자율 주행 자동차 만들기 by 정차근 등

에이콘출판, 2019.01.02

부제 : "자율 주행 소프트웨어 시스템의 원리와 구현 방법"

[책 소개] 2019년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서 컴퓨터 및 공학 배경지식을 갖춘 일반 독자를 대상으로 한 자율 주행 자동차에 관련된 기술을 전반적으로 소개하는 최초의 책이다. 자율 주행 자동차 시스템 개발하면서 얻은 저자의 실전 경험이 담겨 있다. - from 교보문고

 

[목차]

1. 자율 주행 개요

• 자율 주행 기술의 개요
• 자율 주행 알고리즘
  센싱
  인지
  개체 인지 및 추적
  동작 - 동작 예측 | 경로 계획 | 장애물 회피
• 자율 주행 클라이언트 시스템
  ROS - 신뢰성 | 성능 | 보안
  하드웨어 플랫폼
• 자율 주행 클라우드 플랫폼
  시뮬레이션
  HD 맵 생성
  딥러닝 모델 학습
• 시작에 불과하다

 

2. 자율 주행을 위한 로컬라이제이션

• GNSS를 이용한 로컬라이제이션
  GNSS 개요
  GNSS 오차 분석
  위성 기반 오차 보정 시스템
  RTK와 DGPS
  PPP 알고리즘
  GNSS INS 통합
• HD 맵과 라이다를 이용한 로컬라이제이션
  라이다 개요
  HD 맵 개요
  라이다와 HD 맵을 이용한 로컬라이제이션
• 비주얼 오도메트리
  스테레오 비주얼 오도메트리
  모노큘러 비주얼 오도메트리
  관성 비주얼 오도메트리
• 추측 항법과 휠 오도메트리
  휠 인코더
  휠 오도메트리 오차
  휠 오도메트리 오차의 경감
• 센서 융합
  어반 챌린지의 CMU 보스
  어반 챌린지의 스탠퍼드 주니어
  메르세데스 벤츠의 버사
• 참고문헌

 

3. 자율주행을 위한 인지

• 개요
• 데이터 세트
• 탐지
• 분할
• 스테레오, 옵티컬 플로우, 씬 플로우
  스테레오와 깊이
  옵티컬 플로우
  씬 플로우
• 추적
• 결론
• 참고문헌

 

4. 딥러닝을 통한 자율 주행의 인지

• 컨볼루션 심층 신경망
• 탐지
• 의미 분할
• 스테레오와 옵티컬 플로우
  스테레오
  옵티컬 플로우
• 결론
• 참고문헌

 

5. 예측 및 경로 계획

• 계획 및 제어의 개요
  아키텍처: 넓은 의미의 계획 및 제어
  모듈의 범위: 여러 모듈의 협력을 통한 문제 해결
• 트래픽 예측
  분류를 이용한 동작 예측 - 자동차 동작 예측을 위한 특징 설계 | 자동차 동작 예측을 위한 모델 선택
  자동차 궤적 생성
• 차로 수준 경로 계획
  경로 계획을 위한 가중치 방향성 그래프 구성 방법
  경로 계획 알고리즘 - 데이크스트라 알고리즘을 적용한 자율 주행 자동차 경로 계획 알고리즘 | A* 알고리즘을 적용한 자율 주행 자동차 경로 계획 알고리즘
  경로 계획 그래프 비용: 유연한 경로 계획 또는 엄격한 경로 계획
• 결론
• 참고문헌

 

6. 결정, 계획, 제어

• 동작 결정
  마르코프 결정 과정 접근법
  시나리오 기반의 분할 정복 접근법 - 합성 결정 | 독자 결정 | 시나리오 구성 및 시스템 설계
• 모션 계획
  자동차 모델, 도로 모델, SL 좌표계
  경로 계획 및 속도 계획을 통한 모션 계획 - 동적 프로그래밍을 통한 최소 비용 경로 탐색 | ST 그래프를 통한 속도 계획
  종방향 계획과 횡방향 계획을 통한 모션 계획 - 횡방향 계획 | 종방향 계획 | 추종 | 양보 및/또는 추월에 의한 차로 변경 | 정지
• 피드백 제어
  자전거 모델
  PID 제어
• 결론
• 참고문헌

 

7. 강화 학습 기반의 계획 및 제어

• 서론
• 강화 학습
  Q 학습
  액터-크리틱 방법
• 자율 주행을 위한 학습 기반 계획 및 제어
  동작 결정을 위한 강화 학습
  계획 및 제어를 위한 강화 학습 - 특수한 경우 | 미해결 문제와 어려운 문제에 대한 몇 가지 견해
• 결론
• 참고문헌

 

8. 자율 주행을 위한 클라이언트 시스템

• 복잡한 자율 주행 시스템
• 자율 주행을 위한 OS
  ROS 개요 - ROS의 기초
  시스템 신뢰성
  성능 개선
  자원 관리 및 보안
• 컴퓨팅 플랫폼
  컴퓨팅 플랫폼 구현
  기존 컴퓨팅 솔루션 - GPU 기반 컴퓨팅 솔루션 | DSP 기반 솔루션 | FPGA 기반 솔루션 | ASIC 기반 솔루션
  컴퓨터 아키텍처 설계 분석 - 부하의 종류에 최적화된 컴퓨팅 장치 | 모바일 프로세서 기반의 자율 주행 | 컴퓨팅 플랫폼 설계
• 참고문헌

 

9. 자율 주행을 위한 클라우드 플랫폼

• 개요
• 인프라스트럭처
  분산 컴퓨팅 프레임워크
  분산 스토리지
  이종 컴퓨팅
• 시뮬레이션
  BinPipeRDD
  스파크와 ROS 연동하기
  성능
• 모델 트레이닝
  스파크를 사용하는 이유
  트레이닝 플랫폼 아키텍처
  이종 컴퓨팅
• HD 맵 생성
  HD 맵
  클라우드를 이용한 맵 생성
• 결론
• 참고문헌