汽车智能化技术

一、课程介绍

汽车智能化技术是车辆工程专业大四本科生的专业选修课程。本课程的目的是通过讲解当前汽车上广泛应用的各类智能化技术，使学生了解和掌握汽车智能化技术的基本概念、术语、技术发展水平及未来发展趋势，初步具备典型汽车智能控制系统的开发设计能力，为后续进一步深入学习相关知识或在工作中设计应用汽车智能化系统奠定基础。本课程主要内容包括：（1）汽车智能化技术发展概述；（2）汽车动力学控制理论与方法，包括车辆纵向动力学及控制、车辆侧向动力学及控制、车辆垂向动力学及控制以及车辆综合控制；（3）智能汽车传感感知技术；（4）汽车先进驾驶辅助技术；（5）智能网联汽车技术；（6）未来汽车发展趋势。

Introduction

 

 Vehicle Intelligence Technology is a specialized optional course. The audiences of this course are senior undergraduates of vehicle engineering. The purpose of the course is to make students understand and master the concept of vehicle intelligent technology, terminology, technical development and future trend through explaining the intelligent technologies widely adopted in modern vehicles, to cultivate students’ abilities of analyzing and designing typical intelligence vehicle control systems, to lay the foundation for further study of related knowledge or work in design application intelligent system. Contents of the course include an overview of vehicle intelligence technology, vehicle dynamics control, intelligent vehicle sensing system, advanced driver assistance system, intelligent connected automotive technology and future trend of the vehicle technology.

课程基本信息

 

二、教学大纲

1、教学目标

1.1 教学目标

课程内容包括了解汽车智能化技术发展历程，掌握汽车动力学控制理论与方法；掌握工业相机、雷达、定位系统等智能汽车传感感知系统的基本结构和基本原理；在此基础上学习掌握汽车先进驾驶辅助系统；学习掌握智能网联汽车的组成、结构、基本原理、设计流程和测试评价方法，了解未来汽车的发展趋势，探索汽车智能化技术的发展方向；以电子节气门为基础，结合试验教学使学生掌握汽车智能控制系统实验的基本原理和典型实验的操作技能。

要求学生掌握必备的学科和专业先修知识。课堂理论授课重点讲述本课程的基本思想、理论方法与技术手段。学生应根据教学要求学习相关知识，鼓励学生与教师积极进行线下互动。学生应按规定参加课程实验，对于设计性实验应积极、主动进行试验方案设计，按要求准备试验用模型，在教师的指导意见下拟定试验大纲、进行试验操作。

通过本课程的学习，使学生达成如下培养目标：

1. 了解和掌握汽车智能化技术的基本原理、基本概念、技术发展水平及未来发展趋势。

2. 掌握汽车智能化技术的基础理论，了解智能汽车的基本组成、控制架构和各主要组成的工作原理。

3. 掌握典型汽车智能化技术的基本原理，初步具备典型汽车智能控制系统的开发设计能力，为后续进一步深入学习相关知识或在工作中设计应用汽车智能化系统奠定基础。

1.2 教学目标与毕业要求指标点对应关系

 

 

表1 教学目标与毕业要求指标点对应关系

2、教学要求

教师要积极备课，认真准备实验；在课堂内进行大纲解读，使学生了解本课程的教学目标包括：了解汽车智能化技术发展历程，在此基础上学习掌握汽车先进驾驶辅助系统和智能网联汽车的基本原理，结合试验教学使学生掌握典型实验的操作技能；对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。注重知识的拓展，并在课堂上加强思政教育。

3、预备知识或先修课程要求

无
4、教学方式

表2教学方法（与教学目标对应）

5、实验环境和设备

实验环境位于室内实验室。NI ELVIS套件、电子油门、工控机、电机驱动板、电子节气门、接线端子，万用表。

6、课程教学内容及学时分配

6.1 教学内容及学时分配

第一章 绪论（2学时）

本章内容简介：

介绍汽车智能化技术的基本概念、主要研究内容和发展现状及发展方向等，并简要介绍本门课程的基本内容与考核要求。

第一节 汽车技术发展概述

知识点1 汽车发展历史

知识点2 汽车电子控制技术发展概述

第二节 汽车智能化技术概念

知识点1 汽车智能化技术概念

第三节 汽车智能化技术的主要内容

知识点1 汽车智能化技术分级

知识点2 汽车智能化技术主要内容

第二章 汽车动力学控制（6学时）

本章内容简介：

详细介绍汽车动力学控制技术，分别从车辆的纵向控制、侧向控制、垂向控制以及综合控制来介绍车辆动力学理论及控制方法。

第一节 汽车纵向动力学与控制

知识点1 汽车纵向动力学性能分析

知识点2 汽车纵向动力学控制

第二节 汽车侧向动力学与控制

知识点1 汽车侧向动力学性能分析

知识点2 汽车侧向动力学控制

第三节 汽车垂向动力学与控制

知识点1 汽车垂向动力学性能分析

知识点2 汽车垂向动力学控制

第四节 汽车动力学集成控制

知识点1 汽车动力学集成控制架构

知识点2 汽车动力学集成控制

第三章 智能汽车环境感知系统（2学时）

本章内容简介：

重点介绍智能汽车传感器的基本结构和基本原理，在此基础上学习掌握车载视觉感知、雷达感知、多传感器融合及定位导航等智能汽车的环境感知理论与方法。

第一节 车载视觉传感系统

知识点1 车载视觉感知概述

知识点2 基于视觉的目标识别方法

第二节 车载雷达传感系统

知识点1 车载毫米波雷达检测技术

知识点2 车载激光雷达检测技术

知识点3 多传感器融合技术

第三节 车载定位导航技术

知识点1 无人驾驶汽车的高精地图与定位导航

第四章 汽车先进驾驶辅助技术（6学时）

本章内容简介：

从驾驶行为分析角度出发，详细介绍异常驾驶行为的智能检测方法，在此基础上学习理解汽车纵向、侧向驾驶辅助系统的关键技术。

第一节 驾驶行为分析及预警技术

知识点1驾驶行为分析及其在ADAS设计中的应用

知识点2 驾驶员异常驾驶行为状态检测方法

第二节 汽车纵向驾驶辅助技术

知识点1 自适应巡航控制系统

知识点2 自动紧急制动系统

第三节 汽车侧向驾驶辅助技术

知识点1 车道保持系统

知识点2 车道偏离预警系统

第五章 智能网联汽车技术（6学时）

本章内容简介：

详细介绍智能网联汽车基本概念、主要研究内容和发展现状及发展方向等，在此基础上学习智能网联汽车决策规划策略以及智能网联汽车测试与评价方法。

第一节 智能网联汽车概述

知识点1 智能网联汽车基本组成

知识点2 智能网联汽车控制架构

第二节 智能网联汽车决策与规划技术

知识点1 智能网联汽车自主决策

知识点2 智能网联汽车轨迹规划

第三节 智能网联汽车测试与评价

知识点1 智能网联汽车测试评价工具链

知识点2 智能网联汽车测试评价技术

第6章 未来汽车发展趋势（2学时）

本章内容简介：

详细介绍未来汽车的发展趋势，激发学生探索汽车智能化技术的发展方向。

第一节 汽车智能化技术机遇与挑战

知识点1 汽车智能化技术机遇与挑战

第二节 未来汽车技术

知识点1 多栖汽车技术

知识点2 新能源汽车技术

6.2 教学内容与教学目标对应关系

表3 教学内容与教学目标对应关系

 7、实验项目内容、学时分配、实验小组

表4实验项目一览表

8、考核要求、考核方式及成绩评定标准

8.1考核方法

表5考核方法（与教学目标对应）

8.2考核标准

表6 考核标准

8.3成绩评定

（1）课程报告与课堂作业

采用百分制。由教师根据课程报告和课堂作业的实际完成情况，给出成绩。

（2）课程实验

采用百分制。由教师根据课程试验和试验报告实际完成情况，给出成绩。

表7《汽车智能化技术》课程实验评分标准

（3）成绩评定

本课程考核性质为考查，综合考虑课堂表现及课堂作业、课程报告以及课程实验的表现确定总成绩，成绩分为优秀、良好、适中、合格和不合格五个等级，计算公式如下：

总成绩=课程报告（50%）+课堂作业（20%）+实验报告（30%）。