智能環(huán)境友好型車輛：概念、技術(shù)架構(gòu)與工程實(shí)現(xiàn)

前　言
第1章　智能環(huán)境友好型車輛概論 …… 1
1.1　引言 ……………………………………… 1
1.2　智能環(huán)境友好型車輛的概念與內(nèi)涵 …… 3
1.3　智能環(huán)境友好型車輛的系統(tǒng)特點(diǎn) ……… 7
1.4　智能環(huán)境友好型車輛的新型體系架構(gòu) … 8
1.4.1　智能信息交互系統(tǒng) ……………… 10
1.4.2　清潔能源動(dòng)力系統(tǒng) ……………… 12
1.4.3　電控化底盤系統(tǒng) ………………… 14
1.5　i-EFV的典型系統(tǒng)應(yīng)用 ……………… 14
1.5.1　基于行駛環(huán)境信息交互的智能混合動(dòng)力汽車 ………………………… 14
1.5.2　基于車-路-網(wǎng)交互的智能純電動(dòng)汽車 ……………………………… 17
參考文獻(xiàn) …………………………………… 20
第2章　智能環(huán)境友好型車輛關(guān)鍵技術(shù)體系 ………………………… 21
2.1　i-EFV的難點(diǎn)問題 …………………… 21
2.2　i-EFV涉及的關(guān)鍵科學(xué)問題 ………… 22
2.2.1　i-EFV復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的多物理過程耦合機(jī)理 ………………………… 22
2.2.2　“人-車-路”廣義機(jī)械動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)建模與協(xié)同控制方法 …………… 25
2.3　智能環(huán)境友好型車輛關(guān)鍵技術(shù)體系 … 28
2.3.1　結(jié)構(gòu)共用 ………………………… 29
2.3.2　信息融合 ………………………… 29
2.3.3　控制協(xié)同 ………………………… 29
參考文獻(xiàn) …………………………………… 31
第3章　智能環(huán)境友好型車輛的結(jié)構(gòu)共
用技術(shù)……………………… 32
3.1　結(jié)構(gòu)共用優(yōu)化集成技術(shù)概述 ………… 32
3.1.1　結(jié)構(gòu)共用集成的概念 …………… 32
3.1.2　結(jié)構(gòu)共用集成的內(nèi)涵 …………… 34
3.2　車輛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)共用技術(shù) …………… 36
3.2.1　多傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)共用 ………… 36
3.2.2　整車控制的結(jié)構(gòu)共用 …………… 38
3.2.3　執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)共用 …………… 39
3.2.4　結(jié)構(gòu)共用下的系統(tǒng)功能安全設(shè)計(jì) … 41
3.3　基于結(jié)構(gòu)共用的汽車智能駕駛系統(tǒng)
集成架構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………… 42
3.3.1　架構(gòu)設(shè)計(jì)原則與總體構(gòu)成 ……… 42
3.3.2　傳感器信息共享架構(gòu)設(shè)計(jì) ……… 43
3.3.3　控制器資源共用架構(gòu)設(shè)計(jì) ……… 45
3.3.4　執(zhí)行器操作共管架構(gòu)設(shè)計(jì) ……… 46
3.4　智能駕駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共用型集成架構(gòu)特點(diǎn)分析 …………………………………… 47
3.4.1　評(píng)價(jià)指標(biāo)與計(jì)算模型 …………… 47
3.4.2　與功能疊加型集成方案對(duì)比分析… 48
3.4.3　結(jié)構(gòu)共用集成架構(gòu)特點(diǎn)總結(jié) …… 52
3.5　基于結(jié)構(gòu)共用的車載環(huán)境感知傳感器優(yōu)選配置 ……………………………… 53
3.5.1　車載多傳感器系統(tǒng)建模 ………… 55
3.5.2　傳感器配置多維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 … 61
3.5.3　傳感器配置優(yōu)化問題的建立 …… 63
3.5.4　多目標(biāo)優(yōu)化求解算法 …………… 68
3.6　i-EFV驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共用技術(shù)… 73
3.6.1　基于混合動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共用技術(shù) ……………………………… 73
3.6.2　基于電機(jī)制動(dòng)和電控液壓制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共用技術(shù) ………… 77
參考文獻(xiàn) …………………………………… 79
第4章　智能環(huán)境友好型車輛的信息融合技術(shù) ………………………… 80
4.1　多傳感器信息融合技術(shù)及研究現(xiàn)狀 … 80
4.2　智能環(huán)境友好型車輛的信息融合系統(tǒng)架構(gòu) …………………………………… 84
4.2.1　目標(biāo)信息識(shí)別 …………………… 86
4.2.2　“人-車-路”特征提取 ………… 87
4.2.3　車輛狀態(tài)預(yù)期 …………………… 88
4.2.4　多源信息融合系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) … 88
4.3　基于信息融合的交通環(huán)境與車輛狀態(tài)感知技術(shù) ……………………………… 90
4.4　多源傳感器信息的空間同步 ………… 93
4.4.1　多坐標(biāo)系融合關(guān)系建立 ………… 93
4.4.2　改進(jìn)的圖像與攝像機(jī)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式 …………………… 95
4.4.3　傳感器的空間同步標(biāo)定方法 …… 98
4.4.4　空間同步方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 ……… 99
4.5　基于多源信息的探測目標(biāo)融合判別 … 101
4.6　基于信息融合的車輛參數(shù)特征集建立 … 103
4.7　基于信息融合的車輛特征數(shù)據(jù)提取與處理 …………………………………… 104
4.7.1　單目測距 ………………………… 105
4.7.2　同車道可能性的DCF修正……… 107
4.7.3　卡爾曼跟蹤預(yù)測 ………………… 108
參考文獻(xiàn) …………………………………… 109
第5章　智能環(huán)境友好型車輛的控制協(xié)同技術(shù) ……………………… 111
5.1　車輛底盤一體化協(xié)同控制體系 ……… 111
5.2　基于頂層設(shè)計(jì)的車輛底盤系統(tǒng)協(xié)同控制方法 …………………………………… 116
5.3　基于頂層設(shè)計(jì)的 i-EFV控制協(xié)同體系 … 119
5.3.1　i-EFV分層式協(xié)同控制系統(tǒng)架構(gòu)… 119
5.3.2　i-EFV多目標(biāo)及多系統(tǒng)協(xié)同的綜合控制 ……………………………… 123
5.4　i-EFV控制協(xié)同技術(shù)的典型應(yīng)用 …… 124
5.4.1　混合動(dòng)力車輛智能駕駛輔助協(xié)調(diào)控制技術(shù) ………………………… 124
5.4.2　混合動(dòng)力多系統(tǒng)能源管理與協(xié)調(diào)控制技術(shù) ………………………… 142
5.4.3　分布式電驅(qū)動(dòng)車輛縱-橫-垂向輪胎力協(xié)同控制技術(shù) ………………… 148
參考文獻(xiàn) …………………………………… 150
第6章　基于結(jié)