自動駕駛線控底盤技術的案例
線控底盤技術：線控底盤是自動駕駛的必要條件，自動駕駛是線控底盤的充分條件
對于自動駕駛而言，需要結合實際存在的問題給出相應的解決方案，不斷協調線控底盤和控制器之間的交互問題，改進線控底盤技術，這無疑會大大促進線控底盤的技術。
無疑，線控底盤是自動駕駛的必要條件。
智能汽車的簡單系統架構
同樣，智能化、大數據網聯化給線控底盤發展帶來新的契機。
其一，智能汽車需要大量的、精確的底盤系統信號。而種類繁多的底盤傳感器，信號模式和處理方法各異，且大量傳感器信號匯入控制器對信號實時處理提出更高要求，因此亟需研究新型底盤域控制器，對多源傳感器信號實時處理、校驗與解算理論。
其二，智能汽車直接前饋預瞄控制需要精確的車輛模型，逼近真實車輛動力學狀態。而底盤車輛及輪胎動力學呈現復雜非線性特性，因此亟需深入研究車輛復雜動力學模型精確解算機制，促進智能汽車的動力學應用發展。
其三，智能汽車在復雜場景下需要精度的感知狀態，保證類駕駛員視角。因此亟需研究復雜交通場景下底盤動力學域控制對車輛動力學狀態的精確感知與預瞄技術，探索車輛運行動力學穩定邊界精確量化機制，消除高復雜、動態交通環境的不確定性。
無疑，自動駕駛是線控底盤的充分條件。
一覽：線控底盤概述
線控技術（X-By-Wire）源于飛機的控制系統，其將飛行員的操縱命令轉化成電信號通過控制器控制飛機飛行。
線控汽車采用同樣的控制方式，可利用傳感器感知駕駛人的駕駛意圖，并將其通過導線輸送給控制器，控制器控制執行機構工作，實現汽車的轉向、制動、驅動等功能，從而取代傳統汽車靠機械或液壓來傳遞操縱信號的控制方式。
線控底盤主要有五大系統，分別為線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛。
展開 淺析自動駕駛線控底盤技術
自動駕駛的發展離不開毫米波雷達、激光雷達、車載攝像頭等硬件設備的道路信息搜集，也離不開深度學習、高精度地圖等軟件程序的道路規劃控制，而為了讓自動駕駛汽車能夠在道路正常、穩定地行駛，這就需要線控底盤技術的加持。線控底盤技術對于自動駕駛汽車，就像人的手和腳一樣，決定汽車是否可以正常行駛，作為執行向的硬件技術，線控底盤的發展將決定自動駕駛汽車的發展。
相對于由懸置系統、進排氣系統、傳動系統、燃油系統、排擋踏板系統、懸架系統、轉向系統、輪胎系統、制動系統等組成的傳統汽車底盤，線控底盤技術的組成主要為線控轉向、線控制動、線控油門、線控懸架等，所謂的線控，簡而言之就是采用電信號的形式來取代機械、液壓或氣動等形式的連接，從而不需要依賴駕駛員的力或者扭矩的輸入。
隨著汽車智能化發展，娛樂性的要求也不斷提高，一些游戲也開始植入汽車內，讓車主或駕駛員在閑暇時間增加樂趣，如很多賽車類游戲就已經在汽車上實現了搭載，主要通過方向盤操作方向，加速踏板及制動踏板控制速度，來控制游戲人物（車輛）的動作，如果還是采用傳統底盤的硬件連接技術，將會在操作方向盤的過程中影響輪胎的動作，不僅對輪胎有磨損，且由于輪胎與地面的阻力，也會影響游戲的游玩體驗。線控底盤技術就很好的解決了這個問題，在操控車輛時，線控底盤可以對通過方向盤、加速踏板、制動踏板的狀態信息進行采集，控制車輛的動作，在進行娛樂游戲時，可以將方向盤、加速踏板、制動踏板等數據信息僅使用到游戲上，從而保護輪胎的磨損，增加駕駛員的娛樂體驗。線控底盤的出現也讓汽車的控制脫離了硬件控制的局限性，讓信息的傳輸、執行的速度得到了更大的提升。對于自動駕駛系統來說，線控油門、線控轉向和線控制動這3個技術尤為重要。
展開 研判：基于線控底盤的比亞迪自動駕駛超級電動卡車技術狀態
藍色箭頭：固定在前端的壓縮空氣線纜（與后部拖車關聯）
紅色箭頭：后置集成4AT的電驅動系統
這臺用于牽引的自動駕駛超級電動卡車，采用的600伏電壓平臺、帶有熱管理控制策略的磷鐵鋰電池系統；集成了4AT的電驅動系統；整車最大牽引質量超過31噸！
采用600伏電壓平臺的磷酸鐵鋰動力電池系統、線控底盤技術（電液一體化線控轉向系統）以及兼容第三方提供的環境感知上裝（5G同步通訊+激光雷達（選裝）+毫米波雷達（標配）+多通道視頻采集系統）的自動駕駛超級電動卡車，可以被認為是比亞迪制造最具技術含量新能源車型。
然而，從這臺適用于港口牽引作業的自動駕駛超級電動卡車展現的技術狀態，可以一窺比亞迪無人駕駛技術技術、線控底盤技術以及大功率快充技術發展方向。
1、線控底盤技術方案：
需要特別注意的是（1），比亞迪自動駕駛超級電動卡車引入了自行研發的線控底盤技術，具備線性加速、線性制動和高精度線性轉向功能。而線控底盤技術的標配，理論上可以根據客戶需求，安裝由任意第三方開發的自動駕駛、5G同步遙控環境感知上裝模塊的能力。
2021年晚些時候，比亞迪乘用車發布e平臺 3.0架構。e平臺 3.0架構相對此前平臺方案，最大的進化就是集成了自行研電液一體化制動系統和高精度全電轉向系統。基于e平臺 3.0架構的OCEAN-X，將成為行業首款標配800伏電壓平臺+線控底盤技術+全時電四驅的超級電動汽車。
新能源情報分析網評測組注意到，比亞迪乘用車和商用車雖然分為兩個部門，但是諸如BMS、水冷板控制模組、磷酸鐵鋰電池系統、BC系列電動空調壓縮機以及諸如電子水泵等附屬分系統，都可以互換使用。可以互換的硬件，不僅分攤研發風險、降低研發成本，最大程度增加終端市場可靠性驗證強度。
展開 自動駕駛線控底盤駕乘性分析及測試評價
來源 |
燃云汽車
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解讀底盤線控的關鍵技術
作者 | Z
出品 | 焉知
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隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。
展開 解讀底盤線控的關鍵技術
隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。因為傳感器和執行器故障后，系統還可能保持部分工作，而一旦ECU出現故障，系統就會處于完全癱瘓狀態，失去所有功能。
但是，硬件冗余存在成本高的問題，這也是線控技術目前發展的一大瓶頸。
展開 智能網聯汽車底盤線控技術解析
圖1 線控技術的基本原理圖
由于線控系統取消了傳統的氣動、液壓及機械連接，取而代之的是傳感器、控制單元及電磁執行機構，所以具有安全、響應快、維護費用低、安裝測試簡單快捷的優點。
智能網聯線控技術主要包括線控轉向技術、線控制動技術、線控驅動技術、線控換擋技術和線控懸架技術等。
解讀底盤線控的關鍵技術
作者 | Z
出品 | 焉知
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隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。
展開 智能網聯汽車底盤線控技術
線控技術認知
線控技術（X by Wire），是將駕駛員的操作動作經過傳感器轉變成電信號來實現傳遞控制，替代傳統機械系統或者液壓系統，并由電信號直接控制執行機構以實現控制目的，基本原理如圖5-1所示。
該技術源于美國國家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）1972年推出的線控飛行技術（Fly by Wire）的飛機。
其中，“X”就像數學方程中的未知數，代表汽車中傳統上由機械或液壓控制的各個部件及相關的操作。
圖1 線控技術的基本原理圖
由于線控系統取消了傳統的氣動、液壓及機械連接，取而代之的是傳感器、控制單元及電磁執行機構，所以具有安全、響應快、維護費用低、安裝測試簡單快捷的優點。
智能網聯線控技術主要包括線控轉向技術、線控制動技術、線控驅動技術、線控換擋技術和線控懸架技術等。
1、線控轉向系統認知
一、線控轉向系統簡介
線控轉向系統（Steering By Wire，SBW），是智能網聯汽車實現路徑跟蹤與避障避險必要的關鍵技術，為智能網聯汽車實現自主轉向提供了良好的硬件基礎，其性能直接影響主動安全與駕乘體驗。
線控轉向系統取消了傳統的機械式轉向裝置，轉向盤和轉向輪之間無機械連接，可以減輕車體重量，消除路面沖擊，具有減小噪聲和隔震等優點。
針對線控轉向系統的研究，國外起步相對較早。
著名汽車公司和汽車零部件廠家，如美國Delphi公司、天合TRW公司、日本三菱公司、德國博士公司、ZF公司、寶馬公司等都相繼在研制各自的SBW系統。
TRW公司最早提出用控制信號代替轉向盤和轉向輪之間的機械連接。
但受制于電子控制技術，直到20世紀90年代，線控轉向技術才有較大進展。
英菲尼迪的“Q50”成為第1款應用線控轉向技術的量產車型。
展開 集度汽車：高精度駕駛模擬技術加速電控底盤性能開發 | 蓋世汽車2021中國汽車智能底盤大會
由蓋世汽車主辦的2021中國汽車智能底盤大會將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進 博士
集度汽車整車集成總監
舒進女士畢業于北京理工大學車輛工程專業，工學博士
從業17年，主要從事車輛性能開發，底盤及整車架構開發，電控懸架及轉向系統開發，智能底盤相關產品研發等；
負責過上汽通用多個自主車型及整車架構的整車動力學性能及底盤架構開發；獲得多項上汽集團及中國汽車工業科學技術獎等重要獎項，并有多個專利及論文發表。
日產自動駕駛汽車將部署NASA技術 讓人類遠程駕駛自動駕駛汽車
蓋世汽車訊 據外媒報道，日本汽車制造商日產（Nissan）將部署美國國家航空航天局（NASA）研發的技術，利用人類的幫助，遠程駕駛其自動駕駛汽車，該公司承認，真正的L5自動駕駛汽車可能是無法實現的。
日產表示其“人機回圈”（human-in-the-loop）系統受NASA的火星漫游者（Mars Rover）項目的啟發，由日產首席技術主管與在航天局工作了13年的老員工Maarten Sierhuis合作研發，該系統解決了自動駕駛汽車面臨的最大問題之一，即汽車如何對道路狀況的突然變化做出反應。
日產的該消息在日產未來峰會（Nissan Future summit）上發布，該消息與汽車行業原先設想的真正的自動駕駛截然不同，真正的汽車駕駛是未來有一天，汽車可以在沒有人類互動的情況下，在每天道路上行駛，處理每一種可能出現的情況。
現在有越來越多的人表示，真正的無人干預的自動駕駛可能永遠不會成為現實，而日產現在可承認該觀點。現在，日產的目標主要還是自動駕駛汽車，但是此類汽車仍有人工控制室相連，如果遇到封閉道路、私人地方或是將乘客送至機場等汽車無法處理的情況時，控制室可向車輛發出指令。
然后，人工控制室可接入汽車的外部攝像頭，幫助汽車擺脫棘手的局面。日產將其技術稱為SAM（無縫自動駕駛移動出行），最早的版本旨在實現無人駕駛機器人出租車以及自動駕駛快遞服務。
來源：無人駕駛
展開 
智能駕駛中的底盤控制技術優化設計方案
即使是自動轉向行為，例如轉向過度或轉向不足，也會以這種方式受到影響，從而將所需的品牌特征強加給每個車型，也稱為“線控混合”。甚至可以想象通過單獨控制駕駛偏好調節轉向參數可以適應駕駛輔助系統的個人駕駛風格。
至于駕駛輔助系統和穩定功能，當然可以實施在機電動力轉向和主動/疊加轉向中描述和實踐的所有解決方案，例如變速相關比率、轉向超前、偏航率控制、偏航力矩補償、側風補償、自動泊車等。就此而言，這種組合可以代表大多數線控轉向功能。
由于方向盤和轉向器的完全機械分離，駕駛輔助系統相關的功能從長遠來看無疑將具有更高的質量。可以實現全自動車道保持和全自動轉向避撞操作，無需駕駛員參與制動和駕駛領域的所有其他車輛系統。借助單輪轉向（每個前輪由電動執行器單獨轉向，無需使用拉桿進行剛性連接），只需使用軟件中的控制算法即可設計車輪角度控制單元的獨特性，以至于如今的機械多連桿軸可以被簡單且廉價的車輪懸架取代。
智能駕駛中的VMC控制技術
傳統駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過程中，往往采用區分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進行控制
，主要控制有如下方面：
1、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ESP中
通過直接輸入加減速度給ESP，通過讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動力及制動模塊不同的執行能力，從而在加速階段控制車輛動力系統VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進行動力響應控制，在減速階段控制車輛制動系統進行液壓增壓響應減速能力控制。
展開 智能駕駛中的底盤控制技術優化設計方案
即使是自動轉向行為，例如轉向過度或轉向不足，也會以這種方式受到影響，從而將所需的品牌特征強加給每個車型，也稱為“線控混合”。甚至可以想象通過單獨控制駕駛偏好調節轉向參數可以適應駕駛輔助系統的個人駕駛風格。
至于駕駛輔助系統和穩定功能，當然可以實施在機電動力轉向和主動/疊加轉向中描述和實踐的所有解決方案，例如變速相關比率、轉向超前、偏航率控制、偏航力矩補償、側風補償、自動泊車等。就此而言，這種組合可以代表大多數線控轉向功能。
由于方向盤和轉向器的完全機械分離，駕駛輔助系統相關的功能從長遠來看無疑將具有更高的質量。可以實現全自動車道保持和全自動轉向避撞操作，無需駕駛員參與制動和駕駛領域的所有其他車輛系統。借助單輪轉向（每個前輪由電動執行器單獨轉向，無需使用拉桿進行剛性連接），只需使用軟件中的控制算法即可設計車輪角度控制單元的獨特性，以至于如今的機械多連桿軸可以被簡單且廉價的車輪懸架取代。
智能駕駛中的VMC控制技術
傳統駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過程中，往往采用區分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進行控制
，主要控制有如下方面：
1、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ESP中
通過直接輸入加減速度給ESP，通過讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動力及制動模塊不同的執行能力，從而在加速階段控制車輛動力系統VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進行動力響應控制，在減速階段控制車輛制動系統進行液壓增壓響應減速能力控制。
展開 新技術可減少醉酒駕駛 但對自動駕駛技術造成挑戰
（原標題：新技術可減少醉酒駕駛 但是對自動駕駛技術造成挑戰）
盡管手機和其他技術干擾會造成致命交通事故，但是美國公路上大部分的死亡事件都是因酒后駕車造成。2016年，在公路上遇害的37,461人中，有10,497（近30%）的死亡人數是因自己或他人酒后駕車造成。據外媒報道，現在出現了一種創新方式可減少死亡人數，但同時也使得管理自動駕駛車輛（AV）技術的問題變得更加突出。
多年來，政府、學術界以及私營部門都在合作，以取得減少酒后駕車死亡人數的技術進展。十年來，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）以及汽車行業的汽車交通安全聯盟（ACTS）合作，支持DADSS（安全駕駛酒精檢測系統）的商業研究和開發。
DADSS將通過自動、被動的數據收集來減少醉酒駕駛。該技術以兩種無侵害的方式工作，其中之一是，司機在上車之前將手指放在傳感器上，不到一秒的時間內，返回的信號通過手指告知司機體內酒精濃度。另一方法是傳感器通過呼吸來分辨，基于可區分司機和乘客的技術，能夠識別二氧化碳呼氣中酒精濃度。計算機可根據傳感器提供的信息，禁用汽車的移動能力。
該技術可能非常直接有效，但是在真實世界中人們應該怎么利用它卻非常不明確。問題之一就是，該技術如何與自動駕駛車輛功能互動。例如，一輛半自動駕駛汽車（司機只在特定情況下接管該車）應該運輸一名醉酒很厲害的“司機”嗎？另一問題是，誰負責做駕駛決策：該技術、司機還是監管機構？例如，該酒精探測技術是否應該允許醉酒的人凌駕于系統之上？
展開 寶馬擴大自動駕駛技術合作 加速駕駛平臺開發
據外媒報道，寶馬已經與印度KPIT公司和奧地利TTTech公司簽約，共同開發3級、4級和5級自動駕駛功能，以推進寶馬可拓展自動駕駛平臺的發展。
KPIT和TTTech公司將幫助寶馬把自動駕駛平臺的軟件棧推廣給第三方，使平臺更易與其他原始設備制造商的產品集成。此次合作將提升寶馬自動駕駛技術的研發資源，拓寬自動駕駛平臺生態圈。
為了達到2021年推出3級自動駕駛車型的目標，寶馬正與全球頂尖的科技企業進行合作，目前與包括因特爾、麥格納和百度在內的數家企業都建立了合作關系。
