在無人駕駛技術(shù)入門第一篇里，我對百度Apollo 1.0和Apollo 2.0所用到的傳感器及控制器進(jìn)行了介紹。

可以得到一個(gè)結(jié)論：實(shí)現(xiàn)越復(fù)雜的功能，所需要的傳感器越多，對控制器的性能要求也越高。

第二篇我會(huì)結(jié)合Apollo 1.0和Apollo 2.0所開放的模塊，談?wù)勎覍Π俣華pollo技術(shù)框架的理解。并告訴大家不寫代碼，如何成為自動(dòng)駕駛工程師！

先上一張百度Apollo的技術(shù)架構(gòu)圖。

可以看出除了第一排在云端工作的的模塊，剩下的模塊都是需要實(shí)時(shí)跑在車上的。

Open Software Platform

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)最為重要的軟件層。

這一層包含了最底層的RTOS（Real Time Operation System）和第二層的運(yùn)行軟件所需的框架環(huán)境（Runtime Framework），再到第上層的各個(gè)子模塊（地圖引擎、定位、感知、規(guī)劃、控制、端到端、人機(jī)界面）。

Reference Hardware Platform

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所依賴的硬件層。

這里不僅包含了控制器、GPS/IMU、HMI Device（其實(shí)就是顯示器）和LiDAR，還有即將在12月開放的Camera、Radar、和Black Box（暫時(shí)還猜不到這個(gè)黑盒的功能）。

Drive-by-wire Vehicle

線控的底層，不開放這個(gè)接口，就無法控制汽車。

了解過百度Apollo發(fā)布會(huì)的童鞋想必都清楚，Apollo 1.0能實(shí)現(xiàn)封閉場地循跡自動(dòng)駕駛的功能，Apollo 1.5能實(shí)現(xiàn)定車道晝夜自動(dòng)駕駛的功能。

我們從Apollo 1.0和Apollo 1.5開放的角度來看一下“功能實(shí)現(xiàn)”與“模塊開放”之間的關(guān)系。（暫不談云端，僅談車端）。

Apollo1.0封閉場地循跡自動(dòng)駕駛

先上圖，下圖中紅色塊是Apollo 1.0所開放的模塊。

如果要實(shí)現(xiàn)封閉場地尋跡自動(dòng)駕駛功能：

首先我必須有一輛開放了底層的線控系統(tǒng)的車（Drive-by-wire Vehicle），才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能；

自動(dòng)駕駛程序要運(yùn)行，控制器（Computing Unit）、顯示屏（HMI Device）都是不能少的；

實(shí)現(xiàn)循跡功能，需要解決一個(gè)很重要的問題——我在哪？因此作為定位所需要的關(guān)鍵模塊 GPS/IMU 被選中；

硬件配齊后，來看看軟件。操作系統(tǒng)（RTOS）和軟件所需的運(yùn)行環(huán)境（Runtime Framework）是必須的，沒有他們，軟件是跑不起來的。

最后是軟件層的子模塊，定位（Localization）用來處理GPS/IMU的數(shù)據(jù)。

有了定位和需要跟隨的軌跡線，那么就要開始控制（Control）了。

循跡時(shí)工程師需要控制自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，所以就有了人機(jī)交互界面（HMI）。

這樣一套從工程師角度挑選所需模塊的工作就完成了。

Apollo1.5固定車道晝夜自動(dòng)駕駛

同樣的操作，我們來分析Apollo 1.5實(shí)現(xiàn)的“固定車道晝夜自動(dòng)駕駛”的功能。先看圖，圖中藍(lán)色塊為新增模塊。

固定車道，意味著必須有車道線信息。

Apollo使用了高精度地圖提供的車道線信息，這樣有了高精度的定位（經(jīng)緯度）和我需要行駛的車道的經(jīng)緯度區(qū)域（這么說不是很專業(yè)，主要是讓大家好理解，以后會(huì)詳細(xì)聊定位和地圖的關(guān)系），自動(dòng)駕駛車就知道自己要在哪個(gè)范圍內(nèi)行駛了。

所以需要有處理高精度地圖數(shù)據(jù)的模塊——地圖引擎（Map Engine）。

知道了自己要在哪個(gè)車道內(nèi)行駛，車道內(nèi)有障礙物怎么辦？

這時(shí)候就需要有傳感器能感知到這些東西。其實(shí)Camera、LiDAR、Radar都可以檢測障礙物，Apollo 1.5開放的是激光雷達(dá)（Lidar）模塊。

有了傳感器，必然有對應(yīng)的感知軟件（perception）。

感知到了障礙物，該剎車剎車，該加速加速，該避讓避讓，所以需要對無人車的行為有個(gè)規(guī)劃（planning）。

Apollo 1.5還開放了End-to-End，這是另外一種使用深度學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)“固定車道晝夜自動(dòng)駕駛”的方式，這里暫不討論。

Apollo2.0簡單城市路況自動(dòng)駕駛

下面這幅圖是18年1月百度公布的Apollo 2.0，新增的模塊我用紫色背景標(biāo)記出來了。

你可以嘗試用剛才我提供的思路，想一想“簡單城市路況自動(dòng)駕駛”的功能，為什么需要攝像機(jī)（Camera）和雷達(dá)（Radar）。

小結(jié)

上面的分享其實(shí)是正經(jīng)的“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)工程師”要做的工作，他們需要從“需求”推導(dǎo)出“架構(gòu)”，進(jìn)而決定使用什么樣的硬件裝到車上。

如果你并不擅長寫代碼，又想從事自動(dòng)駕駛的工作，不妨多了解一些傳感器及系統(tǒng)架構(gòu)方面的知識(shí)（以后的文章中會(huì)對各傳感器做詳細(xì)介紹）。

好了，這篇分享基本上可以讓大家對百度Apollo的技術(shù)架構(gòu)有了了解。

作者：陳光