隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能駕駛成為工業(yè)革命和信息化相結(jié)合的重要抓手,是近年來備受關(guān)注的熱門技術(shù)領(lǐng)域。本書圍繞智能駕駛技術(shù)展開介紹,旨在通過多維度的講解與分析,幫助讀者了解智能駕駛所涉及的知識和思維模式。
全書內(nèi)容分為9章,涉及智能駕駛的基礎(chǔ)概念、汽車架構(gòu)、交互系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、車端軟件、云端數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)處理自動化、智能駕駛的研發(fā)體系,以從業(yè)者的視角,系統(tǒng)地講解了與智能駕駛汽車研發(fā)相關(guān)的知識點。
本書適合智能駕駛領(lǐng)域的工程師、研發(fā)人員及其他相關(guān)從業(yè)者閱讀,也適合對智能駕駛技術(shù)感興趣的讀者閱讀。
1.院士、教授、行業(yè)精英聯(lián)袂推薦
本書由李克強原始領(lǐng)銜推薦,楊曉光教授傾力作序,多名智能駕駛領(lǐng)域的行業(yè)精英聯(lián)袂推薦。
2.內(nèi)容完善,講解清晰
本書不僅立足于行業(yè),廣泛地介紹了智能駕駛的基本概念、系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)以及諸多寶貴的研發(fā)過程,更分享了一位工程師從多維度洞察智能駕駛時,所需掌握的思考方式、設計邏輯以及工程重點。
3.圖文并茂,便于理解
本書通過圖文結(jié)合的形式系統(tǒng)地展示了智能駕駛的方方面面,有助于讀者真正理解汽車智能駕駛,尤其是對輔助駕駛、車路協(xié)同、自動駕駛等技術(shù)感興趣的讀者,一定不要錯過!
殷瑋,某主機廠智駕軟件高級經(jīng)理,曾負責多個量產(chǎn)級L2和L4自動駕駛項目,有多年智能網(wǎng)聯(lián)、智能交通系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗,曾參與自動駕駛相關(guān)行業(yè)標準的制定,參與過相關(guān)行業(yè)的資本運作且有多年行業(yè)咨詢經(jīng)驗。知乎科普作者,關(guān)注者數(shù)量過萬,相關(guān)技術(shù)文章在報紙、雜志和公眾號上均有轉(zhuǎn)載。
第 1章 智能駕駛系統(tǒng)的基本情況 1
1.1 智能駕駛的“第 一性原理” 1
1.2 智能駕駛的歷史與展望 3
1.3 智能駕駛汽車研發(fā)的關(guān)鍵路徑 4
1.4 智能駕駛汽車研發(fā)的核心困境 7
第 2章 智能駕駛汽車的架構(gòu)革命 11
2.1 對架構(gòu)的基本理解 11
2.2 整車架構(gòu)設計 13
2.2.1 傳統(tǒng)整車架構(gòu)及其
問題 13
2.2.2 汽車電氣化的發(fā)展 16
2.2.3 整車平臺架構(gòu)構(gòu)建 18
2.3 電子電氣架構(gòu)設計 20
2.3.1 電子電氣架構(gòu)的發(fā)展
趨勢 20
2.3.2 電子電氣架構(gòu)的底層
硬件構(gòu)建 22
2.3.3 診斷與刷寫服務 24
2.3.4 FOTA更新服務 26
2.3.5 時間同步服務 28
2.4 終端架構(gòu)設計 30
2.4.1 計算機終端運行的基本
原理 30
2.4.2 車端控制器終端 32
2.4.3 云端計算集群 34
2.5 通信架構(gòu)設計 36
2.5.1 OSI參考模型與智能
駕駛通信應用 36
2.5.2 面向信號的CAN通信 38
2.5.3 面向服務的以太網(wǎng)
通信 40
2.5.4 通信與計算的匹配
關(guān)系 43
2.5.5 對通信的深層理解 46
2.6 軟件架構(gòu)設計 50
2.6.1 智能駕駛的理論基礎(chǔ) 50
2.6.2 基礎(chǔ)理論下的軟件架構(gòu)
展開 54
2.6.3 分層閉環(huán)架構(gòu)與
上下行 56
2.7 人工智能算法體系 59
2.7.1 歸納思維與演繹思維 59
2.7.2 規(guī)則驅(qū)動算法與數(shù)據(jù)
驅(qū)動算法 60
2.7.3 智能體對可解釋性的
處理 62
2.7.4 智能體對不確定性的
處理 64
2.8 AI之下再談軟件與算法架構(gòu) 67
2.8.1 智能體的軟件整體
結(jié)構(gòu) 67
2.8.2 分層級聯(lián)的可控性
設計 69
2.8.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動的可迭代
設計 71
2.8.4 算法與各層次架構(gòu)的
映射關(guān)系 73
2.9 研發(fā)體系的架構(gòu)設計 76
2.9.1 流程的概念和轉(zhuǎn)變 76
2.9.2 整車研發(fā)流程的升級 79
2.9.3 流程的融合與團隊的
融合 81
第3章 智能駕駛的交互系統(tǒng) 85
3.1 傳感器與智能駕駛系統(tǒng)的
關(guān)系 85
3.2 感知類傳感器 87
3.2.1 超聲波雷達 87
3.2.2 毫米波雷達 89
3.2.3 激光雷達 90
3.2.4 光學攝像頭 92
3.3 網(wǎng)聯(lián)類傳感器 93
3.3.1 GPS全球定位系統(tǒng) 93
3.3.2 慣性導航傳感器 95
3.3.3 地圖(V2X)傳感器 97
3.4 傳感器的組合與排布 99
3.5 線控執(zhí)行器 100
3.5.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 100
3.5.2 線控制動系統(tǒng) 101
3.5.3 三電系統(tǒng) 103
3.6 人機交互設備 104
第4章 智能駕駛的處理系統(tǒng) 107
4.1 域控制器的軟硬件一體設計 107
4.2 智能駕駛芯片 108
4.2.1 芯片的基本概念 108
4.2.2 智能駕駛芯片的分類 110
4.3 操作系統(tǒng)與中間件 113
4.3.1 操作系統(tǒng)的概念 113
4.3.2 中間件的概念 116
4.3.3 軟件的底層運行
框架 117
4.4 業(yè)務層模型 120
4.4.1 坐標系 120
4.4.2 時空同步 123
4.4.3 環(huán)境模型接口 124
4.5 典型案例:算法穩(wěn)定性設計 128
第5章 智能駕駛的車端軟件算法 130
5.1 語義感知層 130
5.1.1 環(huán)境感知的基礎(chǔ)與
延伸任務 130
5.1.2 感知特征提取的典型
策略 134
5.1.3 感知特征提取的進階
策略 136
5.1.4 復雜環(huán)境感知模型的
核心結(jié)構(gòu) 139
5.2 融合與預測層 141
5.2.1 傳統(tǒng)融合算法的基本
概念 142
5.2.2 傳統(tǒng)融合算法的原理及
應用 143
5.2.3 多模態(tài)融合預測與各型
嵌入表征 146
5.2.4 從循環(huán)網(wǎng)絡、記憶網(wǎng)絡
到注意力網(wǎng)絡 149
5.2.5 基于生成對抗網(wǎng)絡的
信息聯(lián)想和補全 152
5.2.6 “可微分”的智能駕駛
系統(tǒng) 156
5.3 規(guī)劃與控制層 159
5.3.1 分層規(guī)劃控制算法的
構(gòu)成 159
5.3.2 規(guī)劃的時間一致性與
變更過程 161
5.3.3 全局規(guī)劃與場景狀態(tài)
切換 164
5.3.4 運動規(guī)劃之決策 168
5.3.5 運動規(guī)劃之優(yōu)化 171
5.3.6 前饋-反饋控制與車輛
模型 173
第6章 智能駕駛數(shù)據(jù)閉環(huán)平臺 178
6.1 底層云服務架構(gòu) 178
6.1.1 云存儲與云計算
概述 178
6.1.2 微服務架構(gòu)概述 182
6.1.3 云端數(shù)據(jù)應用的交互
過程 184
6.1.4 數(shù)據(jù)應用開發(fā)的
新模式 185
6.2 數(shù)據(jù)管道構(gòu)建起來的智能駕駛
大腦 186
6.3 功能研發(fā)的流程 189
6.3.1 DevOps與敏捷開發(fā)
概述 189
6.3.2 傳統(tǒng)開發(fā)與敏捷開發(fā)的
配合 191
6.3.3 智能駕駛開發(fā)數(shù)據(jù)
管道的設計 195
6.3.4 智能駕駛測試數(shù)據(jù)
管道的設計 199
6.4 車云閉環(huán)流程 206
6.4.1 車云閉環(huán)過程概述 206
6.4.2 數(shù)據(jù)篩選與影子模式 209
6.4.3 車云數(shù)據(jù)記錄和整理 210
第7章 數(shù)據(jù)處理自動化—機器的
流程 213
7.1 深度學習訓練的自動化 213
7.1.1 智能駕駛業(yè)務推進學習
系統(tǒng)演進 213
7.1.2 傳統(tǒng)深度學習系統(tǒng)的
構(gòu)成 216
7.1.3 自監(jiān)督學習系統(tǒng)的構(gòu)成 218
7.1.4 可訓練構(gòu)件的
“工具箱” 220
7.2 眾包地圖 223
7.2.1 地圖的基本概念 223
7.2.2 高精度地圖與眾包
地圖的差異 225
7.2.3 地圖加偏對業(yè)務的
影響 227
7.2.4 眾包地圖閉環(huán)數(shù)據(jù)流 229
7.3 規(guī)劃仿真 230
7.3.1 規(guī)劃仿真與強化學習 230
7.3.2 場景庫的數(shù)據(jù)驅(qū)動
方法 232
7.3.3 規(guī)劃訓練的閉環(huán)
數(shù)據(jù)流 233
7.4 弱監(jiān)督訓練 235
7.4.1 弱監(jiān)督學習的概念和
重點 235
7.4.2 弱監(jiān)督在自監(jiān)督框架
中的定位 238
7.4.3 規(guī)則驅(qū)動的真值系統(tǒng) 239
7.4.4 低維流形與對比學習 241
7.4.5 GAN與域適應 244
7.4.6 模型壓縮與蒸餾學習 246
7.5 數(shù)據(jù)管道的兩種典型風格 248
第8章 智能駕駛汽車的研發(fā)體系—人的流程 252
8.1 從個人視角看研發(fā)流程全貌 252
8.2 整車開發(fā)流程 255
8.2.1 整車開發(fā)流程概述 255
8.2.2 整車開發(fā)流程的關(guān)鍵
結(jié)構(gòu) 256
8.2.3 整車項目管理 261
8.2.4 整車需求定義與分解 264
8.2.5 造型、產(chǎn)品工程與
制造 266
8.2.6 零部件采購流程 268
8.2.7 質(zhì)量保障體系 271
8.3 智能駕駛系統(tǒng)的指標體系 276
8.3.1 系統(tǒng)功能邊界的定義 276
8.3.2 層次設計的分解與
量化 278
8.3.3 可靠性與健壯性 280
8.3.4 方差與偏差 283
8.4 智能汽車文化 285
8.4.1 文化宣貫與產(chǎn)品力 285
8.4.2 質(zhì)量文化 286
8.4.3 安全文化 287
8.4.4 敏捷文化 290
8.4.5 敏感數(shù)據(jù)的保護 291
8.5 混合思維下的研發(fā)策略 292
第9章 新時代背景下的行業(yè)與
從業(yè)者 295
9.1 時代趨勢之下的從業(yè)者 295
9.2 變革對用戶的影響 296
9.2.1 用戶的需求層次上移 296
9.2.2 用戶為軟件付費 298
9.2.3 智能駕駛系統(tǒng)的用戶
體驗差異 299
9.3 變革對行業(yè)的影響 300
9.3.1 產(chǎn)業(yè)鏈與核心競爭力 300
9.3.2 時代的主旋律與發(fā)展的
“輪回” 302
9.3.3 市場與營運策略的
變化 303
9.3.4 汽車成為智慧城市的
核心節(jié)點 304
9.4 變革對從業(yè)者的影響 305
9.4.1 產(chǎn)品復雜性與人力
資源的關(guān)系 305
9.4.2 復合知識體系的意義 306
9.4.3 構(gòu)建高效知識體系的
方法推薦 307
9.4.4 給新入行的朋友一些
建議 308
后記 311