汽车前沿技术科普系列–图说智能汽车域控制器技术

1. 智能汽车领域专家主笔，内容条例清晰、层次分明、语言简练、图文并茂、重点突出、详略得当；2. 书中简化了冗长的理论分析和推导过程，强化了当前智能汽车领域关注的域控制器技术、原理层面上的介绍，更适合快速入门学习；3. 将汽车域控制器的关键技术具体分为硬件架构与设计、软件架构与设计、车载SOA等章节，体系清晰、介绍详尽；4. 书中使用一些逻辑清晰、通俗易懂的图片对技术层面的知识进行表达和解释，使书本的可读性、趣味性更强。

《图说智能汽车域控制器技术》紧密围绕智能汽车域控制器技术、域控制器分类、域控制器硬件架构、域控制器软件架构、面向服务的架构、云管端跨域协同等技术，以图说的形式，讲解了相关概念、原理、设计方法。本书可供具有一定工科背景、对汽车前沿技术感兴趣的非汽车专业人群阅读使用，也可供汽车专业的入门者学习使用，对从事智能汽车、汽车电子电气架构技术研发和产业化的研究生、工程师和创业者亦有参考价值。

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第1章　智能汽车及其域控制器技术概述 001
1.1　智能汽车概念及相关技术 002
1.2　智能汽车域控制器背景 002
1.3　汽车电子电气架构历史发展进程 003
1.4　域控制器特点 006
1.5　域控制器的重要技术 007
1.5.1　CI/CD 开发 008
1.5.2　汽车安全标准 010
1.5.3　面向服务架构（SOA）  010
1.5.4　AutoSAR 架构 011
1.5.5　虚拟化技术 012
1.5.6　云计算编排Kubernetes 组件介绍 013
1.5.7　云计算概览 016

第2章　智能汽车域控制器的分类与核心需求 019
2.1　域控制器出现原因 020
2.2　域控制器分类 022
2.2.1　动力域（安全）  025
2.2.2　底盘域（车辆运动）  026
2.2.3　座舱域（娱乐 信息）  026
2.2.4　自动驾驶域（辅助驾驶）  027
2.2.5　车身域（车身电子）  029
2.3　域控制器的核心需求 031
2.4　域控制器优点 035
2.5　域控制器各域未来发展趋势 036

第3章　域控制器的硬件架构与设计 040
3.1　域控制器集成化架构的背景 042
3.2　域控制器硬件 044
3.2.1　汽车传感器技术概述 044
3.2.2　超声波传感器 046
3.2.3　毫米波雷达 048
3.2.4　激光雷达 050
3.2.5　视觉传感器 053
3.2.6　GPS/DR 组合定位技术介绍 058
3.2.7　惯性测量单元（IMU）结构原理与应用 058
3.2.8　4D 毫米波雷达 060
3.2.9　执行器 065
3.2.10　运算器（CPU/GPU） 066
3.3　域控制器硬件架构 071

第4章　域控制器的软件架构与设计 074
4.1　域控制器的主要软件 075
4.2　自动驾驶域控制器软件架构 086
4.2.1　硬件抽象层——Hypervisor 与BSP  087
4.2.2　操作系统标准与 OS 内核 089
4.3　汽车安全 092
4.3.1　汽车安全领域 092
4.3.2　CI/CD（持续集成、持续交付和持续部署）  100

第5章　车载SOA——面向服务架构 115
5.1　SOA 概述 116
5.1.1　车载SOA 国内外应用现状 117
5.1.2　车载SOA 应用优势 118
5.1.3　车载SOA 发展趋势 120
5.1.4　车载SOA 与EEA 的关系 120
5.1.5　面向服务架构的汽车软件及开发方法 122
5.2　SOA 技术相关协议 134

第6章　基于云管端的跨域协同方式 144
6.1　智能汽车自动驾驶系统 145
6.1.1　环境感知 146
6.1.2　建图 146
6.1.3　路径规划 148
6.1.4　智能汽车地图 156
6.2　智能汽车相关算法 163

参考文献 165

随着汽车新四化，即电动化、智能化、网联化和共享化的发展，汽车电子已成为衡量整车性能，特别是智能化、网联化的重要指标，整车电子电气架构正逐渐成为各大汽车厂商着力去重构的重要领域之一。并且随着高科技的日益发展，尤其是人工智能技术的大规模应用，这些系统都将变得越来越复杂，所要实现的功能越来越多，所需的控制器数目也将呈几何倍数增长，这就对整车电子电气架构提出了新的要求，并逐步发展成为了域控制器。
目前，域控制器能够很好地体现整车电子电气架构。随着市场的发展，域控制器的功能有望实现标准化，像电脑的CPU、硬盘、操作系统、网卡一样，域控制器也可以通过云端大数据、AI模型等不断迭代，实现智能的整车电子电气架构，满足未来智能汽车更高的功能要求。以域为单位的域控制器集成化架构是当前的解决方案。
本书全面系统地讲解了智能汽车域控制器的相关技术概念、原理及应用，全书共分为6章。第1章介绍了智能汽车的相关概念，域控制器背景、特点、重要技术等。第2章介绍了智能汽车域控制器的分类、核心需求、优点等。第3章介绍了智能汽车域控制器的硬件和硬件的架构。第4章介绍了智能汽车域控制器的软件、软件架构和汽车安全。第5章介绍了域控制器的面向服务的架构和相关协议。第6章介绍了域控制器的基于云管端的跨域协同方式。
本书由杨胜兵、唐亮、程千、刘晨光、程万里、蔡菊慧共同编写。本书得到了汽车新技术安徽省工程技术研究中心2020年度开放基金项目智能汽车整车域控制器的大数据架构诊断（QCKJ202004）的支持。
由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者朋友们批评指正。

作者