從歷史看，人類(lèi)最初研究的自動(dòng)駕駛是一種利用道路基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)，后來(lái)人們改變了研究方向，開(kāi)始讓汽車(chē)去感知外界以實(shí)現(xiàn)自主行駛，直到今天仍然如此。從最開(kāi)始研究自主型自動(dòng)駕駛至今，外部環(huán)境感知傳感器始終是研究課題的核心所在。由于自動(dòng)駕駛是為了讓汽車(chē)本身代替人類(lèi)駕駛員進(jìn)行駕駛，因此汽車(chē)必須像人類(lèi)駕駛員一樣識(shí)別外部環(huán)境并把握交通狀況。
對(duì)于自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)，可以選擇的外部傳感器有：攝像頭（單目、立體）、雷達(dá)、LiDAR、超聲波等。雖然這些傳感器都在研究人員們的辛勤付出下得以實(shí)際應(yīng)用，但是，單靠其中任何一種傳感器都無(wú)法像人類(lèi)駕駛員一樣對(duì)外部進(jìn)行識(shí)別。如果僅就駕駛員所擁有的視角、分辨率、動(dòng)態(tài)范圍、物體識(shí)別能力等其中一項(xiàng)能力來(lái)說(shuō)，并非沒(méi)有接近或超過(guò)人類(lèi)能力范圍的傳感器。只是沒(méi)有任何一個(gè)傳感器可以囊括所有功能。
因此，利用多個(gè)傳感器來(lái)填補(bǔ)功能不足，進(jìn)行傳感器融合自然而然地就被寄予了厚望。一旦自動(dòng)駕駛水平得以提高，必然會(huì)安裝攝像頭、雷達(dá)、LiDAR、超聲波和多個(gè)傳感器。筆者多年來(lái)一直從事自動(dòng)駕駛的研發(fā)工作，并從一開(kāi)始就一直在尋找有效的傳感器融合方式。
本書(shū)為那些即將從事或正在從事自動(dòng)駕駛傳感器融合工作的人總結(jié)了傳感器融合的思路。本書(shū)的特點(diǎn)是先介紹了攝像頭、雷達(dá)、LiDAR、超聲波的大致情況，再?gòu)膹?fù)合、統(tǒng)合、融合和網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)介紹如何將這些傳感器進(jìn)行融合并予以分類(lèi)，給出了相關(guān)特性和具體實(shí)例。特別是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)傳感器融合，介紹了基于免疫網(wǎng)絡(luò)的傳感器融合方法。此外，傳感器融合的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)zui佳狀態(tài)估計(jì)，從這一觀點(diǎn)出發(fā)，本書(shū)對(duì)基于濾波器、最小二乘估計(jì)法、狀態(tài)方程的逐次型狀態(tài)估計(jì)等各類(lèi)方法的卡爾曼濾波器、粒子濾波器等情況予以整理說(shuō)明。