结论先行：将智能汽车与传统汽车对比，智能汽车具备分布式驱动的线控底盘、线控转向、线控制动、轮毂电机驱动、自动驾驶（环境感知层、决策规划层、控制执行层）、智能座舱等的优势。

关于智能汽车的分布式驱动的线控底盘

汽车智能化、电动化、集成化作为传统汽车未来演变的趋势。其中智能汽车是一个工业技术的综合系统，涉及环境感知，路径规划，自动控制等领域。驾驶员不需要过多参与高自动化智能汽车的驾驶工作，它能够按照出行人员的出行要求把它安全送到。与传统汽车进行对比，智能汽车的优点显著。其一，智能汽车拿掉了很多机械结构，有助于将车身重量进行降低，那么就直接减少能量的消耗；能量效率高也能够降低碳的排放；又搭载很多先进控制系统，举个例子，车辆自适应巡航控制和辅助驾驶系统等方面。那么智能汽车在舒适性、安全性、人机交互上高出传统汽车，由于这些新的功能需求，那么也对汽车的驱动和底盘系统提出新的需求。

实现智能驾驶的重要方式是采用分布式驱动及线控底盘。在智能汽车的架构之中，底盘是关键，它伴随电池、电机、线控等技术的慢慢成熟，最近研究出分布式驱动的线控底盘车辆，这个是汽车行业进步的集大成品。这个类型的结构是把分布式线控驱动与分布式线控底盘技术进行相互结合，拿掉大部分的机械连接，车辆上的四个车轮上配备轮毂或者轮边驱动电机，四轮独立线控转向和四轮独立线控制动等，让这个结构的车辆具有高可控自由度，其中分布式驱动线控底盘车辆拿掉的零件由差速器，传动轴这样的机械结构部件后，改用控制算法的方式来达到原有的功能，甚至表现更好。

与此同时，车辆底盘的线控特性让汽车的研发具有更广的空间，每个控制器能够达到更精准的控制，执行器的响应速率更加的迅速，它上面装备的四轮独立线控驱动、转向、制动系统，都能够让车辆具有更出色的控制性能、抓地能力、操作性，则会轻松应对侧偏和甩尾等不良的工作情况。

在智能汽车上将所有控制器和执行器集成在底盘上，达到集成控制的理想平台，以此集成控制策略来充分协调每个子系统间的控制量，充分将车辆在不同行驶工况下的动力特性进行发挥。

关于分布式驱动的线控底盘的车辆，它的硬件配置也是达到智能驾驶的关键基石。在实现智能驾驶过程中，需要面对的技术：

1）关于环境感知的技术，它是由车上的传感器实现对车辆周围环境和交通标识进行探测和识别，为后面的路径规划和决策提供依据；

2）关于路径规划和决策的技术，按照当下车辆周围环境信息和车辆状态信息来进行自主的规划，获得车辆的最佳轨迹路线；

3）关于车辆轨迹跟随控制的技术，关键按照上层规划出的轨迹生成实时的控制量，由车辆的转向，驱动和制动系统来让车辆按照设计的轨迹进行行驶。

关于智能汽车的轮毂电机驱动

智能汽车的轮毂电机驱动的结构如下，车辆几乎取消机械传动系统，将轮毂电机、车轮、制动、转向等系统集成为在车轮模块，这就是轮毂电机，它与车身和动力系统构成新型电动汽车的三大模块，其中动力系统包含动力电池、混动总成、燃料电池、甚至固态锂电池。

新一代电动汽车的共用驱动技术平台就是轮毂电机驱动技术，在国外已成为电动汽车驱动技术的侧重。当下各汽车公司都在开发电动汽车轮毂电机驱动技术，从2003 年，NISSAN 的 EFFIS，通用的 S-10、三菱的 ColtEV，Lancer EV 、 Concept CT 混合动力汽车就陆续发布各自研发的轮毂电机驱动汽车。在商用车的领域，奔驰开发的燃料电池公交车就是搭载了ZF 公司的轮毂电机直驱技术。当下轮毂电机的产商也在努力推动轮毂电机驱动技术的应用，比如Protean、WaveCrest，Magnet Motor这样的公司，那么轮毂电机驱动技术已逐步实现产业化的应用。

​最近一些年伴随汽车智能化技术发展，智能化电动汽车的构型通常都具有轮毂电机驱动。它的最核心的部位是执行层，当下基于传统汽车液压制动和电子助力转向系统的减速与转向执行速度缓慢，无法达到智能驾驶快速响应的要求。比如当下智能驾驶车辆的液压制动系统满足 500MS 才可以让车辆产生 0.5g 减速度，但是传统人工驾驶时，制动时间大概是150ms，这种情景就能够产生最大减速度。此外，智能驾驶想达到与人工驾驶同样的效果，那么需要实时识别行驶路面。但是采用轮毂电机就是兼顾可驱动和可制动，采用轮毂电机驱动技术让电动汽车在成本稍微上调下达到汽车牵引力控制、制动防抱死、动力学控制等主动安全控制。但是响应时间比当下系统要快一个数量级，举个例子，电机在 10ms就能够达到最大制动转矩，那么在 50ms 内就能够让汽车达到最大减速度。

汽车复杂的传动系统通过轮毂电机技术实现简化。电动汽车的车身造型、整车布局设计自由度较大的增加，让轴荷分配更趋向于合理化。汽车在搭载轮毂电机驱动后，全轮驱动技术的实现得到简化，由整车控制就能够达到各轮驱动力的任意分配，可以节省轮间、轴间限滑差速器。另一方面，那就是能耗角度，目前集中驱动方案制动能量回收率很低，小于15%。采用轮毂电机驱动技术，每个车轮制动都能够通过轮毂电机来完成。

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总结一下，基于上述的技术优势和需求牵引，未来智能汽车的趋势就是采搭载轮毂电机驱动，但是其中的一个发展方向将是轮毂电机、集车轮、转向与制动于一体，汽车的制动、驱动、行驶、转向都由线控技术实现的形式。汽车的制造和生产将出现颠覆性的变化。

关于智能汽车的自动驾驶

谈到车辆运动控制和自动驾驶，那么必然要上升到自动驾驶的环境感知层、决策规划层、控制执行层。其中对决策有一些研究，与小伙伴一起分享一波。

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智能汽车在行驶过程中与环境交互的过程，它与传统汽车的区别体现在感知和决策。智能汽车的摄像头、车载传感器、信息融合模块取代了驾驶员的观察能力，将它对交通环境的感知数据传入决策系统来处理。

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针对行为的决策，智能汽车的行为决策系统如下，高精度地图、车辆位姿、占据栅格图、动态障碍物列表、驾驶经验和交通规则作为它的行为决策系统的输入信息，它输出的是安全性、合理性、智能性的驾驶动作。

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针对行为决策的子系统，其包含的组成模块：场景建模模块、驾驶场景评估模块、在线知识推理模块。驾驶知识库划分为事实和规则，以此来表达和存储与驾驶场景的知识属性，它涵盖道路属性、人类驾驶经验、交通法规、交通参与者模型，但是驾驶知识库的建立是通过离线状态来完成。驾驶知识库中的事实部分通过在线感知系统对道路元素、元素公理的概念来实现实例化的效果，驾驶知识库中的规则部分通过提取交通法规和人类驾驶经验来得到。驾驶场景评估模块对驾驶场景实体概念模型是在合法性、安

全性、有效性的前提下评估，最终得到横纵向评估结果，知识推理根据驾驶知识库和横纵向评估参数来实现在线知识推理获得驾驶动作。