O
智
intelligence
汽车技术
AutomotiveTechnology
C
E
The age of intelligent networking
H
N
L
G
Y
能
O
T
时代
Automotive technology
吉林大学汽车工程学院
汽车仿真与控制国家重点实验室
School of automotive engineering, jilin university
State key laboratory of automobile simulation and control
网联
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
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吉大智能网联汽车的技术进展
吉大智能网联汽车的研究成果
吉青研究院定位与未来发展思考
背景
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
目录
CONTENTS
吉大
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
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智能汽车是继通讯和互联网产业后下一个万亿级产业
Smart cars are the next trillion-dollar industry after communications and the Internet
The fusion of intelligent + network + electric + sharing
单车自主式智能+车与X（人、车、路、云等）信息共享下协同式智能
辅助并最终解放驾驶员实现交通出行的智能安全、移动、共享、健康及服务
智慧城市核心使能技术：创新与交通相关的清扫车、快递车等地面出行工具
背景
01
四化融合是国际汽车与智慧出行前沿趋势热点
is the hot trend of the international automobile and intelligent travel
智能+网联+电动+共享
智能时代
汽车
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吉大
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我国最早建设的汽车专业学院：
国内首批国家重点学科
国内首批获得硕士点、博士点
国内第一个通过车辆工程专业认证
内首位汽车领域院士
在校2000本科生+1000研究生
286名老师：128位教授/副教授
车辆+车身+发动机+热能
被誉为中国汽车工业的人才培养摇篮与黄埔军校
吉林大学
汽车工程学院始建于1955年
第一任院长：饶斌
中国汽车工业之父
新能源汽车整车、电池与电机性能集成开发与分布驱动
整车/总成/零部件先进结构设计与材料-结构-工艺轻量化一体化开发
汽车动力学理论、
机电液控制与转向-驱动-制动线控化
智能汽车设计理论、感知/决策/控制与侧纵向人性化运动控制
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
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吉大
弥补、拓宽人感知范围+修正人行为决策缺陷+辅助乃至替代人操控
汽车仿真与控制国家重点实验室始建于1989年
高精度车辆动力学建模
高逼真度道路交通环境建模
高行为一致性驾驶员操纵行为建模
“人视角”：主任务是开车向主任务是坐车演进
车视角”：运动学与动力学宜人控制
从基于驾驶员视野与路面附着的车轮-地面的微观道路交通环境下实现操控到
基于V2X助力的广域道路交通环境下车车、车路协同控制
“路视角”：单车智能与智慧路的深度融合
从基于驾驶员视野与路面附着的车轮-地面的微观道路交通环境下实现操控到
基于V2X助力的广域道路交通环境下车车、车路协同控制
吉大智能网联汽车的技术进展
智能时代
汽车
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02
-协同开发+
重点布局-
学术团队：车辆+人工智能+X
2010年跨学科，组建“吉大汽车智能化与人性化团队”
车辆工程、交通工程、
信息工程
、生物工程
、法学
管理
整合资源实现
单车自主
与协同感知
配合整车厂集成开发 提供核心算法
研究重点：基于人-车-路闭环的汽车智能控制与“以人为中心”设计理论
理论研究：驾驶员自然驾驶行为机理、骨肌运动控制、人性化个性化行为分析
高宜人性的人车共驾与人车交互设计
驾乘人员体验感心生理评价
手脚眼长短时动态人车接管
人车混合智能控制
协助整车优化人车共驾性能
提供用户体验感主客观评价定量化分析及优化设计方法
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
让人乐于接受的智能汽车控制
拟人前视预瞄动态交通环境融合认知、预期轨迹多目标决策
侧纵向动力学类人自学习解耦运动控制底盘转向、制动、驱动线控化实现
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
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吉大
国家973计划：驾驶员运动控制行为
国家863计划：底盘一体化控制
自然基金：驾驶辅助、底盘线控、轨迹决策、路怒症机理、人车控制权切换与共驾控制
一汽：车道偏离、自适应巡航、车道变换、转向控制骨肌特性、人车交互、智能小巴、代客泊车
上汽乘用车：驾驶行为分析
长城：车道偏离预警
长安：底盘一体化控制、驾驶员运动控制行为
北汽新能源：电动汽车全自动泊车
江淮：商用车和电动车自动驾驶
广汽：人车共驾与驾驶体验感
奇瑞新能源-上海汽车城：共享用车自动泊车
SF-MOTOR-东风小康：自动驾驶线控底盘
汉腾汽车：电动车自动驾驶
Ford of North America：Intelligent Safety Seat
2017年承担国家科技部专项-电动汽车自动驾驶（3800万）：支撑一汽、二汽、长安、奇瑞、广汽、北汽、宇通、华晨八家车企电动乘用车与商用车自动驾驶开发与示范运行
2016年承担浙江亚太机电-智能辅助驾驶系统（1500万）：开发自适应巡航与自动紧急制动
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
为国内主要整车和零部件企业提供智能驾驶全方位技术方案
合作往来：
For the domestic major vehicle and parts enterprises to provide intelligent driving full range of technical solutions
Cooperationcontacts:
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智能时代
汽车
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
技术积累：
智能汽车多传感器融合认知、拟人化多目标决策、宜人性运动控制
辅助预警
辅助控制
HUD+AR
自动驾驶
人工交互
无人驾驶
未来交通出行
自动紧急制动
自动泊车
拥堵跟车
车道偏离预警
Intelligent vehicle multi-sensor fusion cognition, anthropomorphic multi-objective decision-making, adaptive motion control
Technology
accumulation:
智能汽车多传感器融合认知、拟人化多目标决策、宜人性运动控制
自适应导航
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
吉大
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
驾乘人员的骨肌动力学建模与高宜人性的人车交互性能设计
技术积累：
The bone muscle dynamics modeling of driver and rider and the interaction performance design of human vehicle
A subjective evaluation method of human-vehicle interaction performance based on experimental psychology
基于实验心理学的人车交互性能主观评价方法
基于中国人体体征与肌电等生物电特性的人车交互性能客观评价
驾驶员骨肌运动控制行为分析与人车交互性能模拟器
Objective evaluation of human-vehicle interaction performance based on human body features and electromyography
Driver bone muscle movement control behavior analysis and human-vehicle interaction performance simulator
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智能时代
汽车
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技术积累：智能驾驶中央域控与底盘域控硬件实现
Technology accumulation: intelligent driving central domain control and chassis domain control hardware realization
与一汽的红旗HQ7、解放JH6、红旗电动SUV与红旗电动小巴
合作实例：
长春国际汽车博览会期间一汽红旗HQ7乘用车智能驾驶试乘试驾
基于红旗电动SUV平台与一汽联合承担“电动汽车智能驾驶”科技部重点研发
红旗HQ7车型的自适应巡航控制系统
吉大-一汽
城市智能电动通勤车
与A00级共享用车
解放JH6车型的电子后视镜与透明A柱
智能时代
汽车
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
合作实例
Cooperation examples
上海创新港-代客泊车：奇瑞小蚂蚁EV电动车，实施驱动、制动、转向、档位、灯光、EPB的线控化改装
汉腾电动汽车L3级自动驾驶 & 园区场景下的L4级自动驾驶功能
AutomotiveTechnology
与奇瑞、汉腾等车企开展电动汽车L3-L4级自动驾驶
03
吉大智能网联汽车的研究成果
- artificial intelligence + big data -
-人工智能+大数据-
智能时代
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
智能驾驶：高体验感的汽车智能驾驶运动控制算法开发
人类接受性优化调校+侧纵垂向动力学固有特性+运动控制域控集成
前视预瞄
特征认知
精神负荷
多目标
决策与
控制权切换
体力负荷
运动控制
操控风格
建立“车辆动力学+车辆运动学+驾驶员运动控制+驾驶员生理体验+实时路况”
五位一体的智能汽车行驶品质测试、评价与优化设计方法
智能座舱360度全数字化智能视野系统开发
针对前方视野不佳问题，开发透明A柱、电子后视镜、车道级AUD导航与3D环绕环视系统，实现智能座舱的数字视野
智能驾驶：
智能安全：驾驶员心生理状态检测与疲劳主动预警系统开发
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
智能安全：
危险品运输车操纵稳定性控制系统开发
瞄准侧翻等危险工况，开展液罐车等重载专用车操纵稳定性仿真与性能实验
开发全轮转向协调控制、气压ABS/ESC，实现主动防侧翻控制与AEB
多模态运动生理动态
数据实时监控与显示
驾驶员生理负荷水平与个体
高容量存储数据记录
具备数据标记点功能
在线增强学习型
生理负荷预警技术
心率光电传感器
脉搏 血氧 重力
传感器三合
面向长途驾驶疲劳问题，开发可实时准确识别人体负荷承受极限、高性价比、可穿戴式疲劳状态预警腕表装备
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
智能安全：真人防护技术开发
基于虚拟碰撞模拟平台，测试真人在临撞瞬间肌电、脑电、心电及骨肌运动状态等生物电信号，揭示颈、胸、上下肢骨肌本能反应的动力学规律，分析真人损伤
主动调节式座椅、智能安全带、智能气囊
智能车环境传感器
碰撞角度
接触位置
控制器
V2V,V2I通信模块
碰撞形式
周边车辆环境信息
乘员人体碰撞损伤模型与数据库
智能约束
系统控制器
调整策略
最佳姿态
当前姿态
智能约束系统
安全带主动预紧力
预紧速度
气囊点火时刻
质量流速比例系数
排气孔面积比例系数
调整策略
利用视觉/雷达等环境感知传感器，提前预测碰撞强度、碰撞角度
实现智能汽车的被动安全性提升，在碰撞事故不可避免时尽可能降低乘员损失
智能安全：
Using visual/radar and other environmental sensors to predict the collision intensity and collision Angle in advance to improve the passive safety of smart cars, so as to reduce the loss of passengers when collision accidents are inevitable
智能时代
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
商用车的驾乘人员手脚眼操控部件的宜人性一体化设计
针对中国人体征与乘/商车自身特点，开发人机交互性能模拟器
实现驾驶员的手眼脚操控部件人机工学一体化设计
In view of the physical features of Chinese people and the characteristics of passenger/commercial vehicles, human-computer interaction performance simulator is developed to realize the ergonomic integration design of driver's hand-eye-foot control components
智能人机
智能时代
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智能时代
汽车
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AutomotiveTechnology
智能人机：
高舒适性的车用座椅设计
探索驾乘环境下人体心生理与骨肌规律，建立综合考虑体压分布、人体生物电和多自由度低频振动影响的乘坐舒适性仿真-实验+主-客观+静态-动态设计方法
智能
人机
探索骨肌运动疲劳
隐性损伤缓解
与长途物流司机的
建立一套反映中国人体体征特点和长短时/静动态乘坐体验感、基于体压-心电-脑电-肌电等人体生理电的汽车人机主客观指标体系及测试系统
智能时代
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智能时代
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AutomotiveTechnology
剩余
SOC
温度
剩余可用能量
总能耗与剩余里程
附件能耗
附件能耗模型
实时动态路况
电池热力学模型
针对电动车续驶里程焦虑：综合驾驶员共性与个性化行为+历史与实时动态行驶交通环境+汽车及动力电池因素
构建基于大数据分析的电动汽车能耗/里程精准预
智能数据：基于人车路大数据的电动汽车续驶里程精准估算
驾驶风格
智能数据：动力电池材料/电化学/力学的数据-机理混合建模与热失控预测
瞄准动力电池爆炸起火
建立电池系统多物理场耦合跨尺度模型
构建“热失控-热蔓延-热防护”体系
多场仿真模型
单场仿真模型
实验数据采集
机器学习算法
控制模型
概率模型
理论支撑
大数据支持
硬件实现
机理层
推理层
操作层
智能时代
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
智能汽车虚拟仿真测试平台（第一代）：已经建设完成并实现推广
计算机仿真测试
整车在环虚拟测试
硬件在环虚拟测试
环境感知系统在环平台
决策规划系统在环平台
控制执行系统在环平台
汽车智能驾驶模拟系统
开发型智能驾驶模拟系统
个性化驾驶辅助系统
平台：
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智能时代
汽车
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AutomotiveTechnology
平台：智能汽车虚拟仿真测试平台（第二代）：已经完成方案设计
道路曲率、道路路面、车道线、坡度、倾角
包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、像机、红外、定位、无线通信
发动机及传动、电机与电池、转向与制动
气象、交通和道路基本参数和物理量
车辆与车流、行人、自行车、三轮车，以及混合交通
模拟天气（雨、雪、风、雾、霾、粉尘等等）、光照
气象模拟功能
道路模拟功能
环境传感系统测量测试功能
环境检测、控制与测量功能
底盘动力总成模拟测量与测试功能
交通模拟功能
PLATFORM
Virtual simulation test platform for smart cars (second generation)
Scheme design has been completed
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汽车
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
汽车智能设计的大数据分析平台，已用于场景库、驾驶行为与UBI
平台：
PLATFORM
策略决策
路径生成
高精度地图
毫米波传感器/超声波
位置及网联通信
视觉
激光点云
车姿，运动状态
线控转向
线控制动
线控驱动
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AutomotiveTechnology
针对环卫清扫车作业速度低，作业区域和作业时间相对简单的特点
开发低成本的L4级自动驾驶解决方案，率先在环卫清扫机械上快速落地
单目视觉：
单目感知/摄像一体模块
77GHz毫米波雷达：
或扇区扫描单线固态激光雷达
高精度定位：
基于GNSS双频双天线接收机的厘米级定位/GNSS+IMU的单频插值厘米级定位
急停按键：
车身分布多处急停按键，任何突发状况可第一时间停止运作
网联系统：
基于LTE-V2X + DSRC 网联系统
产品：
线控转向+线控驱动+线控制动
自动装卸垃圾桶：
可增加自动装卸执行机构，配合180L/240L标准垃圾桶
智能驾驶嵌入式方案：Nvidia Jetson TX2
远程监控与实时接管
无人驾驶电动清扫车-园区无人驾驶扫雪车
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AutomotiveTechnology
云端：交通管理平台
用户端：乘员手机约车服务平台
车端：车载车路协同平台
开发无人驾驶电动巴士，
打造共享出行的园区交通微循环系统
产品
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吉青研究院定位与
未来发展思考
-汽车前瞻技术创新中心-
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问题：具备高校、科研院所、车企资源
但理论-技术-产品-市场无链接
高校技术
协同加速
吉青创造
基础研究
承接技术
合建专业化研发团队
与国内外优势科研资源
深度协同、消化吸收
自主集成开发技术与产品
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智能时代
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AutomotiveTechnology
初衷：推进技术-产品-市场三端协同
技术研发
性能样机
工程化样机
产品与生产
商业化运营
依托青岛乃至山东省内
整车与零部件企业
实现产品首次商业化与
早期应用
创新授权使用、入股、自营等转化机制→推动市场化
共同谋划布局未来5-10年 科研规划 精准定位校企资源
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AutomotiveTechnology
智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
区别于应用基础研究
强调应用技术研发
考核成果
应用效益与落地转化
未来思考
建设汽车前瞻
技术创新中心
打造“政产学研用商”科技平台
Different from applied basic research, it emphasizes the application benefit and application conversion of assessment results of applied technology research and development
Future Thinking
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智能时代
汽车
AutomotiveTechnology
智能时代
汽车
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总结:
建立产学研新型协同创新机制
围绕青岛汽车产业未来5-10年研发战略
立足吉大汽车持续性迭代开发能力
+区域整车与零部件企业的工程能力
共谋探索前沿+共建共享平台
Establish a new collaborative innovation mechanism centering on the r&d strategy of Qingdao automobile industry in the next 5-10 years, based on the continuous iterative development ability of jida automobile + the engineering ability of regional vehicle and parts enterprises, jointly explore the frontier and jointly build and share the platform
塑造青岛汽车高科技品牌
推进青岛智慧新能源汽车产业发展
Conclusion
Build Qingdao automobile high-tech brand to promote the development of smart new energy automobile industry in Qingdao
地址：吉林省长春市前进大街2699号
信息管理和技术维护：吉林大学大数据和网络管理中心
管理员信箱：zygl@jlu.edu.cn
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