智能环境友好型车辆(概念技术架构与工程实现)(精)

前　言
第1章　智能环境友好型车辆概论 …… 1
1.1　引言 ……………………………………… 1
1.2　智能环境友好型车辆的概念与内涵 …… 3
1.3　智能环境友好型车辆的系统特点 ……… 7
1.4　智能环境友好型车辆的新型体系架构 … 8
1.4.1　智能信息交互系统 ……………… 10
1.4.2　清洁能源动力系统 ……………… 12
1.4.3　电控化底盘系统 ………………… 14
1.5　i-EFV的典型系统应用 ……………… 14
1.5.1　基于行驶环境信息交互的智能混合动力汽车 ………………………… 14
1.5.2　基于车-路-网交互的智能纯电动汽车 ……………………………… 17
参考文献 …………………………………… 20

第2章　智能环境友好型车辆关键技术体系 ………………………… 21
2.1　i-EFV的难点问题 …………………… 21
2.2　i-EFV涉及的关键科学问题 ………… 22
2.2.1　i-EFV复杂机电系统的多物理过程耦合机理 ………………………… 22
2.2.2　“人-车-路”广义机械动力学系统建模与协同控制方法 …………… 25
2.3　智能环境友好型车辆关键技术体系 … 28
2.3.1　结构共用 ………………………… 29
2.3.2　信息融合 ………………………… 29
2.3.3　控制协同 ………………………… 29
参考文献 …………………………………… 31

第3章　智能环境友好型车辆的结构共
用技术……………………… 32
3.1　结构共用优化集成技术概述 ………… 32
3.1.1　结构共用集成的概念 …………… 32
3.1.2　结构共用集成的内涵 …………… 34
3.2　车辆系统的结构共用技术 …………… 36
3.2.1　多传感系统的结构共用 ………… 36
3.2.2　整车控制的结构共用 …………… 38
3.2.3　执行系统的结构共用 …………… 39
3.2.4　结构共用下的系统功能安全设计 … 41
3.3　基于结构共用的汽车智能驾驶系统
集成架构设计 ………………………… 42
3.3.1　架构设计原则与总体构成 ……… 42
3.3.2　传感器信息共享架构设计 ……… 43
3.3.3　控制器资源共用架构设计 ……… 45
3.3.4　执行器操作共管架构设计 ……… 46
3.4　智能驾驶系统结构共用型集成架构特点分析 …………………………………… 47
3.4.1　评价指标与计算模型 …………… 47
3.4.2　与功能叠加型集成方案对比分析… 48
3.4.3　结构共用集成架构特点总结 …… 52
3.5　基于结构共用的车载环境感知传感器优选配置 ……………………………… 53
3.5.1　车载多传感器系统建模 ………… 55
3.5.2　传感器配置多维评价指标体系 … 61
3.5.3　传感器配置优化问题的建立 …… 63
3.5.4　多目标优化求解算法 …………… 68
3.6　i-EFV驱动/制动系统结构共用技术… 73
3.6.1　基于混合动力的驱动系统结构共用技术 ……………………………… 73
3.6.2　基于电机制动和电控液压制动的制动系统结构共用技术 ………… 77
参考文献 …………………………………… 79

第4章　智能环境友好型车辆的信息融合技术 ………………………… 80
4.1　多传感器信息融合技术及研究现状 … 80
4.2　智能环境友好型车辆的信息融合系统架构 …………………………………… 84
4.2.1　目标信息识别 …………………… 86
4.2.2　“人-车-路”特征提取 ………… 87
4.2.3　车辆状态预期 …………………… 88
4.2.4　多源信息融合系统的关键技术 … 88
4.3　基于信息融合的交通环境与车辆状态感知技术 ……………………………… 90
4.4　多源传感器信息的空间同步 ………… 93
4.4.1　多坐标系融合关系建立 ………… 93
4.4.2　改进的图像与摄像机坐标系之间的坐标转换公式 …………………… 95
4.4.3　传感器的空间同步标定方法 …… 98
4.4.4　空间同步方法的实验验证 ……… 99
4.5　基于多源信息的探测目标融合判别 … 101
4.6　基于信息融合的车辆参数特征集建立 … 103
4.7　基于信息融合的车辆特征数据提取与处理 …………………………………… 104
4.7.1　单目测距 ………………………… 105
4.7.2　同车道可能性的DCF修正……… 107
4.7.3　卡尔曼跟踪预测 ………………… 108
参考文献 …………………………………… 109

第5章　智能环境友好型车辆的控制协同技术 ……………………… 111
5.1　车辆底盘一体化协同控制体系 ……… 111
5.2　基于顶层设计的车辆底盘系统协同控制方法 …………………………………… 116
5.3　基于顶层设计的 i-EFV控制协同体系 … 119
5.3.1　i-EFV分层式协同控制系统架构… 119
5.3.2　i-EFV多目标及多系统协同的综合控制 ……………………………… 123
5.4　i-EFV控制协同技术的典型应用 …… 124
5.4.1　混合动力车辆智能驾驶辅助协调控制技术 ………………………… 124
5.4.2　混合动力多系统能源管理与协调控制技术 ………………………… 142
5.4.3　分布式电驱动车辆纵-横-垂向轮胎力协同控制技术 ………………… 148
参考文献 …………………………………… 150

第6章　基于结