O
智
intelligence
汽車技術
AutomotiveTechnology
C
E
The age of intelligent networking
H
N
L
G
Y
能
O
T
時代
Automotive technology
吉林大學汽車工程學院
汽車仿真與控制國家重點實驗室
School of automotive engineering, jilin university
State key laboratory of automobile simulation and control
網聯
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
3
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吉大
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吉大智能網聯汽車的技術進展
吉大智能網聯汽車的研究成果
吉青研究院定位與未來發展思考
背景
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
目錄
CONTENTS
吉大
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
智能汽車是繼通訊和互聯網產業后下一個萬億級產業
Smart cars are the next trillion-dollar industry after communications and the Internet
The fusion of intelligent + network + electric + sharing?
單車自主式智能+車與X（人、車、路、云等）信息共享下協同式智能
輔助并最終解放駕駛員實現交通出行的智能安全、移動、共享、健康及服務
智慧城市核心使能技術：創新與交通相關的清掃車、快遞車等地面出行工具
背景
01
四化融合是國際汽車與智慧出行前沿趨勢熱點
is the hot trend of the international automobile and intelligent travel
智能+網聯+電動+共享
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
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吉大
我國最早建設的汽車專業學院：
國內首批國家重點學科
?國內首批獲得碩士點、博士點
?國內第一個通過車輛工程專業認證?
內首位汽車領域院士?
在校2000本科生+1000研究生
286名老師：128位教授/副教授
車輛+車身+發動機+熱能
被譽為中國汽車工業的人才培養搖籃與黃埔軍校
吉林大學
汽車工程學院始建于1955年
第一任院長：饒斌
中國汽車工業之父
新能源汽車整車、電池與電機性能集成開發與分布驅動
整車/總成/零部件先進結構設計與材料-結構-工藝輕量化一體化開發
汽車動力學理論、
機電液控制與轉向-驅動-制動線控化
智能汽車設計理論、感知/決策/控制與側縱向人性化運動控制
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
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吉大
彌補、拓寬人感知范圍+修正人行為決策缺陷+輔助乃至替代人操控
汽車仿真與控制國家重點實驗室始建于1989年
高精度車輛動力學建模
高逼真度道路交通環境建模
高行為一致性駕駛員操縱行為建模
“人視角”：主任務是開車向主任務是坐車演進
車視角”：運動學與動力學宜人控制
從基于駕駛員視野與路面附著的車輪-地面的微觀道路交通環境下實現操控到
基于V2X助力的廣域道路交通環境下車車、車路協同控制
“路視角”：單車智能與智慧路的深度融合
從基于駕駛員視野與路面附著的車輪-地面的微觀道路交通環境下實現操控到
基于V2X助力的廣域道路交通環境下車車、車路協同控制
吉大智能網聯汽車的技術進展
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
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02
-協同開發+
? ? ? ? ? ? ? ? ? 重點布局-
學術團隊：車輛+人工智能+X
2010年跨學科，組建“吉大汽車智能化與人性化團隊”
車輛工程、交通工程、
信息工程
、生物工程
、法學
管理
整合資源實現
單車自主
與協同感知
配合整車廠集成開發 提供核心算法
研究重點：基于人-車-路閉環的汽車智能控制與“以人為中心”設計理論
理論研究：駕駛員自然駕駛行為機理、骨肌運動控制、人性化個性化行為分析
高宜人性的人車共駕與人車交互設計
駕乘人員體驗感心生理評價
手腳眼長短時動態人車接管
人車混合智能控制
協助整車優化人車共駕性能
提供用戶體驗感主客觀評價定量化分析及優化設計方法
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
讓人樂于接受的智能汽車控制
擬人前視預瞄動態交通環境融合認知、預期軌跡多目標決策
側縱向動力學類人自學習解耦運動控制底盤轉向、制動、驅動線控化實現
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
吉大
國家973計劃：駕駛員運動控制行為?
國家863計劃：底盤一體化控制
?自然基金：駕駛輔助、底盤線控、軌跡決策、路怒癥機理、人車控制權切換與共駕控制?
一汽：車道偏離、自適應巡航、車道變換、轉向控制骨肌特性、人車交互、智能小巴、代客泊車?
上汽乘用車：駕駛行為分析?
長城：車道偏離預警?
長安：底盤一體化控制、駕駛員運動控制行為
北汽新能源：電動汽車全自動泊車
江淮：商用車和電動車自動駕駛
廣汽：人車共駕與駕駛體驗感?
奇瑞新能源-上海汽車城：共享用車自動泊車
?SF-MOTOR-東風小康：自動駕駛線控底盤?
漢騰汽車：電動車自動駕駛
?Ford of North America：Intelligent Safety Seat
2017年承擔國家科技部專項-電動汽車自動駕駛（3800萬）：支撐一汽、二汽、長安、奇瑞、廣汽、北汽、宇通、華晨八家車企電動乘用車與商用車自動駕駛開發與示范運行
2016年承擔浙江亞太機電-智能輔助駕駛系統（1500萬）：開發自適應巡航與自動緊急制動
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
為國內主要整車和零部件企業提供智能駕駛全方位技術方案
合作往來：
For the domestic major vehicle and parts enterprises to provide intelligent driving full range of technical solutions
Cooperationcontacts:
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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吉大
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
?技術積累：
智能汽車多傳感器融合認知、擬人化多目標決策、宜人性運動控制
輔助預警
輔助控制
HUD+AR
自動駕駛
人工交互
無人駕駛
未來交通出行
自動緊急制動
自動泊車
擁堵跟車
車道偏離預警
Intelligent vehicle multi-sensor fusion cognition, anthropomorphic multi-objective decision-making, adaptive motion control
Technology?
? ? accumulation:
智能汽車多傳感器融合認知、擬人化多目標決策、宜人性運動控制
自適應導航
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智能時代
汽車
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吉大
吉大
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
駕乘人員的骨肌動力學建模與高宜人性的人車交互性能設計
技術積累：
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
基于實驗心理學的人車交互性能主觀評價方法
基于中國人體體征與肌電等生物電特性的人車交互性能客觀評價
駕駛員骨肌運動控制行為分析與人車交互性能模擬器
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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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
技術積累：智能駕駛中央域控與底盤域控硬件實現
Technology accumulation: intelligent driving central domain control and chassis domain control hardware realization
與一汽的紅旗HQ7、解放JH6、紅旗電動SUV與紅旗電動小巴
合作實例：
長春國際汽車博覽會期間一汽紅旗HQ7乘用車智能駕駛試乘試駕
基于紅旗電動SUV平臺與一汽聯合承擔“電動汽車智能駕駛”科技部重點研發
紅旗HQ7車型的自適應巡航控制系統
吉大-一汽
城市智能電動通勤車
與A00級共享用車
解放JH6車型的電子后視鏡與透明A柱
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
合作實例
Cooperation examples
上海創新港-代客泊車：奇瑞小螞蟻EV電動車，實施驅動、制動、轉向、檔位、燈光、EPB的線控化改裝
漢騰電動汽車L3級自動駕駛 & 園區場景下的L4級自動駕駛功能
AutomotiveTechnology
與奇瑞、漢騰等車企開展電動汽車L3-L4級自動駕駛
03
吉大智能網聯汽車的研究成果
- artificial intelligence + big data -
-人工智能+大數據-
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
智能駕駛：高體驗感的汽車智能駕駛運動控制算法開發
人類接受性優化調校+側縱垂向動力學固有特性+運動控制域控集成
前視預瞄
特征認知
精神負荷
多目標
決策與
控制權切換
體力負荷
運動控制
操控風格
建立“車輛動力學+車輛運動學+駕駛員運動控制+駕駛員生理體驗+實時路況”
五位一體的智能汽車行駛品質測試、評價與優化設計方法
智能座艙360度全數字化智能視野系統開發
針對前方視野不佳問題，開發透明A柱、電子后視鏡、車道級AUD導航與3D環繞環視系統，實現智能座艙的數字視野
智能駕駛：
智能安全：駕駛員心生理狀態檢測與疲勞主動預警系統開發
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
智能安全：
危險品運輸車操縱穩定性控制系統開發
瞄準側翻等危險工況，開展液罐車等重載專用車操縱穩定性仿真與性能實驗
開發全輪轉向協調控制、氣壓ABS/ESC，實現主動防側翻控制與AEB
多模態運動生理動態
數據實時監控與顯示
駕駛員生理負荷水平與個體
高容量存儲數據記錄
具備數據標記點功能
在線增強學習型
生理負荷預警技術
心率光電傳感器
脈搏 血氧 重力
傳感器三合
面向長途駕駛疲勞問題，開發可實時準確識別人體負荷承受極限、高性價比、可穿戴式疲勞狀態預警腕表裝備
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
智能安全：真人防護技術開發
基于虛擬碰撞模擬平臺，測試真人在臨撞瞬間肌電、腦電、心電及骨肌運動狀態等生物電信號，揭示頸、胸、上下肢骨肌本能反應的動力學規律，分析真人損傷
主動調節式座椅、智能安全帶、智能氣囊
智能車環境傳感器
碰撞角度
接觸位置
控制器
V2V,V2I通信模塊
碰撞形式
周邊車輛環境信息
乘員人體碰撞損傷模型與數據庫
智能約束
系統控制器
調整策略
最佳姿態
當前姿態
智能約束系統
安全帶主動預緊力
預緊速度
氣囊點火時刻
質量流速比例系數
排氣孔面積比例系數
調整策略
利用視覺/雷達等環境感知傳感器，提前預測碰撞強度、碰撞角度
實現智能汽車的被動安全性提升，在碰撞事故不可避免時盡可能降低乘員損失
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
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
商用車的駕乘人員手腳眼操控部件的宜人性一體化設計
針對中國人體征與乘/商車自身特點，開發人機交互性能模擬器
實現駕駛員的手眼腳操控部件人機工學一體化設計
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
智能人機
智能時代
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
智能人機：
高舒適性的車用座椅設計
探索駕乘環境下人體心生理與骨肌規律，建立綜合考慮體壓分布、人體生物電和多自由度低頻振動影響的乘坐舒適性仿真-實驗+主-客觀+靜態-動態設計方法
智能
人機
探索骨肌運動疲勞
隱性損傷緩解
與長途物流司機的
建立一套反映中國人體體征特點和長短時/靜動態乘坐體驗感、基于體壓-心電-腦電-肌電等人體生理電的汽車人機主客觀指標體系及測試系統
智能時代
汽車
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吉大
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
剩余
SOC
溫度
剩余可用能量
總能耗與剩余里程
附件能耗
附件能耗模型
實時動態路況
電池熱力學模型
針對電動車續駛里程焦慮：綜合駕駛員共性與個性化行為+歷史與實時動態行駛交通環境+汽車及動力電池因素
構建基于大數據分析的電動汽車能耗/里程精準預
智能數據：基于人車路大數據的電動汽車續駛里程精準估算
駕駛風格
智能數據：動力電池材料/電化學/力學的數據-機理混合建模與熱失控預測
瞄準動力電池爆炸起火
建立電池系統多物理場耦合跨尺度模型
構建“熱失控-熱蔓延-熱防護”體系
多場仿真模型
單場仿真模型
實驗數據采集
機器學習算法
控制模型
概率模型
理論支撐
大數據支持
硬件實現
機理層
推理層
操作層
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
智能汽車虛擬仿真測試平臺（第一代）：已經建設完成并實現推廣
計算機仿真測試
整車在環虛擬測試
硬件在環虛擬測試
環境感知系統在環平臺
決策規劃系統在環平臺
控制執行系統在環平臺
汽車智能駕駛模擬系統
開發型智能駕駛模擬系統
個性化駕駛輔助系統
平臺：
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
平臺：智能汽車虛擬仿真測試平臺（第二代）：已經完成方案設計
道路曲率、道路路面、車道線、坡度、傾角
包括毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達、像機、紅外、定位、無線通信
發動機及傳動、電機與電池、轉向與制動
氣象、交通和道路基本參數和物理量
車輛與車流、行人、自行車、三輪車，以及混合交通
模擬天氣（雨、雪、風、霧、霾、粉塵等等）、光照
氣象模擬功能
道路模擬功能
環境傳感系統測量測試功能
環境檢測、控制與測量功能
底盤動力總成模擬測量與測試功能
交通模擬功能
PLATFORM
Virtual simulation test platform for smart cars (second generation)
Scheme design has been completed
智能時代
汽車
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智能時代
汽車
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AutomotiveTechnology
汽車智能設計的大數據分析平臺，已用于場景庫、駕駛行為與UBI
平臺：
PLATFORM
策略決策
路徑生成
高精度地圖
毫米波傳感器/超聲波
位置及網聯通信
視覺
激光點云
車姿，運動狀態
線控轉向
線控制動
線控驅動
智能時代
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AutomotiveTechnology
AutomotiveTechnology
針對環衛清掃車作業速度低，作業區域和作業時間相對簡單的特點
開發低成本的L4級自動駕駛解決方案，率先在環衛清掃機械上快速落地
單目視覺：
單目感知/攝像一體模塊
77GHz毫米波雷達：
?或扇區掃描單線固態激光雷達
高精度定位：
基于GNSS雙頻雙天線接收機的厘米級定位/GNSS+IMU的單頻插值厘米級定位
急停按鍵：?
車身分布多處急停按鍵，任何突發狀況可第一時間停止運作
網聯系統：
基于LTE-V2X + DSRC 網聯系統
產品：
線控轉向+線控驅動+線控制動
自動裝卸垃圾桶：
可增加自動裝卸執行機構，配合180L/240L標準垃圾桶
智能駕駛嵌入式方案：Nvidia Jetson TX2
遠程監控與實時接管
無人駕駛電動清掃車-園區無人駕駛掃雪車
智能時代
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AutomotiveTechnology
云端：交通管理平臺
用戶端：乘員手機約車服務平臺
車端：車載車路協同平臺
開發無人駕駛電動巴士，
打造共享出行的園區交通微循環系統
產品
04
吉青研究院定位與
未來發展思考
-汽車前瞻技術創新中心-
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智能時代
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AutomotiveTechnology
問題：具備高校、科研院所、車企資源
但理論-技術-產品-市場無鏈接
高校技術
協同加速
吉青創造
基礎研究
承接技術
合建專業化研發團隊
與國內外優勢科研資源
深度協同、消化吸收
自主集成開發技術與產品
01
02
03
04
05
06
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
初衷：推進技術-產品-市場三端協同
技術研發
性能樣機
工程化樣機
產品與生產
商業化運營
依托青島乃至山東省內
整車與零部件企業
實現產品首次商業化與
早期應用
創新授權使用、入股、自營等轉化機制→推動市場化
共同謀劃布局未來5-10年 科研規劃 精準定位校企資源?
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汽車
AutomotiveTechnology
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
區別于應用基礎研究
強調應用技術研發
考核成果
應用效益與落地轉化
未來思考
建設汽車前瞻
技術創新中心
打造“政產學研用商”科技平臺
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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汽車
AutomotiveTechnology
智能時代
汽車
AutomotiveTechnology
總結:
建立產學研新型協同創新機制
圍繞青島汽車產業未來5-10年研發戰略?
立足吉大汽車持續性迭代開發能力
+區域整車與零部件企業的工程能力?
共謀探索前沿+共建共享平臺
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
塑造青島汽車高科技品牌
推進青島智慧新能源汽車產業發展
Conclusion
Build Qingdao automobile high-tech brand to promote the development of smart new energy automobile industry in Qingdao
地址：吉林省長春市前進大街2699號?
信息管理和技術維護：吉林大學大數據和網絡管理中心
管理員信箱：zygl@jlu.edu.cn
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