《自动驾驶导论》教学大纲课程代码：092238课程名称：自动驾驶导论英文名称：IntroductionofAutonomousDriving课程学时（周数）：24学时实践学时（周数）：：8学时开设时间：六课程学分：1.5适用专业：（2020）车辆工程一、课程性质与目的1.课程性质：教学目的是培养学生利用所学的数学、信号处理，分析和设计自动驾驶系统。通过课程学习，使学生学习自动驾驶系统的组成结构等基本概念，掌握自动驾驶系统主要模块的基本概念。为今后深入学习传感器融合，路径规划，车联网与车路协同等算法奠定基础。2.本课程的任务：以目前快速发展的自动驾驶车辆技术为主要研究对象，学习自动驾驶系统的总体构造、各分系统、传感器的构造和工作原理，进行必要的理论分析及实验课操作。3.课程目标：（1）了解自动驾驶复杂系统，（2）了解自动驾驶整体系统架构、底盘技术、感知技术、导航技术、控制技术等核心知识（3）了解人工智能技术在自动驾驶系统的具体应用，（4）了解当前国内外自动驾驶发展的最新动向，（5）使学生掌握自动驾驶车辆系统的基本构成，各组成系统和传感器的构造和工作原理。为了进入汽车行业对自动驾驶技术的进一步的学习奠定基础。（6）培养学生建立国家富强的民族自豪感和振兴民族工业的责任感，引导学生建立爱岗敬业的社会主义核心价值观和求真创新的社会责任感。课程目标毕业要求指标点1课程目标11课程目标2毕业要求指标点与课程目标的对1课程目标3应关系1课程目标43课程目标512课程目标6二、教学基本要求1、上课前，教学团队负责人召集团队集体备课，统一教学内容、明确重点和教学进度2、遵照教学大纲和教学进度要求，讲授教学内容，教学过程中根据教学需要，合理选择教学方法和教学工具；1
1 《自动驾驶导论》教学大纲 课程代码： 092238 课程名称： 自动驾驶导论 英文名称： Introduction of Autonomous Driving 课程学时（周数）： 24 学时 实践学时（周数）： 8 学时 开设时间： 六 课程学分： 1.5 适用专业： （2020）车辆工程 一、课程性质与目的 1.课程性质：教学目的是培养学生 利用所学的数学、信号处理，分析和设计自动驾驶系统。通过课程学 习，使学生学习自动驾驶系统的组成结构等基本概念，掌握自动驾驶系统主要模块的基本概念。为今后深入 学习传感器融合，路径规划，车联网与车路协同等算法奠定基础。 2.本课程的任务：以目前快速发展的自动驾驶车辆技术为主要研究对象，学习自动驾驶系统的总体构造、 各分系统、传感器的构造和工作原理，进行必要的理论分析及实验课操作。 3.课程目标： （1）了解自动驾驶复杂系统， （2）了解自动驾驶整体系统架构、底盘技术、感知技术、导航技术、控制技术等核心知识， （3）了解人工智能技术在自动驾驶系统的具体应用， （4）了解当前国内外自动驾驶发展的最新动向， （5）使学生掌握自动驾驶车辆系统的基本构成，各组成系统和传感器的构造和工作原理。为了进入汽车 行业对自动驾驶技术的进一步的学习奠定基础。 （6）培养学生建立国家富强的民族自豪感和振兴民族工业的责任感，引导学生建立爱岗敬业的社会主义 核心价值观和求真创新的社会责任感。 毕业要求指标点 与课程目标的对 应关系 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 1 课程目标 2 1 课程目标 3 1 课程目标 4 1 课程目标 5 3 课程目标 6 12 二、教学基本要求 1、上课前，教学团队负责人召集团队集体备课，统一教学内容、明确重点和教学进度； 2、遵照教学大纲和教学进度要求，讲授教学内容，教学过程中根据教学需要，合理选择教学方法和教学 工具；
3、教学团队负责人及时沟通，、交流，确保教学内容、讲授重点、教学进度以及答疑解惑的时间相关误差在合理范围内：4、教学团队负责人与实验室及时沟通，确保按时、圆满地完成试验教学环节：5、按照教学大纲要求，完成考试环节；6、学生成绩评定应综合考虑平时、实验课以及闭卷考试综合评定：7、要求学生上课前预习，下课复习，及时、按时参加答疑和考试，同时保证出勒率。三、课程的要求与重点1.掌握自动驾驶技术和主要组成分系统的作用、要求、常见结构、相互关系、工作原理：2.熟悉各种自动驾驶相关技术：传感器、定位系统、高精地图、规划决策系统等：3.熟悉各类自动驾驶技术平台；4.具有一定开源自动驾驶平台的使用与自学能力、以适应自动驾驶逐渐推广对于汽车行业从业者的技术上的的需要；四、与其它相关课程的关系在学习本课程时，学生应具有机械工程专业一定的理论和实践知识。因此需在《理论力学》、《工程图学》、《机械设计》等理论与实践教学后学习本课程：本课程的目的是使学生理解汽车整体构造及个部分原理，因此应该安排在《汽车理论》、《汽车设计》等课程之前。五、课程内容及学时分配（1）自动驾驶技术概论（2学时）本课程的性质、汽车发展史及发展趋势、自动驾驶汽车的产生、自动驾驶概述、自动驾驶技术与行业发展现状。引导学生认识车辆工程专业在我国工业中的基础地位及价值体现，提高学生的专业自豪感，激发学生学习兴趣。重点：自动驾驶级别划分（2）汽车线控系统技术、CAN总线技术（2学时）概述、汽车线控的关键技术、典型线控系统：CAN总线工作原理、工作特点、协议、应用。引导学生理解工匠精神，理解专业学习需要“求真创新的社会责任感”。重点：汽车线控的关键技术，CAN总线工作原理。难点：CAN总线工作原理。（3）自动驾驶汽车整体架构、环境感知传感器技术（2学时）整体架构概述；激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、环境感知实例一一车道线检测。重点：自动驾驶汽车整体架构、传感器的分类和功用。难点：环境感知实例一一车道线检测。（4）定位系统、高精地图技术概述（2学时）卫星定位系统、差分定位系统、惯性导航定位、多传感器融合定位技术：高精地图综述、高精地图在自动驾驶中的应用、高精地图的制作。重点：各种定位系统的原理与区别，高精地图在自动驾驶中的应用。2
2 3、教学团队负责人及时沟通，、交流，确保教学内容、讲授重点、教学进度以及答疑解惑的时间相关误 差在合理范围内； 4、教学团队负责人与实验室及时沟通，确保按时、圆满地完成试验教学环节； 5、按照教学大纲要求，完成考试环节； 6、学生成绩评定应综合考虑平时、实验课以及闭卷考试综合评定； 7、要求学生上课前预习，下课复习，及时、按时参加答疑和考试，同时保证出勤率。 三、课程的要求与重点 1．掌握自动驾驶技术和主要组成分系统的作用、要求、常见结构、相互关系、工作原理； 2．熟悉各种自动驾驶相关技术：传感器、定位系统、高精地图、规划决策系统等； 3．熟悉各类自动驾驶技术平台； 4．具有一定开源自动驾驶平台的使用与自学能力、以适应自动驾驶逐渐推广对于汽车行业从业者的技术 上的的需要； 四、与其它相关课程的关系 在学习本课程时，学生应具有机械工程专业一定的理论和实践知识。因此需在《理论力学》、《工程图 学》、《机械设计》等理论与实践教学后学习本课程；本课程的目的是使学生理解汽车整体构造及个部分原 理，因此应该安排在《汽车理论》、《汽车设计》等课程之前。 五、课程内容及学时分配 （1）自动驾驶技术概论（2 学时） 本课程的性质、汽车发展史及发展趋势、自动驾驶汽车的产生、自动驾驶概述、自动驾驶技术与行业发 展现状。引导学生认识车辆工程专业在我国工业中的基础地位及价值体现，提高学生的专业自豪感，激 发学生学习兴趣。 重点：自动驾驶级别划分 （2）汽车线控系统技术、CAN 总线技术（2 学时） 概述、汽车线控的关键技术、典型线控系统；CAN 总线工作原理、工作特点、协议、应用。引导学生理解 工匠精神，理解专业学习需要“求真创新的社会责任感”。 重点：汽车线控的关键技术，CAN 总线工作原理。 难点：CAN 总线工作原理。 （3）自动驾驶汽车整体架构、环境感知传感器技术（2 学时） 整体架构概述；激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、环境感知实例——车道线检测。 重点：自动驾驶汽车整体架构、传感器的分类和功用。 难点：环境感知实例——车道线检测。 （4）定位系统、高精地图技术概述（2 学时） 卫星定位系统、差分定位系统、惯性导航定位、多传感器融合定位技术；高精地图综述、高精地图在自 动驾驶中的应用、高精地图的制作。 重点：各种定位系统的原理与区别，高精地图在自动驾驶中的应用
难点：区别与分析各类定位系统。（5）规划与决策系统概述、V2X技术概述（2学时）路径规划、路径规划算法介绍：V2X分系统概述、V2X典型应用。重点：路径规划算法。难点：路径规划算法。（6）自动驾驶开发平台概述（软、硬件平台）（2学时）概述；硬件平台；软件开源平台。引导学生理解我国机械工作模仿、追赶、超越的发展过程，提高专业学习的自豪感。重点：软件开源平台。（7）自动驾驶汽车整体开放平台、安全解决方案（2学时）整体开放软硬件及云端平台；潜在威胁与对应方案：Apollo安全方案。重点：安全解决方案。难点：潜在威胁与对应方案。（8）Apollo平台介绍（2学时）概述：车辆要求；支持的传感器；安装与使用；开放数据集。重点：安装与使用。难点：开放数据集。六、考核与成绩评定1.课堂成绩占总成绩的40%。课堂成绩是考查学生出勤和听课情况的基本依据，缺课10学时及以上（理论教学学时的1/3及以上）者，总成绩评定为不及格（最高以59分评定）：2.课后作业成绩占总成绩的60%。课后作业是考查学生对本次课程内容掌握程度的基本依据，也是检查和督促学生复习和掌握理论知识的方式、方法，3次及3次以上不交课后作业者，总成绩评定为不及格（最高以59分评定）；七、选用教材与主要参考书选用教材：王建、徐国艳、陈竞凯、冯宗宝编著：《自动驾驶技术概论》，清华大学出版社，2019年12月主要参考书：1、减杰著，汽车构造（上、下册）。机械工业出版社：2、夏国强、贾爱芹编著：《智能网联汽车概论》，机械工业出版社，2022年11月3、崔胜民著《基于MATLAB的车辆工程仿真实例》，化学工业出版社，2019年12月执笔人：吴东龙审核人：李剑英日期：2020年12月3
3 难点：区别与分析各类定位系统。 （5）规划与决策系统概述、V2X 技术概述（2 学时） 路径规划、路径规划算法介绍；V2X 分系统概述、V2X 典型应用。 重点：路径规划算法。 难点：路径规划算法。 （6）自动驾驶开发平台概述（软、硬件平台）（2 学时） 概述；硬件平台；软件开源平台。引导学生理解我国机械工作模仿、追赶、超越的发展过程，提高专业 学习的自豪感。 重点：软件开源平台。 （7）自动驾驶汽车整体开放平台、安全解决方案（2 学时） 整体开放软硬件及云端平台；潜在威胁与对应方案；Apollo 安全方案。 重点：安全解决方案。 难点：潜在威胁与对应方案。 （8）Apollo 平台介绍（2 学时） 概述；车辆要求；支持的传感器；安装与使用；开放数据集。 重点：安装与使用。 难点：开放数据集。 六、考核与成绩评定 1．课堂成绩占总成绩的 40%。课堂成绩是考查学生出勤和听课情况的基本依据，缺课 10 学时及以上（理 论教学学时的 1/3 及以上）者，总成绩评定为不及格（最高以 59 分评定）； 2．课后作业成绩占总成绩的 60%。课后作业是考查学生对本次课程内容掌握程度的基本依据，也是检查 和督促学生复习和掌握理论知识的方式、方法，3 次及 3 次以上不交课后作业者，总成绩评定为不及格（最 高以 59 分评定）； 七、选用教材与主要参考书 选用教材：王建、徐国艳、陈竞凯、冯宗宝 编著．《自动驾驶技术概论》，清华大学出版社，2019 年 12 月主 要参考书： 1、 臧杰 著，汽车构造（上、下册）。机械工业出版社； 2、 夏国强、贾爱芹 编著．《智能网联汽车概论》，机械工业出版社，2022 年 11 月 3、 崔胜民 著．《基于 MATLAB 的车辆工程仿真实例》，化学工业出版社，2019 年 12 月 执笔人：吴东龙 审核人：李剑英 日 期：2020 年 12 月