量产自动驾驶

　　本书围绕量产自动驾驶的相关内容进行讲解，共分为五篇15章。背景篇（第1章）主要讲解自动驾驶行业的发展历程，量产赛道的形成，以及量产自动驾驶研发体系。产品篇（第2~5章）主要讲解量产产品方案和典型的量产功能，具体包括传统的ADAS功能、行车功能以及泊车功能。算法篇（第6~9章）基于数据驱动的自动驾驶算法特征，详细讲解全栈算法内容及演进路线，具体包括感知融合算法（视觉、激光、毫米波雷达、超声波雷达以及多传感器融合），建图定位算法（SLAM、高精度地图、众包建图、在线建图、高精度定位等），预测规划控制算法（目标物轨迹预测、自车轨迹规划、车辆横纵向控制等）。系统篇（第10~14章）详细讲解自动驾驶系统在工程落地过程中需要明确的技术方案，具体包括系统架构、关联系统方案、关联零部件需求、系统安全、系统集成与评价。展望篇（第15章）从产品、技术、商业模式三个角度对量产自动驾驶的未来发展趋势进行展望。本书结构完整清晰，内容翔实，理论基础和工程实践兼备，适合所有已从事或将要从事自动驾驶领域相关工作人员阅读和参考。由于书中讲解的技术贴近产业、内容完备，且具备一定的前瞻性，因此非常适合高等院校教师用于教学及参考。此外，具身机器人产业在全球范围内刚刚开始萌芽， 其核心技术框架与自动驾驶重叠度很高，本书也可作为机器人相关从业人员的参考书目之一。

　　北京理工大学机械与车辆学院本、硕、博，亲历中国汽车工业“节能环保、智能网联”15载。投身自动驾驶行业至今8年有余，致力于量产自动驾驶关键技术的研究和工程落地工作，先后就职于Faraday Future、美团无人配送部、Momenta以及蔚来汽车。早期聚焦于自动驾驶决策规划控制算法，后拓展至量产系统解决方案，其间主导和参与了多个行业知名的自动驾驶量产项目。目前主要从事新阶段自动驾驶产品需求和面向下一代整车架构的量产自动驾驶系统落地工作，与此同时，也在探索自动驾驶技术赋能其他领域的实现途径，如具身智能。

背景篇
第1章绪论
1．1行业先驱们
1．1.1世界的洪流
1．1．2我们的探索
1．2量产赛道的形成
1．3量产研发体系
1．4本书主要内容
产品篇
第2章产品方案
2．1光明的前景
2．2明确车型定位
2．3框定功能范围
2．4定义产品细节
2．5小结
第3章传统ADAS功能
3.1ADAS的由来
3.2报警类功能
3.3紧急控制类功能
3.4舒适控制类功能
3.5小结
第4章行车功能
4.1什么是行车功能
4.2自适应巡航
4.3车道巡航
4.4巡航换道
4.5高速导航巡航
4.6城市导航巡航
4.7脱手和脱眼
4.8小结
第5章泊车功能
5.1泊车功能的定义
5.2自动泊车辅助
5.3远程召唤
5.4记忆泊车
5.5代客泊车
5.6远程监控泊车
5.7小结
算法篇
第6章数据驱动的自动驾驶算法
6．1自动驾驶算法的组成
6．2数据驱动思想
6．3学习什么
6．4向谁学习
6．4．1云端大模型真值系统
6．4．2高精密设备真值系统
6．4．3高精度地图真值系统
6．4．4自动化真值方案应用
6．5如何学习
6．5．1数据预处理
6．5．2网络结构设计
6．5．3模型训练
6．6小结
第7章感知与融合
7．1“看得见且看得准”
7．2视觉感知
7．2．1图像分类
7．2．2单帧二维检测
7．2．3单帧三维检测
7．2．4时空多帧检测
7．3激光感知
7.3.1传统方法检测
7.3.2基于点云投影的检测
7.3.3基于点云特征表示的检测
7.3.4时空多帧检测
7．4毫米波雷达感知
7.4.1回波信号处理
7.4.2传统方法检测
7.4.3基于2D图的检测
7.4.4基于点云的检测
7．5超声波雷达感知
7.5.1传统方法检测
7.5.2数据驱动检测方法探讨
7．6多传感器时空融合
7．6．1目标级融合
7．6．2特征级融合
7．6．3数据级融合
7．7小结
第8章建图和定位
8．1看不见的地方靠记忆
8．2SLAM技术
8．2．1前端里程计
8．2．2后端优化
8．2．3回环检测
8．2．4建图
8．3高精度地图
8．4众包建图
8．4．1车端建图数据生成
8．4．2云端自动化建图
8．5在线建图
8．6高精度定位
8.6.1室外环境定位
8.6.2室内环境定位
8．7数据驱动建图定位方法
8．7．1重建的新视角合成
8．7．2数据驱动里程计
8．7．3数据驱动元素匹配
8．8小结
第9章预测、规划以及控制
9．1通过预判来博弈
9．2目标物轨迹预测
9.2.1传统方法
9.2.2序列网络预测
9.2.3图网络预测
9.2.4生成网络预测
9．3自车轨迹规划
9.3.1常规的行车规划
9.3.2常规的泊车规划
9.3.3三维时空联合规划
9.3.4数据驱动规划
9．4车辆控制
9．4．1几何路径跟踪
9．4．2LQR路径跟踪
9．4．3PID纵向跟踪
9．4．4MPC轨迹跟踪
9．5小结
系统篇
第10章系统架构
10．1自动驾驶系统架构的组成
10．2电子电器架构
10.2.1整车电子电器架构演进趋势
10.2.2域外架构
10.2.3域内架构
10．3域控制器架构
10.3.1硬件架构
10.3.2软件架构
10．4域内传感器架构
10．4．1场景建模
10．4．2运动建模
10．4．3检测能力建模
10．4．4视场范围校核
10．4．5域控制器资源校核
10．4．6选型和布置
10．4．7典型设计方案
10．5小结
第11章关联系统方案
11．1自动驾驶不可独善其身
11．2时间同步
11.2.1时间同步需求
11．2．2时间同步协议
11．2．3时间同步方案
11．3传感器标定
11.3.1标定需求分析
11.3.2量产标定总体方案
11.3.3传感器生产线内参标定
11.3.4整车生产线外参标定
11.3.5外参故障诊断
11.3.6在线外参标定
11．4高精度地图系统适配
11.4.1地图车云安全链路
11.4.2地图下载和更新
11.4.3车端地图渲染显示
11．5泊车远程在线监控
11.5.1数据生产端
11.5.2数据传输端
11.5.3数据使用端
11．6数据闭环
11．6．1车端数据生产
11．6．2云端数据应用
11．7软件OTA升级
11．8小结
第12章关联零部件需求
12．1兄弟齐心，其利断金
12．2横向控制系统
12．3纵向控制系统
12．4车身系统
12．5车内交互系统
12．6车外通信系统
12．7小结
第13章系统安全
13．1如何比人更靠谱
13．2安全分析
13.2.1产品层级的分析
13.2.2系统和组件层级的分析
13．3安全方案
13．3．1功能的安全策略
13．3．2硬件的安全方案
13．3．3软件的安全方案
13．4数据闭环在系统安全的应用
13．5小结
第14章系统集成与评价
14．1如何集成、如何评价
14．2域控制器集成适配
14．3整车集成适配
14．4路测评价
14．4．1实例生产
14．4．2实例应用
14．5小结
展望篇
第15章量产自动驾驶的未来
15．1抬头看路
15．2产品发展方向
15．3技术发展方向
15．4商业模式的发展方向
15．5小结
参考文献