Intelligent Connected Vehicle Technology (including experimental guidance) (Edited by Wu Dongsheng; Edited by Ma Haiying)

This book systematically and comprehensively introduces the key technologies of intelligent connected vehicles, including environmental perception technology, decision-making and control technology, dedicated communication and network technology, high-precision map and positioning technology, information and functional safety technology of intelligent connected vehicles, etc. This book adopts the method of key content guidance and application scenario introduction to guide readers to have a deep understanding of intelligent connected vehicle technology. At the same time, the book integrates modern information technology to present the key technology videos of intelligent connected vehicles, experimental project guides and related technical extension content through QR codes. The content is novel, easy to understand, rich in cases and highly practical. Preface “Tiangong Lecture Hall” QR Code Contents Chapter 1 Overview of Intelligent Connected Vehicles 1 1.1 Relevant concepts and system composition of intelligent connected vehicles 1 1.1.1 Relevant concepts of intelligent connected vehicles 1 1.1.2 Relationship between relevant concepts of intelligent connected vehicles 3 1.1.3 System composition of intelligent connected vehicles 3 1.2 Classification of intelligent connected vehicles 5 1.2.1 Classification of intelligent connected vehicles 5 1.2.2 Common forms and applications of intelligent connected vehicles 9 1.2.3 Classification of intelligent connected vehicle use environments 11 1.3 Current status of intelligent connected vehicle development 13 1.3.1 Progress of my country’s intelligent connected vehicle industry 13 1.3.2 Development trend of intelligent connected vehicles 16 1.4 Intelligent connected vehicle technology 19 1.4.1 1.4.2 Basic supporting technologies for intelligent connected vehicles. 23 Questions for consideration. 28 Chapter 2 Environmental perception technology for intelligent connected vehicles 29 2.1 Overview of environmental perception technology. 29 2.1.1 Purpose of environmental perception. 29 2.1.2 Objects of environmental perception. 30 2.1.3 Methods of environmental perception. 31 2.2 Visual sensor. 32 2.2.1 Definition of visual sensor. 32 2.2.2 Composition of visual sensor. 33 2.2.3 Points of visual sensor. 34 2.2.4 Principle of visual sensor. 35 2.2.5 Application of visual sensor. 38 2.3 Ultrasonic sensor. 38 2.3.1 Definition of ultrasonic sensor. 38 2.3.2 Composition of ultrasonic sensor. 39 2.3.3 Ultrasonic sensor points.. 39 2.3.4 Principle of ultrasonic sensor.. 40 2.3.5 Application of ultrasonic sensor.. 40 2.4 Millimeter wave radar.. 41 2.4.1 Definition of millimeter wave radar.. 42 2.4.2 Composition of millimeter wave radar.. 42 2.4.3 Points of millimeter wave radar.. 42 2.4.4 Principle of millimeter wave radar.. 43 2.4.5 Application of millimeter wave radar.. 45 2.5 Laser radar.. 47 2.5.1 Definition of laser radar.. 47 2.5.2 Composition of laser radar.. 48 2.5.3 Points of laser radar.. 50 2.5.4 Principle of laser radar.. 50 2.5.5 Application of laser radar.. 52 2.6 Target recognition.. 54 2.6.1 Road Identification .. 54 2.6.2 Vehicle Identification .. 55 2.6.3 Pedestrian Identification .. 58 2.6.4 Traffic Sign Identification .. 60 2.6.5 Traffic Signal Identification .. 61 Questions for Thought .. 63 Chapter 3 Decision-making and Control Technology for Intelligent Connected Vehicles 65 3.1 Decision-making Technology for Intelligent Connected Vehicles .. 65 3.1.1 Traffic Environment Prediction .. 66 3.1.2 Vehicle Behavior Decision-making .. 73 3.1.3 Global Path Planning .. 76 3.1.4 Vehicle Motion Planning .. 84 3.2 Motion Control Technology for Intelligent Connected Vehicles .. 88 3.2.1 Vehicle Steering-by-Wire Technology .. 88 3.2.2 Vehicle Braking-by-Wire Technology .. 91 3.2.3 Vehicle Throttle-by-Wire Technology .. 95 3.2.4 Vehicle Motion Control Technology .. 98 Questions for consideration .. 108 Chapter 4 Dedicated Communication and Network Technology for Intelligent Connected Vehicles 109 4.1 In-vehicle Network Technology .. 109 4.1.1 CAN Bus Network .. 109 4.1.2 LIN Bus Network .. 111 4.1.3 FlexRay Bus Network .. 112 4.1.4 MOST Bus Network .. 113 4.1.5 In-vehicle Ethernet .. 114 4.2 V2X Technology .. 115 4.2.1 V2X Definition .. 115 4.2.2 Composition of V2X Technology .. 116 4.3 Mobile Network Communication Technology .. 124 4.3.1 Development of Mobile Network Communication Technology .. 124 4.3.2 Key Technologies of 5G Networks in V2X 4.4 Wireless communication technology for the Internet of Things 133 4.4.1 Short-range wireless communication technology 133 4.4.2 Low-power wide-area communication technology (long-range) 136 4.4.3 Application of wireless communication technology for the Internet of Things in intelligent connected vehicles 138 Questions for consideration 140 Chapter 5 High-precision maps and positioning technology 141 5.1 High-precision maps 141 5.1.1 Basic concepts of high-precision maps 141 5.1.2 Collection and production of high-precision maps 145 5.1.3 Current status of high-precision maps 150 5.1.4 Application of high-precision maps 153 5.2 Positioning technology 155 5.2.1 Global Positioning System 156 5.2.2 Beidou Navigation and Positioning System 160 5.2.3 On-board navigation and positioning system.. 166 5.2.4 Communication base station positioning technology.. 186 Questions for consideration.. 188 Chapter 6 Intelligent connected vehicle security technology 189 6.1 Overview of intelligent connected vehicle information security technology.. 189 6.1.1 Introduction to intelligent connected vehicle information security technology.. 189 6.1.2 Current status of intelligent connected vehicle information security technology.. 190 6.2 Requirements for intelligent connected vehicle information security technology.. 194 6.2.1 Goals and requirements for intelligent connected vehicle information security.. 194 6.2.2 Intelligent connected vehicle information security technology architecture.. 199 6.2.3 Intelligent connected vehicle information security test and evaluation.. 204 6.2.4 Intelligent connected vehicle information security policy and management system.. 208 6.2.5 Intelligent connected vehicle information security test equipment.. 213 6.3 Functional Safety Technology for Intelligent Connected Vehicles 220 6.3.1 Functional Safety for Intelligent Connected Vehicles 221 6.3.2 Anticipated Functional Safety Technology 228 Questions for Thought 234 References 235