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第1章 绪论1

1.1 发展历程1

1.1.1 国外发展历程1

1.1.2 国内发展历程3

1.2 无人驾驶车辆的应用前景4

1.2.1 无人驾驶车辆在智能交通中的应用4

1.2.2 无人驾驶车辆在矿区、园区等区域的应用9

1.2.3 无人驾驶车辆在国防安全领域的应用9

1.3 无人驾驶车辆结构组成11

习题14

第2章 无人驾驶车辆常用感知传感器15

2.1 激光雷达15

2.1.1 二维激光雷达17

2.1.2 三维激光雷达20

2.1.3 激光雷达的标定22

2.2 毫米波雷达24

2.3 车载摄像机26

2.3.1 单目视觉标定26

2.3.2 双目视觉标定29

习题32

第3章 无人驾驶车辆环境感知技术33

3.1 结构化道路车道线检测33

3.1.1 结构化道路常用基本假设33

3.1.2 车道线检测34

3.2 越野环境可通行区域检测39

3.2.1 地面分割40

3.2.2 越野环境要素检测41

3.2.3 可通行区域提取44

3.3 交通信号灯与交通标志检测46

3.3.1 交通信号灯检测46

3.3.2 交通标志检测52

3.4 前方车辆检测55

3.4.1 视觉与二维激光雷达融合检测55

3.4.2 视觉与毫米波雷达融合检测62

习题64

第4章 无人驾驶车辆定位导航65

4.1 全球卫星导航定位65

4.1.1 GPS定位的基本原理65

4.1.2 GPS定位特性分析66

4.1.3 差分GPS69

4.2 GPS/DR组合定位71

4.2.1 航迹推算（DR）定位71

4.2.2 GPS/DR组合方式72

4.3 视觉定位技术75

4.3.1 视觉SLAM75

4.3.2 视觉里程计80

习题84

第5章 无人驾驶车辆路径规划85

5.1 路径规划概述85

5.2 环境地图表示方法86

5.2.1 度量地图表示法87

5.2.2 拓扑地图表示法88

5.3 常用算法介绍89

5.3.1 Dijkstra算法89

5.3.2 经典A算法90

5.3.3 RRT算法94

5.4 应用实例95

5.4.1 基于栅格地图的搜索算法实例95

5.4.2 基于拓扑地图的搜索算法实例99

习题102

第6章 无人驾驶车辆路径跟踪103

6.1 阿克曼转向车辆运动学103

6.2 阿克曼转向车辆路径跟踪算法104

6.3 速差转向车辆运动分析108

6.3.1 车辆转向结构分析109

6.3.2 转向动力学分析111

6.3.3 转向控制不确定性分析113

6.4 速差转向车辆的路径跟踪控制113

6.4.1 预瞄自适应控制113

6.4.2 车辆转向的横纵向协同控制方法115

习题121

第7章 无人驾驶车辆设计与测试122

7.1 功能需求分析与总体设计122

7.1.1 功能需求分析122

7.1.2 总体设计125

7.2 分系统设计128

7.2.1 底层系统设计128

7.2.2 控制系统设计130

7.2.3 感知系统设计133

7.2.4 路径规划系统设计136

7.3 仿真与实车测试137

7.3.1 基于公开数据集的测试137

7.3.2 基于V-REP的仿真测试138

7.3.3 实车测试144

习题147

附录 V-REP仿真软件入门材料148

1.1 V-REP基本操作148

1.1.1 菜单栏148

1.1.2 快捷操作栏156

1.2 V-REP独立仿真160

1.3 V-REP与Matlab联合仿真164

1.4 Lua语法简要说明167

参考文献172