新进展，车载架构和可靠的功率计算以及自动驾驶中的主动和功能安全性。此外，我们非常重视自动驾驶功能的验证和测试。本书还总结了相关的工业驱动研究项目和工业计划。 我们坚信，本书概述了该领域目前出现的技术挑战，并对工业需求提供了深刻的见解。我们希望读者能从技术文章、精选的项目摘要以及关于各国欧洲计划的介绍中获得启发。 最后，我们要对所有使本书得以出版的作者和合著者表示衷心的感谢。我们感谢Springer的Silvia Schilgerius的专业精神和支持。

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