★ 本書(shū)系統介紹了無(wú)人駕駛汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)，包括整體架構、環(huán)境感知、精準定位、決策與規劃、控制與執行、新一代信息技術(shù)應用； ★ 采用問(wèn)答形式，通過(guò)172個(gè)問(wèn)題，全面解析了無(wú)人駕駛汽車(chē)的基礎知識、技術(shù)前沿及未來(lái)發(fā)展趨勢； ★ 全彩印刷，是一本實(shí)用的無(wú)人駕駛汽車(chē)科普圖書(shū)。

無(wú)人駕駛汽車(chē)是汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的終極發(fā)展目標。無(wú)人駕駛汽車(chē)是汽車(chē)發(fā)展的方向，人類(lèi)在不久的將來(lái)會(huì )用上智能型無(wú)人駕駛汽車(chē)。無(wú)人駕駛汽車(chē)的核心是自動(dòng)駕駛技術(shù)，自動(dòng)駕駛技術(shù)涉及傳感器技術(shù)、V2X（車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)）、人工智能技術(shù)等多種技術(shù)的組合應用。自動(dòng)駕駛技術(shù)將進(jìn)一步提高人們的出行體驗，緩解城市擁堵，減少事故發(fā)生率。隨著(zhù)自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷升級，無(wú)人駕駛汽車(chē)的成本將會(huì )逐漸降低，進(jìn)一步提高其商業(yè)化和普及的可能性。無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)在物流配送和公共交通等領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展。在未來(lái)，自動(dòng)駕駛技術(shù)將被廣泛應用于其他領(lǐng)域，如貨運和商業(yè)用車(chē)，不僅僅局限于私家用車(chē)。
隨著(zhù)自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷提高，需要了解無(wú)人駕駛汽車(chē)知識和技術(shù)的人也不斷增加，各大汽車(chē)企業(yè)都開(kāi)展了無(wú)人駕駛汽車(chē)的開(kāi)發(fā)，從事傳統汽車(chē)開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員和管理人員迫切需要了解無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)，各高校車(chē)輛工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)也將無(wú)人駕駛汽車(chē)納入教學(xué)中。
本書(shū)以問(wèn)答的形式全面系統地介紹了無(wú)人駕駛汽車(chē)的172個(gè)問(wèn)題，其中涉及架構的問(wèn)題19個(gè)，涉及環(huán)境感知的問(wèn)題63個(gè)，涉及精準定位的問(wèn)題25個(gè)，涉及決策與規劃的問(wèn)題17個(gè)，涉及控制與執行的問(wèn)題18個(gè)，涉及新一代信息技術(shù)的問(wèn)題30個(gè)。這些問(wèn)題既包括無(wú)人駕駛汽車(chē)的基礎知識，也包括無(wú)人駕駛汽車(chē)的前沿技術(shù)和未來(lái)發(fā)展方向，特別是對人工智能技術(shù)解決無(wú)人駕駛問(wèn)題以及未來(lái)無(wú)人駕駛汽車(chē)可能應用的新技術(shù)進(jìn)行了較詳細的闡述。
在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，引用一些網(wǎng)上資料，特向其作者和圖片拍攝者、制作者表示深切的謝意。
由于筆者學(xué)識有限，書(shū)中不足之處在所難免，懇盼讀者給予指正。
希望本書(shū)的出版能對普及無(wú)人駕駛汽車(chē)知識及發(fā)展無(wú)人駕駛汽車(chē)起到積極的引導和促進(jìn)作用。

編者　

本書(shū)對汽車(chē)技術(shù)人員、管理人員以及愛(ài)好者所關(guān)心的無(wú)人駕駛汽車(chē)問(wèn)題進(jìn)行了精心匯集和分類(lèi)，主要內容包括無(wú)人駕駛汽車(chē)的架構、無(wú)人駕駛汽車(chē)的環(huán)境感知、無(wú)人駕駛汽車(chē)的精準定位、無(wú)人駕駛汽車(chē)的決策與規劃、無(wú)人駕駛汽車(chē)的控制與執行、無(wú)人駕駛汽車(chē)的新一代信息技術(shù)。
本書(shū)圖文并茂，用簡(jiǎn)單易懂的文字和圖的形式對無(wú)人駕駛汽車(chē)涉及的172個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了全面解答，通過(guò)對本書(shū)的閱讀，可以讓讀者更快、更好地掌握無(wú)人駕駛汽車(chē)的基礎知識和前沿技術(shù)以及未來(lái)發(fā)展方向，也可以快速查到所關(guān)心的問(wèn)題。

Chapter 1 架構—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“骨骼”	001
1-1 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)？  001
1-2 無(wú)人駕駛汽車(chē)的技術(shù)原理是怎樣的？  001
1-3 汽車(chē)駕駛自動(dòng)化是如何分級的？  002
1-4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)與無(wú)人駕駛汽車(chē)是什么關(guān)系？  004
1-5 自動(dòng)駕駛汽車(chē)與無(wú)人駕駛汽車(chē)有什么區別？  004
1-6 車(chē)聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人駕駛汽車(chē)是什么關(guān)系？  005
1-7 無(wú)人駕駛汽車(chē)的優(yōu)勢和風(fēng)險有哪些？  005
1-8 無(wú)人駕駛汽車(chē)的技術(shù)架構是怎樣的？  007
1-9 什么是百度Apollo?  008
1-10 百度Apollo具有哪些特點(diǎn)？  009
1-11 百度Apollo的技術(shù)架構是怎樣的？  009
1-12 汽車(chē)電子電氣架構的升級路徑是怎樣的？  014
1-13 汽車(chē)電子電氣架構的升級主要體現在哪些方面？  017
1-14 無(wú)人駕駛汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)鏈是怎樣的？  018
1-15 無(wú)人駕駛汽車(chē)對芯片有哪些要求？  019
1-16 自動(dòng)駕駛技術(shù)主流芯片類(lèi)型主要有哪些？  020
1-17 無(wú)人駕駛汽車(chē)的典型應用場(chǎng)景有哪些？  021
1-18 無(wú)人駕駛汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？  025
1-19 無(wú)人駕駛汽車(chē)的發(fā)展趨勢有哪些？  026

Chapter 2 環(huán)境感知—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“眼睛”	028
2-1 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)的環(huán)境感知？  028
2-2 無(wú)人駕駛汽車(chē)環(huán)境感知系統的硬件有哪些？  029
2-3 無(wú)人駕駛汽車(chē)環(huán)境感知的對象有哪些？  030
2-4 百度Apollo感知系統是怎樣的？  032
2-5 百度Apollo感知開(kāi)發(fā)流程有什么特點(diǎn)？  033
2-6 無(wú)人駕駛汽車(chē)環(huán)境感知技術(shù)的發(fā)展趨勢有哪些？  035
2-7 什么是超聲波雷達？  037
2-8 超聲波雷達的組成是怎樣的？  038
2-9 超聲波雷達的工作原理是怎樣的？  040
2-10 超聲波雷達有什么特點(diǎn)？  041
2-11 超聲波雷達的技術(shù)參數有哪些？  041
2-12 超聲波雷達在無(wú)人駕駛汽車(chē)上有哪些應用？  042
2-13 什么是毫米波雷達？  046
2-14 毫米波雷達有哪些類(lèi)型？  047
2-15 毫米波雷達的組成是怎樣的？  049
2-16 毫米波雷達的工作原理是怎樣的？  050
2-17 毫米波雷達有什么特點(diǎn)？  052
2-18 毫米波雷達的技術(shù)參數有哪些？  053
2-19 毫米波雷達在無(wú)人駕駛汽車(chē)上有哪些應用？  054
2-20 什么是激光雷達？  056
2-21 激光雷達有哪些類(lèi)型？  056
2-22 激光雷達的組成是怎樣的？  058
2-23 激光雷達的工作原理是怎樣的？  059
2-24 激光雷達有什么特點(diǎn)？  061
2-25 激光雷達的技術(shù)參數有哪些？  062
2-26 激光雷達在無(wú)人駕駛汽車(chē)上有哪些應用？  063
2-27 激光雷達感知流程是怎樣的？  064
2-28 如何接收激光點(diǎn)云數據？  064
2-29 如何對激光點(diǎn)云進(jìn)行運動(dòng)畸變補償？  066
2-30 如何利用傳統方法對激光點(diǎn)云進(jìn)行數據處理？  067
2-31 基于深度學(xué)習的激光點(diǎn)云目標檢測主要有哪些方法？  071
2-32 什么是視覺(jué)傳感器？  073
2-33 視覺(jué)傳感器有哪些類(lèi)型？  074
2-34 視覺(jué)傳感器的組成是怎樣的？  077
2-35 視覺(jué)傳感器的工作原理是怎樣的？  077
2-36 視覺(jué)傳感器有什么特點(diǎn)？  078
2-37 視覺(jué)傳感器的技術(shù)參數有哪些？  080
2-38 視覺(jué)傳感器在無(wú)人駕駛汽車(chē)上有哪些應用？  085
2-39 利用視覺(jué)傳感器進(jìn)行障礙物檢測有哪些算法？  085
2-40 傳感器標定的目的是什么？  087
2-41 視覺(jué)傳感器坐標系有哪些？  089
2-42 什么是相機畸變？  090
2-43 如何利用棋盤(pán)格對相機的外部參數進(jìn)行標定？  090
2-44 為什么要對多傳感器進(jìn)行融合？  092
2-45 多傳感器融合有哪些特點(diǎn)？  093
2-46 多傳感器融合的過(guò)程是怎樣的？  093
2-47 多傳感器融合的基本要求是什么？  094
2-48 什么是時(shí)間同步？  094
2-49 什么是空間同步？  095
2-50 什么是軟件同步？  096
2-51 什么是硬件同步？  096
2-52 多傳感器融合的體系架構是怎樣的？  098
2-53 多傳感器融合的級別是如何分類(lèi)的？  099
2-54 多傳感器融合的算法主要有哪些？  101
2-55 什么是多傳感器后融合？  103
2-56 什么是多傳感器前融合？  103
2-57 什么是鳥(niǎo)瞰圖感知？  104
2-58 鳥(niǎo)瞰圖感知技術(shù)有哪些優(yōu)勢？  105
2-59 如何利用深度學(xué)習進(jìn)行道路檢測？  106
2-60 如何利用深度學(xué)習進(jìn)行車(chē)輛檢測？  107
2-61 基于深度學(xué)習的行人檢測方法主要有哪些？  111
2-62 交通標志檢測方法有哪些？  115
2-63 如何利用深度學(xué)習進(jìn)行交通信號燈檢測？  116

Chapter 3 精準定位—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“小腦”	120
3-1 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)的定位？  120
3-2 無(wú)人駕駛汽車(chē)的定位方法主要有哪些？  120
3-3 無(wú)人駕駛汽車(chē)對定位有什么要求？  124
3-4 定位坐標系有哪些？  125
3-5 無(wú)人駕駛汽車(chē)高精度定位技術(shù)主要分哪幾類(lèi)？  128
3-6 無(wú)人駕駛汽車(chē)高精度定位的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？  129
3-7 GPS定位原理是怎樣的？  130
3-8 GPS定位有哪些特點(diǎn)？  131
3-9 什么是差分全球定位系統？  132
3-10 BDS定位原理是怎樣的？  133
3-11 BDS定位有哪些特點(diǎn)？  134
3-12 什么是慣性導航系統？  134
3-13 慣性導航系統有哪些特點(diǎn)？  135
3-14 慣性導航系統有哪些作用？  136
3-15 什么是航跡推算技術(shù)？  138
3-16 什么是GPS/DR組合導航？  139
3-17 什么是SLAM？  140
3-18 SLAM的作用是什么？  140
3-19 視覺(jué)SLAM的框架是怎樣的？  141
3-20 激光SLAM的框架是怎樣的？  144
3-21 視覺(jué)SLAM和激光SLAM的比較是怎樣的？  145
3-22 什么是高精度地圖？  145
3-23 高精度地圖與導航電子地圖有什么區別？  147
3-24 高精度地圖有哪些作用？  148
3-25 高精度地圖是如何生成的？  150

Chapter 4 決策與規劃—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“大腦”	154
4-1 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)的決策與規劃？  154
4-2 什么是全局路徑規劃和局部路徑規劃？  155
4-3 路徑規劃的步驟主要包括哪些？  155
4-4 環(huán)境模型建立方法主要有哪些？  156
4-5 路徑規劃算法是如何分類(lèi)的？  159
4-6 路徑規劃的傳統規劃算法主要有哪些？  161
4-7 路徑規劃的智能算法主要有哪些？  164
4-8 基于采樣的路徑規劃算法主要有哪些？  167
4-9 無(wú)人駕駛汽車(chē)換道軌跡模型主要有哪些？  168
4-10 如何利用人工勢場(chǎng)法進(jìn)行路徑規劃？  170
4-11 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)的行為決策？  171
4-12 無(wú)人駕駛汽車(chē)決策機制流程是怎樣的？  172
4-13 無(wú)人駕駛汽車(chē)的行為決策方法主要有哪些？  173
4-14 如何利用有限狀態(tài)機法對駕駛行為進(jìn)行決策？  175
4-15 如何利用支持向量機對駕駛行為進(jìn)行決策？  178
4-16 如何利用馬爾可夫決策過(guò)程對駕駛行為進(jìn)行決策？  180
4-17 如何利用強化學(xué)習對駕駛行為進(jìn)行決策？  182

Chapter 5 控制與執行—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“四肢”	184
5-1 什么是無(wú)人駕駛汽車(chē)的控制？  184
5-2 無(wú)人駕駛汽車(chē)的控制是如何分類(lèi)的？  185
5-3 自動(dòng)駕駛傳統控制方法主要有哪些？  186
5-4 自動(dòng)駕駛智能控制方法主要有哪些？  189
5-5 什么是線(xiàn)控底盤(pán)技術(shù)？  192
5-6 為什么說(shuō)線(xiàn)控底盤(pán)是未來(lái)無(wú)人駕駛汽車(chē)的必要條件？  193
5-7 什么是線(xiàn)控轉向系統？  194
5-8 線(xiàn)控轉向系統有什么特點(diǎn)？  195
5-9 線(xiàn)控轉向系統的組成是怎樣的？  196
5-10 線(xiàn)控轉向系統的工作原理是怎樣的？  198
5-11 什么是線(xiàn)控制動(dòng)系統？  198
5-12 線(xiàn)控制動(dòng)系統有什么特點(diǎn)？  199
5-13 線(xiàn)控制動(dòng)系統的組成是怎樣的？  200
5-14 線(xiàn)控制動(dòng)系統的工作原理是怎樣的？  201
5-15 什么是線(xiàn)控油門(mén)？  202
5-16 線(xiàn)控油門(mén)有什么特點(diǎn)？  202
5-17 燃油汽車(chē)線(xiàn)控油門(mén)的組成與工作原理是怎樣的？  203
5-18 電動(dòng)汽車(chē)線(xiàn)控油門(mén)的組成與工作原理是怎樣的？  203

Chapter 6 新一代信息技術(shù)—無(wú)人駕駛汽車(chē)的“靈魂”	205
6-1 什么是人工智能技術(shù)？  205
6-2 人工智能技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  206
6-3 什么是機器學(xué)習？  207
6-4 機器學(xué)習是如何分類(lèi)的？  208
6-5 機器學(xué)習的常用算法有哪些？  209
6-6 機器學(xué)習在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  212
6-7 什么是深度學(xué)習？  213
6-8 深度學(xué)習有哪些特點(diǎn)？  213
6-9 深度學(xué)習在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  214
6-10 什么是語(yǔ)義分割？  216
6-11 語(yǔ)義分割和目標檢測有什么區別？  218
6-12 語(yǔ)義分割在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  219
6-13 什么是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )？  220
6-14 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的處理程序是怎樣的？  221
6-15 什么是大數據技術(shù)？  230
6-16 大數據有哪些特征？  231
6-17 大數據技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  232
6-18 什么是云計算技術(shù)？  233
6-19 云計算有哪些特點(diǎn)？  233
6-20 云計算技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  234
6-21 什么是邊緣計算技術(shù)？  235
6-22 邊緣計算技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  236
6-23 什么是區塊鏈技術(shù)？  237
6-24 區塊鏈技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  238
6-25 什么是5G技術(shù)？  239
6-26 5G移動(dòng)通信技術(shù)具有哪些特點(diǎn)？  239
6-27 5G技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  241
6-28 什么是V2X技術(shù)？  242
6-29 什么是C-V2X通信技術(shù)和LTE-V通信技術(shù)？  244
6-30 V2X技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)中有什么應用？  245

參考文獻	251