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內容介紹
基本信息

書名：	智能汽車-XJ傳感與控製
作者：	李力	開本：
YJ：	72	頁數：
現價：	見1；CY =CY部	齣版時間	2016-11
書號：	9787111551072	印刷時間：
齣版社：	機械工業齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介

李力

清華大學自動化係副教授、IEEE會士。研究興趣包括智能汽車、智能交通係統、智能傳感和控製。目前擔任IEEE智能交通係統匯刊副主編。

 

王飛躍

復雜係統管理與控製國傢重點實驗室主任，兼任國防科技大學軍事計算與平行係統技術研究中心主任、中國智能車綜閤技術研發與測試中心主任、中國自動化學會副理事長兼MSZ。曾任IEEE ITS 學會 ， I E E E 智能交通係統匯刊( IEEE Transactions on IntelligentTransportation Systems)以及IEEE智能係統 (IEEE IntelligentSystems)主編，並ZD創辦IEEE ITS 雜誌、IEEE計算社會係統匯刊和IEEE智能汽車匯刊。

精彩導讀

  近20年來，智能汽車（Intelligent Vehicles，IV）的研發投入大幅增長，並應用於海陸空運、軍民兩用及高科技領域，取得瞭巨大成功。智能汽車受到如此多的關注，主要源於其在提升駕駛安全性、效率以及改善人們現代化生活品質方麵的潛在優勢。作為智能交通係統（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要組成部分，智能汽車利用XJ的傳感、通信、計算和控製技術來獲悉駕駛環境與狀態，用以輔助車輛運行、交通控製、服務管理及其他相關事項。此外，諸如普適計算技術、自組織網絡技術、智能空間技術等新興技術的ZX進展也為未來智能汽車的發展帶來新的契機。我們深信：智能汽車行駛在智能道路上，甚至更為廣闊的智能空間中，將是未來智能汽車領域發展的新浪潮。

   智能汽車的相關技術發展可追溯到20世紀七八十年代。而地麵智能交通工具（指智能汽車）的概念是在20世紀90年代末逐漸普及的。誠如Little所述，“自本世紀初，伴隨著計算機與信息技術的革命浪潮，無論從用戶交互體驗還是車輛保有量等方麵，機動車都在經曆Z深刻的變革”。認識到智能汽車的重要性以及不將人因因素作為汽車設計核心將會帶來意外的不良後果，美國交通部（Department of Transportation，DOT）展開瞭智能汽車先導（Intelligent Vehicles Initiative，IVI）計劃。該先導計劃旨在加強集成車載係統的發展、普及與應用，幫助貨車、公交車、小轎車的駕駛員提升駕駛安全性與效率。不久之後，1998年頒布的21世紀交通效率法案授權IVI計劃正式成為美國交通部智能交通項目的重要部分。

   過去十年，智能汽車領域相關研究由於政府、公眾、車企及車輛産品供應商的高度關注而持續推進。現在，越來越多的研究者和消費者相信智能汽車正是滿足人們對於安全、節能、環保、舒適的交通服務日益增長需求的關鍵要素。然而，對於智能汽車應具備哪些功能、呈現何種形態的問題仍然沒有形成共識。總之，對於智能汽車的定義標準，即何種汽車應D稱為智能汽車，研究者們仍然存在爭論。

   美國交通部認為IVI計劃應D至少在以下三種駕駛條件下提升安全性：正常駕駛條件、退化駕駛條件和迫近事故條件。為瞭實現該目標，聯邦智能交通係統項目組給齣瞭智能汽車必須具備的三大係統：衝突避讓係統、碰撞通報係統和輔助駕駛係統。更JQ地說，IVI計劃重點在以下八大功能領域實施：追尾碰撞避讓、換/並道衝突避讓、車道偏離衝突避讓、交叉口衝突避讓、駕車視野提升、車輛穩定性、駕駛員狀態預警和安全警示服務。

   全SJ範圍內在上述領域的研究已經獲得瞭諸多成果。Bishop根據智能汽車具備功能的多寡將正在研發的智能汽車分成以下三個等級：a）車內係統可為駕駛員提供輔助或警示服務的功能（衝突預警係統）；b）車內係統可獲取車輛的部分控製權，如在平穩狀態下的輔助駕駛或在衝突迫近下的緊急乾預（衝突避讓係統）；c）車內係統獲取車輛的全部控製權（車輛自動化）。一般而言，由於衝突避讓的重要性，絕大多數研究者認為一輛所謂的智能汽車應用具備等級a）的功能。根據Dravidam和TosuDglu的估計，15%～20%的交通事故涉及追尾碰撞。而美國國傢公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA）的數據顯示，美國88%的追尾碰撞事故是由於駕駛人精力不集中或後車跟車過近造成的。因此，衝突預警係統被認為是智能汽車Z基本的功能。

   然而，Bishop同樣指齣，所謂的衝突預警係統本身也是由部分重疊的子功能係統構成的，包括前車衝突預警、障礙衝突預警、追尾衝突預警、自行車/行人衝突預警等。迄今為止，大多數實驗車輛僅能實現上述這些子功能的一部分。圖1.1所示為豐田AHS項目早期設計的智能汽車係統。但一般來說，這些早期的設計方案仍然被稱為智能汽車。

   有些研究者卻認為汽車不會實現自動駕駛，Jones將他們的觀點總結如下：

   “雖然汽車將會很快實現像駕駛人駕駛一樣引導汽車駛入道路，但WQ沒有駕駛人介入的全自動駕駛車輛可能很難實現大規模的商業生産。”

   “新技術是為瞭輔助而不是取代駕駛人”，愛荷華市愛荷華大學公共政策中心人因研究項目組1席專傢Daniel McGehee如是說。他提到給予汽車WQ的自身控製權，將會引發一係列復雜程度類似於“誰應該對一起交通事故負責，是駕駛人還是汽車製造商”的法律糾紛問題。

   其餘一些不願透露姓名的汽車傳感和人因研究領域的專傢們則強調智能汽車係統的製造商和經銷商可能需要麵臨承擔嚴重賠償責任的潛在危險。

   這種潛在的危險還使得那些曾齣現在電影電視中的汽車隻需要詢問駕駛人目的地J可到達的場景也僅可能局限在電影鏡頭之中。

   他們的論斷不無道理，由於各種各樣的原因，全自動駕駛的商業車輛在短期內很難齣現在城市道路中。但智能汽車絕不僅是智能商業汽車。盡管全自動駕駛的車輛很難進入一般領域，但其在特殊領域的製造與應用則越來越多。一個典型的案例J是為瞭響應美國國會和國防部有關加強智能汽車的研發用以在戰場上挽救美國士兵生命的呼籲，DARPA智能車輛挑戰賽應運而生。數十組來自全SJ各地的高校和企業的代錶隊積J參與其中。圖1��2所示為在2004年DARPA挑戰賽上由奧本大學隊設計的自動駕駛汽車。2005年，也有一些全自動駕駛汽車成功通過整個挑戰測試賽。

   車輛控製係統主要依賴於放置在各錨點的差分GPS（Starfire）和慣導傳感器來導航路徑，

   它利用紅外傳感器（LIDAR）的超聲波傳感器提供路徑跟蹤和障礙避讓功能

   全自動汽車在采礦場和駕駛測試場等場閤也得到設計與應用。圖1.3所示是由布倫瑞剋技術大學團隊進行的一次有趣的商業嘗試。這個駕駛機器人Klaus是由德國汽車製造商大眾（Volkswagen）公司研發的，正在駕駛一輛大眾多用途客貨車進行測試。精細的汽車控製係統和傳感技術可檢測周邊道路環境並計算齣閤理的駕駛行為。

   智能汽車的概念及其引申內容在過去十年間逐漸發生瞭變化。一方麵從字麵含義看，盡管IVI計劃中僅涉及地麵交通運輸係統，但絕不僅是地麵智能汽車稱為智能汽車，其他水下運輸工具或氣墊船、空中運輸工具都可看作是智能汽車。而另一方麵，智能汽車與智能移動機器之間的概念界綫越來越模糊，一些大型的移動機器有時也被認為是智能汽車。需要指齣的是，嚴格意義上的智能汽車仍然尚待研發。本書僅考慮並討論目前被廣泛接受的地麵智能汽車。然而毋庸置疑的是，由於移動機器人技術已經得到廣泛應用或獲得瞭認可，智能汽車研究者們將會對該領域的成果擇善而從，繼承並擴展許多實用的技術和方法並將其應用到智能汽車領域。

目錄 ◆ 目錄 ◆ 前言 D1章引言
1.1智能交通係統中的智能汽車 1.2智能汽車研究與發展的問題 1.3本書結構 1.4超齣本書討論範圍的內容 1.5參考文獻
D2章輪胎摩擦的XJ建模與監測 2.1引言 2.2縱嚮胎路摩擦建模 2.2.1縱嚮胎路摩擦特性 2.2.2典型的縱嚮胎路摩擦模 型2.3橫嚮胎路摩擦建模 2.3.1橫嚮胎路摩擦模型 2.3.2自行車模型 2.4集成的胎路摩擦建模 2.4.1集成的胎路摩擦特性 2.4.2經驗和半經驗集成模型 2.4.3解析集成模型 2.5胎路摩擦監測器 2.5.1胎路摩擦監測器架構 2.5.2經驗縱嚮胎路摩擦模型辨識 2.5.3解析的縱嚮胎路摩擦模型的觀測器 2.5.4經驗橫嚮胎路摩擦模型辨識 2.6本章小結 2.7參考文獻
D3章汽車橫嚮的XJ運動控製 3.1引言 3.2綫控轉嚮係統 3.3車輛橫嚮運動建模與控製策略 3.4車輛橫嚮運動檢測器 3.5車輛轉嚮控製器設計 3.5.1車輛橫嚮運動控製目標 3.5.2魯棒車輛轉嚮控製器 3.5.3滑模轉嚮控製器 3.5.4自適應轉嚮控製器 3.5.5模糊轉嚮控製器 3.6本章小結 3.7參考文獻
D4章汽車縱嚮的XJ運動控 製4.1引言 4.2XJ的車輛傳動係統控製 4.2.1XJ的汽車發動機控製 4.2.2XJ的汽車變速器控製 4.3汽車空氣動力學 4.4XJ的車輛跟蹤與製動控製 4.4.1XJ的汽車追蹤與製動控製 4.4.2防抱死製動係統設計 4.5自適應巡航控製 4.6本章小結 4.7參考文獻
D5章汽車垂嚮的XJ運動控製 5.1引言 5.2道路粗糙度建模 5.3XJ的車輛懸架係統 5.3.1綫性時不變懸架控製器 5.3.2魯棒懸架控製器 5.3.3模糊懸架控製器 5.4懸架係統的參數估計與故障檢測 5.5防側翻控製 5.6本章小結 5.7參考文獻
D6章單車的XJ運動控製 6.1引言 6.2車輛路徑、軌跡規劃 6.3車輛泊車問題 6.4縱嚮、橫嚮、垂嚮車輛運動控製綜閤 6.5參考文獻
D7章多車的XJ運動控製 7.1引言 7.2車間通信技術 7.3車隊控製 7.4換道和並道控製 7.4.1車輛換道控製 7.4.2車輛並道控製 7.5交叉口協同駕駛 7.5.1交叉口無協同駕駛 7.5.2交叉口有協同駕駛 7.6本章小結 7.7參考文獻 D8章智能車輛視覺係統 8.1概述 8.2基於視覺傳感器進行車道、路麵檢測的優勢 8.2.1使用CMOS/CCD攝像頭和雷達的車道、路麵檢測 8.2.2使用激光雷達和激光傳感器的車道、路麵檢測 8.2.3車道和車道偏離的同時檢測和定位 8.3基於視覺信息進行車輛檢測的優勢 8.3.1基於CMOS/CCD的車輛檢測 8.3.2使用調頻連續波雷達的車輛檢測 8.3.3使用激光雷達或激光傳感器進行車輛檢測 8.4基於視覺信息進行行人識彆的優勢 8.4.1使用CCD/CMOS攝像頭的行人檢測 8.4.2使用紅外攝像頭的行人檢測 8.5基於視覺進行交通標誌檢測的優勢 8.6基於視覺的駕駛人監測器的優勢 8.6.1駕駛人、乘客位置和姿勢檢測 8.6.2疲勞駕駛分析 8.6.3駕駛行為分析 8.7智能視覺係統的進一步討論 8.7.1多視覺傳感器融閤 8.7.2視覺共享 8.7.3交通基礎設施和車輛視覺係統 8.7.4視覺傳感器設計、校準和故障檢測 8.7.5基於視覺的環境檢測和視覺係統的靈活性 8.8參考文獻
D9章智能汽車輪胎檢查及監測 9.1引言 9.2離綫輪胎檢查技術進展 9.2.1輪胎胎麵檢查 9.2.2輪胎布簾層、束帶層檢查 9.2.3輪胎軸承檢查 9.3在綫實時輪胎監測技術的發展 9.3.1 SAW輪胎傳感器 9.3.2輪胎滾動、鏇轉分析及氣壓監測 9.3.3其他的輪胎形變、壓強監測傳感器 9.4進一步討論 9.5參考文獻

目錄
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