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GPS 69
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SLAM 75
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