汽車智能傳感器技術(shù)與應(yīng)用 教案全套 鄒海鑫 項(xiàng)目1-7 汽車智能傳感器概述與實(shí)訓(xùn)平臺- 綜合實(shí)踐

任務(wù)1.1汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線-教師手冊智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.具備識別不同類型傳感器及其特點(diǎn)的能力；2.具備識別不同主流感知方案的能力；1.了解汽車發(fā)展歷史；2.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)鏈；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)路線；1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)；教學(xué)重點(diǎn)1.汽車發(fā)展歷史；2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車（ICV）的技術(shù)鏈；3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)路線；教學(xué)準(zhǔn)備1.汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線課件；2.汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線學(xué)生手冊；3.汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解汽車發(fā)展歷史；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)鏈；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)路線；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們具備識別不同類型傳感器及其特點(diǎn)的能力；5.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們具備識別不同主流感知方案的能力。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：人類所有知識和技術(shù)進(jìn)步都有前人的功勞，對于汽車究竟如何出現(xiàn)，如何發(fā)展，為何是當(dāng)前的狀態(tài)，值得我們思考和挖掘。請思考汽車的出現(xiàn)和發(fā)展給人類帶來了什么樣的影響？100年后的汽車會是什么樣的呢？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解汽車發(fā)展歷史；2.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)鏈；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)路線；4.掌握不同類型的傳感器及其特點(diǎn)；5.掌握不同主流感知方案；講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解汽車發(fā)展歷史；2.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)鏈；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)路線；4.掌握不同類型的傳感器及其特點(diǎn)；5.掌握不同主流感知方案；講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)汽車發(fā)展歷史與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁5

任務(wù)考核及答案一、判斷題1.傳感器是一種檢測裝置，能夠感知和采集外界的信息和環(huán)境變化。（??）2.在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，傳統(tǒng)傳感器已全部被取代。（?）3.世界上第一輛真正意義上的電動汽車出現(xiàn)在20世紀(jì)初。（?）4.卡爾·本茨造出了全世界第一輛使用汽油內(nèi)燃機(jī)的汽車，因此他被譽(yù)為“汽車之父”。（??）5.在我國，規(guī)定新能源汽車包括三類：純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）和氫燃料電池汽車（FCEV）。（?）6.智能汽車指的就是自動駕駛汽車，因此不能實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能的汽車就不叫智能汽車。（?）7.全球第一款實(shí)現(xiàn)L3級水平的量產(chǎn)車是奧迪A8。（??）8.智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、后臺等）智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來完成操作的新一代汽車。（??）9.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)架構(gòu)可以概括為“三橫三縱”。（?）10.特斯拉Model3采用的以視覺為主導(dǎo)的方案是目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車在技術(shù)路線上的最主流方案。（?）二、不定項(xiàng)選擇題1.卡爾·本茨制造的全世界第一輛使用汽油內(nèi)燃機(jī)的汽車是一輛（B）。A.兩輪汽車B.三輪汽車C.四輪汽車D.六輪騎車2.以下選項(xiàng)屬于新能源汽車的是（ABC）。A.混合動力電動汽車（HEV）B.純電動汽車（BEV）C.燃料電池電動汽車（FCEV）D.智能網(wǎng)聯(lián)汽車（ICV）3.根據(jù)智能化程度的不同，自動駕駛汽車可以被分為（C）個(gè)等級。A.3B.4C.5D.64.L3級自動駕駛指的是（B）。A.部分自動駕駛 B.有條件自動駕駛 C.高度自動駕駛 D.完全自動駕駛5.智能汽車隸屬于智能交通大系統(tǒng)，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車則屬于（B）與（C）的交集。A.智能交通 B.智能汽車 C.車聯(lián)網(wǎng) D.車路協(xié)同6.從技術(shù)發(fā)展路徑來看，智能汽車分為3個(gè)發(fā)展方向：（ACD）。A.網(wǎng)聯(lián)式智能汽車（CV）B.感知式智能汽車（SV）C.自主式智能汽車（AV）D.智能網(wǎng)聯(lián)汽車（ICV）7.智能網(wǎng)聯(lián)汽車可劃分為“三橫兩縱”式技術(shù)架構(gòu)，其中“三橫”指的是（ABD）。A.車輛關(guān)鍵技術(shù)B.信息交互關(guān)鍵技術(shù)C.基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)D.基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)8.智能網(wǎng)聯(lián)汽車“三橫兩縱”式技術(shù)架構(gòu)中，車輛關(guān)鍵技術(shù)包括（ABCD）。A.環(huán)境感知技術(shù)B.智能決策技術(shù)C.控制執(zhí)行技術(shù)D.系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)9.目前，智能網(wǎng)聯(lián)汽車在技術(shù)路線上的主流方案包括（AD）。A.以激光雷達(dá)為主導(dǎo)的方案B.以毫米波雷達(dá)為主導(dǎo)的方案C.以超聲波雷達(dá)為主導(dǎo)的方案D.以視覺為主導(dǎo)的方案10.特斯拉最新款Model3和ModelY配備了8個(gè)（D）和12個(gè)（C）來實(shí)現(xiàn)輔助駕駛，是視覺方案的代表廠商。A.激光雷達(dá)B.毫米波雷達(dá)C.超聲波雷達(dá)D.視覺傳感器

三、問答題1.簡述智能汽車的三種技術(shù)路徑。答：從技術(shù)發(fā)展路徑來看，智能汽車分為3個(gè)發(fā)展方向：網(wǎng)聯(lián)式智能(connectedvehicle,CV):與附近車輛及路側(cè)設(shè)施通信，非自主式自動駕駛。自主式智能(autonomousvehicle,AV)：采用車載傳感器獨(dú)立于其他車輛自動駕駛。及前二者的融合，即智能網(wǎng)聯(lián)汽車(ICV)：結(jié)合了網(wǎng)聯(lián)式和自主式智能汽車的優(yōu)勢。2.簡述智能網(wǎng)聯(lián)汽車“三橫兩縱”技術(shù)架構(gòu)。答：“三橫”是指智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要涉及的車輛、信息交互與基礎(chǔ)支撐3個(gè)領(lǐng)域技術(shù)；“兩縱”是指支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的車載平臺及基礎(chǔ)設(shè)施條件。3.簡述智能網(wǎng)聯(lián)汽車在技術(shù)路線上的兩種主流方案。答：一種是以視覺為主導(dǎo)的方案（如特斯拉Model3），通過相機(jī)或攝像頭進(jìn)行環(huán)境的感知，可以用于對物體的識別和追蹤及車輛的定位。另一種是以激光雷達(dá)（LightDetectionandRanging，LiDAR）為主導(dǎo)（如谷歌Waymo）的多傳感器融合方案，通過激光雷達(dá)進(jìn)行障礙物的檢測，借助激光雷達(dá)掃描的點(diǎn)云和高精地圖的匹配實(shí)現(xiàn)車輛的定位。1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.具備識別不同類型傳感器及其特點(diǎn)的能力；2.具備識別不同主流感知方案的能力。1.了解自動駕駛及環(huán)境感知技術(shù)；2.熟悉主流的環(huán)境感知方案；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的發(fā)展趨勢。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知傳感器；2.多傳感器信息融合；3.主要環(huán)境感知技術(shù)；4.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器發(fā)展趨勢。教學(xué)準(zhǔn)備1.認(rèn)識智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)課件；2.認(rèn)識智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)學(xué)生手冊；3.認(rèn)識智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知傳感器；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解多傳感器信息融合；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解主要環(huán)境感知技術(shù)；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器發(fā)展趨勢。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道有哪些車企研發(fā)了自動駕駛產(chǎn)品嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解自動駕駛及環(huán)境感知技術(shù)；2.熟悉主流的環(huán)境感知方案；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的發(fā)展趨勢。4.掌握不同類型傳感器及其特點(diǎn)；5.掌握不同主流感知方案。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備認(rèn)識智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解自動駕駛及環(huán)境感知技術(shù)；2.熟悉主流的環(huán)境感知方案；3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的發(fā)展趨勢。4.掌握不同類型傳感器及其特點(diǎn)；5.掌握不同主流感知方案。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)及主流的環(huán)境感知方案。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁5任務(wù)考核及答案一、判斷題1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的環(huán)境感知傳感器是區(qū)別于傳統(tǒng)汽車最主要的表觀特征。（??）2.激光雷達(dá)在自動駕駛車輛中有著不可或缺的作用。（?）3.毫米波雷達(dá)的探測距離不如激光雷達(dá)遠(yuǎn)，但是其抗天氣干擾的能力強(qiáng)。（?）4.通過車載視覺傳感器獲取的環(huán)境圖像信息，系統(tǒng)可以進(jìn)行道路、交通標(biāo)志以及車輛和行人的識別。（??）5.單一的傳感器難以滿足復(fù)雜行駛路況信息的采集，因此多傳感器信息融合是環(huán)境感知技術(shù)發(fā)展的必由之路。（??）6.多傳感器信息融合的方式分為前融合和后融合。（??）7.環(huán)境感知技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)，它通過安裝在車輛上的傳感器對道路、行人、車輛、信號燈、交通標(biāo)志等因素進(jìn)行識別。（??）8.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器發(fā)展趨勢是集成化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化。（?）二、不定項(xiàng)選擇題1.智能汽車環(huán)境感知使用的傳感器主要包括（ABCD）。A.視覺傳感器B.超聲波雷達(dá)C.毫米波雷達(dá)D.激光雷達(dá)2.前融合有（A）個(gè)感知算法。A.1B.2C.5D.63.目前智能汽車主流的環(huán)境感知方案主要有（AD）。A.視覺主導(dǎo)方案B.毫米波雷達(dá)主導(dǎo)方案C.超聲波雷達(dá)主導(dǎo)方案D.激光雷達(dá)主導(dǎo)方案4.激光雷達(dá)的缺點(diǎn)包括（AC）。A.成本較高B.點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理速度慢C.抗天氣干擾能力弱D.無法對周圍環(huán)境進(jìn)行大范圍掃描5.車載視覺傳感器按照構(gòu)成形式可分為（ABC）。A.單目攝像頭B.雙目攝像頭C.全景攝像頭D.長焦攝像頭6.超聲波雷達(dá)可以發(fā)射和接受（AB）頻率的聲波。A.48kHzB.58kHzC.48MHzD.58MHz7.相較后融合，前融合的優(yōu)勢在于（ABC）。A.整個(gè)感知架構(gòu)的復(fù)雜度降低B.感知系統(tǒng)的穩(wěn)健性提高C.處理速度提高（系統(tǒng)延遲降低）D.無效和無用的信息能夠被完全過濾8.環(huán)境感知技術(shù)是指通過車載傳感器對（ABCD）等因素進(jìn)行識別。A.道路B.行人C.交通標(biāo)志D.信號燈三、問答題1.實(shí)現(xiàn)多傳感器前融合的要求有哪些？答：（1）軟件算法需求：各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)采集方式和周期相對獨(dú)立，后融合向前融合轉(zhuǎn)化需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空間和時(shí)間同步，控制時(shí)間誤差需要在1微秒以內(nèi)，100m外的物體距離精度要在3cm以內(nèi)，這樣需要主機(jī)廠在算法端給各個(gè)傳感器提供時(shí)間校準(zhǔn)和空間標(biāo)定的功能。（2）芯片算力需求：整車所有傳感器原始數(shù)據(jù)都匯集到中央計(jì)算平臺進(jìn)行處理，對于AI芯片的算力提出更高的要求。（3）數(shù)據(jù)通信需求：一是車載的傳感器如毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)等來自于不同硬件廠商，因?yàn)楫a(chǎn)品接口與商業(yè)協(xié)議等等問題，有些傳感器無法獲得原始數(shù)據(jù)；二是車內(nèi)通信帶寬需升級來支持多傳感器數(shù)據(jù)的并發(fā)。多傳感器前融合是長周期目標(biāo)，目前還屬于智能駕駛發(fā)展初期，傳感器本身硬件升級還有長足空間。多傳感器發(fā)展路徑會趨向冗余再融合，在傳感器搭載數(shù)量和性能升級的基礎(chǔ)上，逐漸實(shí)現(xiàn)多傳感器融合。2.簡要概括智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的發(fā)展趨勢？1.集成化，微型化更進(jìn)一步2.智能化，多功能化更顯智能3.多傳感器融合趨勢保持4.軟件與算法將起到關(guān)鍵核心作用1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能掌握故障診斷軟件的使用方法。1.通過課程講解了解智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺；1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)1.智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺整體結(jié)構(gòu)；2.仿真模擬軟件的功能；3.故障診斷臺架及故障診斷軟件；4.其他適合的硬件環(huán)境。教學(xué)準(zhǔn)備1.本教材使用設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境課件；2.本教材使用設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境學(xué)生手冊；3.本教材使用設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺整體結(jié)構(gòu)；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解仿真模擬軟件的功能；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解故障診斷臺架及故障診斷軟件；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解其他適合的硬件環(huán)境；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對本教材使用的設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道智能汽車傳感與感知系統(tǒng)有哪些功能嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺整體結(jié)構(gòu)；2.仿真模擬軟件的功能；3.故障診斷臺架及故障診斷軟件；4.其他適合的硬件環(huán)境。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備本教材使用設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺整體結(jié)構(gòu)；2.了解仿真模擬軟件的功能；3.了解故障診斷臺架及故障診斷軟件；4.了解其他適合的硬件環(huán)境。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)本教材使用的設(shè)備、工具及開發(fā)環(huán)境。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁5

任務(wù)考核及答案一、判斷題1.智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺配置了2個(gè)激光雷達(dá)。（?）2.智能汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺配置了1個(gè)雙目攝像頭。（??）3.通過汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺上位機(jī)的專用軟件“智能網(wǎng)聯(lián)汽車三位數(shù)字化仿真教學(xué)”可以設(shè)置故障碼和消除故障碼。（??）二、不定項(xiàng)選擇題1.智能汽車傳感與感知系統(tǒng)配置了（A）個(gè)毫米波雷達(dá)。A.1B.2C.4D.82.智能汽車傳感與感知系統(tǒng)配置了（D）個(gè)超聲波雷達(dá)A.1B.2C.5D.83.“智能網(wǎng)聯(lián)汽車三位數(shù)字化仿真教學(xué)”具有（AD）功能。A.設(shè)置故障碼B.消除故障C.實(shí)時(shí)監(jiān)控傳感器狀態(tài)D.消除故障碼4.汽車傳感器與感知系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺的故障類型主要有（ACD）。A.電源正負(fù)極的斷路B.電源正負(fù)極的斷路C.信號線的斷路D.信號線的短路1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.了解視覺傳感器歷史；2.掌握視覺傳感器基本概念及其成像原理；1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.視覺傳感器發(fā)展歷史；2.車載視覺傳感器：CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器；3.車載攝像頭的結(jié)構(gòu)。教學(xué)準(zhǔn)備1.認(rèn)識視覺傳感器課件；2.認(rèn)識視覺傳感器學(xué)生手冊；3.認(rèn)識視覺傳感器學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解視覺傳感器發(fā)展歷史；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解車載視覺傳感器：CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解車載攝像頭的結(jié)構(gòu)。課后作業(yè)教學(xué)體會

一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道有哪些領(lǐng)域會應(yīng)用視覺傳感器嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.視覺傳感器發(fā)展歷史；2.車載視覺傳感器：CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器；3.車載攝像頭的結(jié)構(gòu)。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備認(rèn)識視覺傳感器課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解視覺傳感器發(fā)展歷史；2.了解車載視覺傳感器：CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器；3.了解車載攝像頭的結(jié)構(gòu)。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)視覺傳感器的概念、組成、類型工作流程、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁。5

任務(wù)考核及答案一、判斷題1.視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用是以攝像頭的形式出現(xiàn)。（??）2.小孔成像現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是早期光學(xué)研究中揭示光的直線傳播性的最重要的證據(jù)之一，也是后世照相、幻燈等技術(shù)誕生的物理基礎(chǔ)。（??）3.膠卷是由美國柯達(dá)公司發(fā)明生產(chǎn)出來的，它實(shí)現(xiàn)了感光材料的一個(gè)飛躍。（??）4.圖像傳感器技術(shù)分為電荷耦合器件（CCD）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）兩種。（??）5.CMOS傳感器的成本比CDD傳感器更高。（?）6.車載攝像頭的組成主要包括圖像傳感器、獨(dú)立在線編程芯片、串行器、連接器以及算法。（?）二、不定項(xiàng)選擇題1.下列（ACD）屬于視覺傳感器的組成部分。A.鏡頭B.PCB板C.圖像傳感器D.圖像處理器2.視覺傳感器最核心的器件是（B）。A.鏡頭B.圖像傳感器C.模數(shù)轉(zhuǎn)換器D.圖像處理器3.利用物體本身各部位的溫差及物體與背景間的溫差來成像的攝像頭是（D）。A.三目攝像頭B.環(huán)視攝像頭C.近紅外夜視D.遠(yuǎn)紅外熱成像三、問答題1.概括CCD和CMOS圖像傳感器存在差異的主要四個(gè)方面。答：（1）成像過程。CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同，它們最主要的差別在于信號的讀出過程不同。（2）集成性。CCD集成度非常低，CMOS芯片集成度很高。（3）速度。CCD采用逐個(gè)光敏輸出，速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)控制，讀出速度快很多。（4）噪聲。CCD技術(shù)發(fā)展較早，比較成熟，成像質(zhì)量相對CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢。2.簡述車載攝像頭的結(jié)構(gòu)組成。答：車載攝像頭的組成主要包括鏡頭組（光學(xué)鏡片、濾光片和保護(hù)膜等）、圖像傳感器（以CMOS為主）、獨(dú)立在線編程（In-SystemProgramming，ISP）芯片、串行器、連接器以及算法等。1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.具備識別不同類型視覺傳感器及其特點(diǎn)的能力，能對車載攝像頭方案的優(yōu)劣進(jìn)行對比。1.掌握視覺傳感器分類及其特點(diǎn)；2.熟悉視覺傳感器的選用標(biāo)準(zhǔn)及車規(guī)級車載攝像頭的性能要求。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.車載攝像頭的類型；2.車載攝像頭技術(shù)參數(shù)；3.車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.車載攝像頭車規(guī)級性能要求。教學(xué)準(zhǔn)備1.選用視覺傳感器課件；2.選用視覺傳感器學(xué)生手冊；3.選用視覺傳感器學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們掌握車載攝像頭的類型；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們熟悉車載攝像頭技術(shù)參數(shù)；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們熟悉車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們熟悉車載攝像頭車規(guī)級性能要求；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對視覺傳感器選用標(biāo)準(zhǔn)和性能要求的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會

一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道有哪些因素會影響視覺傳感器的性能嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.掌握車載攝像頭的類型；2.熟悉車載攝像頭技術(shù)參數(shù)；3.熟悉車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.熟悉車載攝像頭車規(guī)級性能要求。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備選用視覺傳感器課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.掌握車載攝像頭的類型；2.熟悉車載攝像頭技術(shù)參數(shù)；3.熟悉車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.熟悉車載攝像頭車規(guī)級性能要求。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)視覺傳感器的選用標(biāo)準(zhǔn)及性能要求。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁。5

任務(wù)考核及答案3.1判斷題3.1.1有效焦距的大小決定視場角的大小。（√）3.1.2有效焦距是指鏡頭最后一枚鏡片（尾鏡片）到焦平面的距離。（×）3.1.3拍攝距離越遠(yuǎn)，景深越大。（√）3.1.4畸變會影響像的清晰度。（×）3.1.5帶有具備校正能力芯片的鏡頭，它的光學(xué)畸變等于TV畸變。（×）3.1.6相對照度不僅和光學(xué)系統(tǒng)本身有關(guān),也與所使用的感光片有關(guān)。（√）3.1.7F值越大，光通量越大。（×）3.1.8芯片尺寸是指感光區(qū)域?qū)蔷€距離。（√）3.1.9攝像頭的信噪比越高，干擾噪點(diǎn)對畫面的影響就越大。（×）3.1.10車載攝像頭一般選用CMOS圖像傳感器。（√）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1（C）是光學(xué)系統(tǒng)成像亮度指標(biāo)。A.有效焦距B.視場角C.相對孔徑D.相對照度3.2.2對于一般的成像光學(xué)系統(tǒng)來說，相對孔徑在（A）范圍內(nèi)屬于合適范圍。A.F2.0-3.2B.F3.0-3.2C.F2.4-3.7D.F3.0-在使用（BCD）的廣角端時(shí)，最容易出現(xiàn)桶形失真現(xiàn)象。A.標(biāo)準(zhǔn)鏡頭B.廣角鏡頭C.魚眼鏡頭D.變焦鏡頭3.2.4（C）用來衡量鏡頭的通光量。A.相對照度B.相對孔徑C.光闌系數(shù)D.光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)3.2.5（C）是決定攝像頭圖像清晰度的一個(gè)關(guān)鍵因素。A.光闌系數(shù)B.信噪比C.像素D.感光度3.2.6（B）的數(shù)值越高，傳感器記錄的光信息就越多。A.信噪比B.感光度C.靈敏度D.焦距3.2.7芯片尺寸的大小由（CD）大小決定。A.焦距B.單像素尺寸C.像素D.分辨率3.2.8信噪比分為亮度信噪比和色度信噪比（BC）攝像頭可以實(shí)現(xiàn)泊車輔助功能。A.音度信噪比B.亮度信噪比C.色度信噪比D.電壓信噪比3.2.9玻塑混合鏡片制作成鏡頭應(yīng)用的領(lǐng)域有（BCD）。A.掃面儀B.車載鏡頭C.安防D.高端手機(jī)3.2.10車載攝像頭有效運(yùn)行的動態(tài)范圍應(yīng)該達(dá)到（D）。A.75dBB.85dBC.104dBD.140dB3.3問答題3.3.1車載攝像頭一般選用哪種圖像傳感器？為什么？答：CMOS圖像傳感器；一般市場上的圖像傳感器分為：CCD（電荷耦合）和CMOS（金屬氧化物）兩種。前一種的優(yōu)點(diǎn)是成像層次好，清晰度及色彩還原系數(shù)高，但其存在價(jià)格昂貴，功耗和芯片片體積大等缺點(diǎn)。隨著CMOS技術(shù)的迅猛發(fā)展，CMOS成像的效果越來越好，具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。而車載攝像頭的功能訴求為收集數(shù)據(jù)，對圖像的要求并非很高。因此車載攝像頭一般選用CMOS圖像傳感器。3.3.2簡述車載攝像頭車規(guī)級性能要求。答：（1）耐高溫：需在-40℃~85℃范圍內(nèi)都能正常工作，且能適應(yīng)溫度的劇烈變化。（2）抗震：車輛在不太平坦的路面行駛會產(chǎn)生較強(qiáng)的震動，因此必須能抗各種強(qiáng)度的震動。（3）低噪點(diǎn)：在光線較暗時(shí)能有效抑制噪點(diǎn)，特別是要求側(cè)視和后視攝像頭即使在晚上也能清楚的捕捉影像。（4）防磁：車輛啟動時(shí)會產(chǎn)生極高的電磁脈沖，需要極高的防磁性能。（5）防水：車載攝像頭密封要非常嚴(yán)實(shí)，滿足在雨水中浸泡數(shù)日仍可正常使用。（6）使用壽命：使用壽命與車輛壽命匹配，至少為8-10年才能滿足需求。3.3.3前視攝像頭對光學(xué)性能的要求有哪些？答：（1）持續(xù)穩(wěn)定的聚焦特性和熱補(bǔ)償特性，能在不同溫度工況下保持穩(wěn)定性；（2）高通光特性，保證低照明條件下的良好成像效果；（3）清晰成像效果，能夠有效捕捉和分辨物體細(xì)節(jié)；（4）雜光、鬼影控制，要能夠改善車大燈等正面強(qiáng)光干擾。1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握拆裝魚眼攝像頭的技能；1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)；教學(xué)重點(diǎn)1.魚眼攝像頭的安裝與拆卸。教學(xué)準(zhǔn)備1.拆裝視覺傳感器課件；2.拆裝視覺傳感器學(xué)生手冊；3.拆裝視覺傳感器學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解拆裝視覺傳感器的準(zhǔn)備工作；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解視覺傳感器的安裝步驟；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們掌握拆裝魚眼攝像頭的技能。課后作業(yè)教學(xué)體會

一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：在智能網(wǎng)聯(lián)汽車當(dāng)中，視覺傳感器就相當(dāng)于人類的眼睛，那我們該如何對視覺傳感器進(jìn)行拆裝與調(diào)試呢？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解拆裝視覺傳感器的準(zhǔn)備工作；2.了解視覺傳感器的安裝步驟；3.掌握拆裝魚眼攝像頭的技能。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備拆裝與調(diào)試視覺傳感器課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解拆裝視覺傳感器的準(zhǔn)備工作；2.了解視覺傳感器的安裝步驟；3.掌握拆裝魚眼攝像頭的技能。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)1.視覺傳感器的安裝；2.視覺傳感器的拆卸。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題完成個(gè)別理論工作頁。5

任務(wù)考核及答案3.1視覺傳感器認(rèn)識活動實(shí)施工單視覺傳感器主要構(gòu)造根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案視覺傳感器1.全波鏡頭，超高清廣角，對角150度2.180°魚眼鏡頭3.2工具設(shè)備準(zhǔn)備及檢測的活動實(shí)施工單圖片名稱魚眼攝像頭支架USB擴(kuò)展槽3.3視覺傳感器安裝的活動實(shí)施工單3.3.1視覺傳感器安裝前準(zhǔn)備工作的活動實(shí)施工單視覺傳感器安裝前準(zhǔn)備工作根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案螺栓和工具的檢查外觀結(jié)構(gòu)完整，表面有無破損、變形、裂痕、生銹是￡否R8顆內(nèi)六角螺栓螺紋無滑牙或變形是￡否R8顆內(nèi)六角螺栓內(nèi)六角無損壞或變形是￡否R工具箱一套，完整無缺是R否￡攝像頭及支架外觀檢查外觀結(jié)構(gòu)完整，表面有無凹痕、劃痕、裂縫、變形、毛刺等問題；是￡否R表面層有無起泡、龜裂、脫落是￡否R鏡頭有無氣泡、劃痕、裂紋、污物等缺陷是￡否R金屬件有無銹蝕及其它機(jī)械損傷是￡否RUSB接頭有無損壞、變形或生銹是￡否RUSB擴(kuò)展槽外觀檢查外觀結(jié)構(gòu)完整，表面有無破損、變形、裂痕等問題是￡否RUSB擴(kuò)展槽連接處有無臟污及破損是￡否RUSB接口處連接針腳應(yīng)有無脫落，變形及損壞是￡否R3.3.2視覺傳感器安裝的活動實(shí)施工單視覺傳感器的安裝根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案將攝像頭安裝到支架上1、將攝像頭安裝到支架上并擰緊固定螺栓，分兩次擰緊，在安裝過程中需要注意不要把鏡頭倒置，或碰到操作臺，避免刮花鏡頭。2、鏡頭安裝需要注意方向，USB數(shù)據(jù)線朝向臺架下方。3、安裝完成之后，鏡頭與固定支架成90°。依次完成4個(gè)的安裝。將攝像頭與支架安裝到應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺上實(shí)訓(xùn)平臺臺架上方中心有4個(gè)孔位，分別對應(yīng)實(shí)訓(xùn)平臺的前后左右，把4個(gè)攝像頭的USB數(shù)據(jù)線分別從4個(gè)孔位插入到臺架里面；分別把攝像頭與支架固定到前后左右的臺架支架上；最后分兩次將螺栓擰緊。把攝像頭安裝到應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電腦上1、把4根魚眼攝像頭的USB數(shù)據(jù)線按順序連接到USB擴(kuò)展槽上；2、通過下一小節(jié)的調(diào)試確定4個(gè)攝像頭的對應(yīng)的位置；3、USB擴(kuò)展槽的USB數(shù)據(jù)線連接到實(shí)訓(xùn)臺計(jì)算機(jī)主機(jī)的USB接口上。1.一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握調(diào)試和檢診魚眼攝像頭的技能。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.視覺傳感器的調(diào)試；2.視覺傳感器電源故障排除；3.整理清潔。教學(xué)準(zhǔn)備1.視覺傳感器的調(diào)試與簡單排故課件；2.設(shè)備準(zhǔn)備：智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感與感知實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺（下文簡稱應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺）、智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感與感知實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)故障診斷臺（下文簡稱故障診斷臺）和應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源線等；3.工具及防護(hù)準(zhǔn)備：數(shù)字萬用表、無紡布、安全帽、絕緣墊、和工作手套等教學(xué)活動1.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們理解視覺傳感器的調(diào)試；2.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們掌握視覺傳感器的故障診斷與處理的基本流程；3.通過視頻教學(xué)講解、實(shí)操演示和學(xué)生動手實(shí)操，讓學(xué)生們掌握視覺傳感器故障診斷的步驟及方法；課后作業(yè)教學(xué)體會

2.一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：講課前，先問問大家，當(dāng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的視覺傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，我們該如何去對視覺傳感器進(jìn)行故障的診斷以及處理呢？課前提問多媒體課件分組討論10教學(xué)告知1.視覺傳感器的調(diào)試；2.視覺傳感器電源故障排除；3.整理清潔。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)15教學(xué)準(zhǔn)備1.視覺傳感器的故障診斷與處理課件；2.工具設(shè)備準(zhǔn)備。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)10教學(xué)實(shí)施1.視覺傳感器的調(diào)試；2.視覺傳感器電源故障排除；3.整理清潔。講授演示練習(xí)多媒體課件講解實(shí)操演示課前預(yù)習(xí)分組討論動手實(shí)操25教學(xué)總結(jié)視覺傳感器的故障診斷與處理的操作步驟和技巧。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解1.回答問題2.完成學(xué)生工作頁30

3.任務(wù)考核及答案3.1電路圖認(rèn)識的活動實(shí)施工單3.1.1在下表中寫出攝像頭電路圖測試孔名稱攝像頭電路圖測試孔說明針腳功能1正極輸出端2正極輸入端3負(fù)極輸出端4負(fù)極輸入端3.2視覺傳感器的調(diào)試軟件調(diào)試狀態(tài)說明根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案檢查是否有清晰圖像1、打開實(shí)訓(xùn)臺平臺計(jì)算機(jī)，在桌面上找到360應(yīng)用軟件，雙擊打開360應(yīng)用軟件，2、如果一切正常，軟件界面顯示有攝像頭的清晰圖像；3、若無圖像顯示，請嘗試關(guān)閉軟件，重新插拔攝像頭的USB接口，然后再次啟動軟件；4、如果經(jīng)過以上步驟，圖像還沒有出現(xiàn)，考慮攝像頭本身的問題，請?jiān)囋?；檢查圖像是否上下顛倒1、觀察出現(xiàn)的圖像畫面，是否出現(xiàn)圖像顛倒問題；2、若出現(xiàn)圖像顛倒問題，請關(guān)閉360應(yīng)用軟件，調(diào)整攝像頭安裝方向，重新打開軟件查看畫面；檢查攝像頭與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺方向是否一一對應(yīng)1、單擊攝像頭1，觀察電腦上出現(xiàn)的畫面是否是正前方；若是，說明攝像頭與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺方向?qū)?yīng)正確，做好接口的對應(yīng)記號，方便后續(xù)裝調(diào)；2、若不是，則需要關(guān)閉360應(yīng)用軟件，切換攝像頭與計(jì)算機(jī)主機(jī)的USB連接線，再次運(yùn)行360應(yīng)用軟件，觀察畫面，若還沒對應(yīng)上，重復(fù)本步驟，直到正確對應(yīng)；3、依次單擊攝像頭2~4，重復(fù)以上步驟，直至攝像頭與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺方向完全對應(yīng)。3.3、視覺傳感器電源故障排除實(shí)施工單3.3.1.讀取故障碼并確認(rèn)故障現(xiàn)象讀取故障碼并確認(rèn)故障現(xiàn)象根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”或根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案正確連接實(shí)訓(xùn)平臺與故障診斷臺，打開電源和計(jì)算機(jī)是R否￡在計(jì)算機(jī)桌面上找到并打開“智能網(wǎng)聯(lián)汽車三位數(shù)字化仿真教學(xué)”軟件，完成對視覺傳感器的故障設(shè)置，故障類型為“正極斷路”，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車三位數(shù)字化仿真教學(xué)軟件的“故障診斷”頁面單擊“刷新”，顯示相應(yīng)的故障碼是R否￡讀取故障碼：（根據(jù)實(shí)際情況填寫）。確認(rèn)故障現(xiàn)象：（根據(jù)實(shí)際情況填寫）2.在測試裝調(diào)臺架上進(jìn)行故障檢診（1）電源檢測使用數(shù)字萬用表檢測攝像頭電源根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”或根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案萬用表應(yīng)調(diào)節(jié)為電壓檔。檢查遠(yuǎn)離攝像頭的電源正負(fù)極檢測孔（根據(jù)實(shí)際情況填寫）是￡否￡萬用表應(yīng)調(diào)節(jié)為蜂鳴檔。檢查電源正極和負(fù)極的輸入輸出端測量孔是否導(dǎo)通（根據(jù)實(shí)際情況填寫）是￡否￡故障原因：（根據(jù)實(shí)際情況填寫）3.激光雷達(dá)的故障消除確認(rèn)激光雷達(dá)的故障消除確認(rèn)根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”打開360應(yīng)用軟件，是否有圖像是R否￡在“智能網(wǎng)聯(lián)汽車三維數(shù)字化仿真教學(xué)軟件”上重新讀取故障碼，確認(rèn)故障碼是否消除是R否￡3.4、系統(tǒng)復(fù)原及清潔整理活動實(shí)施工單系統(tǒng)復(fù)原及清潔整理根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”或是否清潔攝像頭是R否￡是否整理線束是R否￡是否清潔并整理工具是R否￡是否清潔應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺與實(shí)訓(xùn)工作臺是R否￡1.一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握利用模型進(jìn)行限速標(biāo)識的預(yù)測；2.掌握基本訓(xùn)練參數(shù)的調(diào)準(zhǔn)；3.掌握利用Linux命令準(zhǔn)備數(shù)據(jù)集；1.通過課程講解了解限速標(biāo)識圖片采集；2.通過課程講解了解評估訓(xùn)練好的模型質(zhì)量的方法；3.通過課程講解了解限速標(biāo)識圖片的采集；4.通過課程講解了解數(shù)據(jù)標(biāo)注的基本方法；5.通過課程講解了解選擇標(biāo)注軟件的功能。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.限速標(biāo)識圖片采集流程及交通標(biāo)志識別；2.自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程；3.自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟；教學(xué)準(zhǔn)備1.基于智能攝像頭實(shí)現(xiàn)ASL功能（自動限速調(diào)節(jié)）課件；教學(xué)活動1.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解交通標(biāo)志識別的流程與方法；2.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程；4.通過視頻教學(xué)講解、實(shí)操演示和學(xué)生動手實(shí)操，讓學(xué)生們掌握自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)操作。課后作業(yè)教學(xué)體會

2.一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：車上攝像頭如何實(shí)現(xiàn)自動限速調(diào)節(jié)功能？課前提問多媒體課件分組討論10教學(xué)告知1.限速標(biāo)識圖片采集流程及交通標(biāo)志識別；2.自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程；3.自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟；講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)15教學(xué)準(zhǔn)備1.基于智能攝像頭實(shí)現(xiàn)ASL功能（自動限速調(diào)節(jié)）課件；講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)10教學(xué)實(shí)施1.限速標(biāo)識圖片采集流程及交通標(biāo)志識別；2.自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程；3.自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟；講授演示練習(xí)多媒體課件講解實(shí)操演示課前預(yù)習(xí)分組討論動手實(shí)操25教學(xué)總結(jié)1.限速標(biāo)識圖片采集流程及交通標(biāo)志識別；2.自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程；3.自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟；4.自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟注意事項(xiàng)提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解1.回答問題2.完成學(xué)生工作頁30

3.任務(wù)考核及答案3.1基礎(chǔ)知識認(rèn)識工單利用視覺傳感器進(jìn)行交通標(biāo)志識別的流程：原始圖像采集→圖像預(yù)處理→圖像分割檢測→圖像特征提取→交通標(biāo)志識別交通標(biāo)志識別的方法：基于顏色信息的交通標(biāo)志識別、基于形狀特征的交通標(biāo)志識別、基于顯著性的交通標(biāo)志識別、基于特征提取和機(jī)器學(xué)習(xí)的交通標(biāo)志識別自動限速識別（ASL）開發(fā)任務(wù)流程：（1）限速標(biāo)識圖片采集；（2）選擇標(biāo)注軟件；（3）數(shù)據(jù)標(biāo)注（限速圖片標(biāo)注）；（4）生成標(biāo)注信息對應(yīng)的文件目錄；（5）數(shù)據(jù)集生成；（6）調(diào)節(jié)參數(shù)；（7）模型訓(xùn)練；（8）限速標(biāo)志識別準(zhǔn)確率驗(yàn)證；（9）將訓(xùn)練好的模型應(yīng)用于真實(shí)路況的限速標(biāo)志識別自動限速識別（ASL）開發(fā)實(shí)訓(xùn)步驟：（1）部署準(zhǔn)備工作；（2）標(biāo)注前的準(zhǔn)備工作；（3）找到標(biāo)注軟件（精靈標(biāo)記助手）；（4）數(shù)據(jù)標(biāo)注；（5）構(gòu)建數(shù)據(jù)集；（6）文件修改；（7）準(zhǔn)備訓(xùn)練腳本文件；（8）開始模型訓(xùn)練；（9）準(zhǔn)備識別驗(yàn)證訓(xùn)練模型；（10）YOLOv5實(shí)現(xiàn)限速標(biāo)志檢測。3.2自動限速識別（ASL）功能的開發(fā)活動實(shí)施工單3.2.1自動限速識別（ASL）開發(fā)前準(zhǔn)備工作步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1認(rèn)識精靈標(biāo)注助手精靈標(biāo)注助手目前支持Windows/Mac/Linux平臺2認(rèn)識目標(biāo)檢測軟件（YOLO）YOLOv5是在PyTorch中實(shí)現(xiàn)的。3.2.2自動限速識別（ASL）功能的開發(fā)步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1下載并部署YOLO項(xiàng)目從github上下載下來YOLOv5，命名為yolov5，并放在yolo5_project根目錄下。其中images存放的是原始的圖片數(shù)據(jù)集，Annotations存放的是標(biāo)記后生成的xml文件，labels存放的是保存標(biāo)記內(nèi)容的txt文件，ImageSets存放的是訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集的分類情況。2標(biāo)注前的準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備好需要標(biāo)注的原始圖片數(shù)據(jù)集，放到data/images文件夾中，找到精靈標(biāo)記助手，鼠標(biāo)右鍵單擊運(yùn)行。3數(shù)據(jù)標(biāo)注（1）新建標(biāo)注項(xiàng)目；（2）填寫分類值用于標(biāo)注：pl5,pl15,pl20,pl30,pl40,pl50,pl60,pl70,pl80,pl100該分類值應(yīng)根據(jù)data/images文件夾內(nèi)的限速標(biāo)識圖片的限速類型填寫。（3）選擇圖片路徑：data/images（4）單擊創(chuàng)建，進(jìn)入標(biāo)注界面（5）單擊矩形框，找到限速標(biāo)志后，單擊鼠標(biāo)左鍵并拖動框選出限速標(biāo)志，松手后出現(xiàn)紅色矩形框。（6）單擊自定義輸入框，選擇我們預(yù)先填好的標(biāo)注信息。（7）標(biāo)注完畢后單擊下方藍(lán)色打勾按鈕，保存標(biāo)注信息（8）單擊后一個(gè)，標(biāo)注下一張圖片并保存（9）所有圖片標(biāo)注保存后導(dǎo)出.xml文件（10）選擇導(dǎo)出路徑data/Annotations，導(dǎo)出后的data/Annotations文件夾下會自動生成一個(gè)outputs文件夾，用于存儲標(biāo)注完成的數(shù)據(jù)。我們需要將outputs文件夾下的數(shù)據(jù)剪切到Annotations文件夾的根目錄下，才能被讀取到。（11）確認(rèn)導(dǎo)出后，關(guān)閉標(biāo)注軟件4構(gòu)建數(shù)據(jù)集在yolov5的根目錄下新建一個(gè)文件makeTxt.py和文件voc_label.py，分別運(yùn)行makeTxt.py和voc_label.py。（1）在yolov5文件夾下，空白處右鍵打開一個(gè)終端窗口（2）輸入命令sourceactivateyolov5然后回車，進(jìn)入已經(jīng)配置好的yolov環(huán)境（3）輸入命令pythonmakeTxt.py運(yùn)行makeTxt.py文件，生成標(biāo)注信息對應(yīng)的文件目錄，trainval.txttest.txttrain.txtvol.txt四個(gè)文件（4）輸入命令pythonvoc_label.py運(yùn)行voc_label.py文件，生成.txt文件5文件修改（1）數(shù)據(jù)集方面的yaml文件修改在data目錄下，復(fù)制一份coco.yaml文件并將其重命名，放在data目錄下，并對sign.yaml中的參數(shù)進(jìn)行配置。train，val，test：訓(xùn)練集和測試集圖片的路徑，nc：數(shù)據(jù)集的類別數(shù)names：類別的名稱（2）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方面的yaml文件修改在yolov5_project/models目錄下的yolov5s.yaml文件修改6準(zhǔn)備訓(xùn)練腳本文件將參數(shù)配置函數(shù)改為前面修改的yaml文件名稱。若運(yùn)行訓(xùn)練腳本報(bào)錯，修改—batch-size參數(shù)的值default=47開始模型訓(xùn)練輸入命令pythontrain.py運(yùn)行文件，以默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練。在YOLOV5中常用參數(shù)的參數(shù)有：img_size，batch_size、epoch。8準(zhǔn)備識別驗(yàn)證訓(xùn)練模型訓(xùn)練完成后，會生成exp文件夾；打開detect.py文件，指定訓(xùn)練后的best.pt路徑以及要識別的圖片路徑。9YOLOv5實(shí)現(xiàn)限速標(biāo)志檢測（1）輸入命令pythondetect.py開始識別；（2）通過打印信息找到識別結(jié)果路徑1.一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握利用Lanenet算法預(yù)測tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；2.掌握利用laneatt預(yù)測tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。1.通過課程講解了解計(jì)算機(jī)視覺中分割任務(wù)的定義；2.通過課程講解了解車道線檢測的常用數(shù)據(jù)集；3.通過課程講解了解深度學(xué)習(xí)相關(guān)知識；4.通過課程講解了解車道線檢測算法Lanenet算法和Laneatt算法。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.車道線檢測與分割任務(wù)；2.車道線檢測常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；5.利用laneatt預(yù)測tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。教學(xué)準(zhǔn)備1.基于視覺傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測課件；教學(xué)活動1.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測與分割任務(wù)的定義；2.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測常用數(shù)據(jù)集；3.通過多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測算法；4.通過視頻教學(xué)講解、實(shí)操演示和學(xué)生動手實(shí)操，讓學(xué)生們掌握車道線檢測開發(fā)實(shí)訓(xùn)操作。課后作業(yè)教學(xué)體會

2.一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：車上攝像頭如何實(shí)現(xiàn)車道線檢測功能？課前提問多媒體課件分組討論10教學(xué)告知1.車道線檢測與分割任務(wù)；2.車道線檢測常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測tusimple數(shù)據(jù)集；5.利用laneatt預(yù)測tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)15教學(xué)準(zhǔn)備1.基于視覺傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測課件；講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)10教學(xué)實(shí)施1.車道線檢測與分割任務(wù)；2.車道線檢測常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；5.利用laneatt預(yù)測tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。講授演示練習(xí)多媒體課件講解實(shí)操演示課前預(yù)習(xí)分組討論動手實(shí)操25教學(xué)總結(jié)1.車道線檢測相關(guān)知識2.利用算法實(shí)現(xiàn)車道線檢測提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解1.回答問題2.完成學(xué)生工作頁30

3.任務(wù)考核及答案3.1基礎(chǔ)知識認(rèn)識工單在計(jì)算機(jī)視覺中分割任務(wù)包括語義分割與實(shí)例分割。車道線檢測常用數(shù)據(jù)集包括CULane數(shù)據(jù)集和TuSimple數(shù)據(jù)集。車道線檢測常用算法包括Lanenet算法和laneatt算法。3.2利用Lanenet算法預(yù)測tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)開發(fā)活動實(shí)施工單步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1創(chuàng)建虛擬環(huán)境（1）打開終端（2）輸入命令condacreate-nlanenetpython=3.7-y：創(chuàng)建Lanenet虛擬環(huán)境（3）輸入命令condaactivatelanenet：進(jìn)入lanenet虛擬環(huán)境（4）輸入命令cd/home/root123456/project/lanenet-lane-detection-master：進(jìn)入項(xiàng)目文件夾（5）輸入命令pipinstall-rrequirements.txt-i/simple：安裝項(xiàng)目所需Python包2數(shù)據(jù)集預(yù)處理（1）輸入命令：pythontools/generate_tusimple_dataset.py--src_dirdata/train_set：解壓Tusimple數(shù)據(jù)集壓縮文件train_set.zip至項(xiàng)目文件夾下的./data/train_set文件夾（3）輸入命令pythontools/make_tusimple_tfrecords.py：獲得tfrecords文件。3訓(xùn)練與測試（1）輸入命令：pythontools/train_lanenet_tusimple.py（2）輸入命令：pythontools/test_lanenet.py--weights_path./model/tusimple_lanenet/tusimple_lanenet.ckpt--image_path./data/tusimple_test_image/0.jpg：對單張圖片進(jìn)行檢測。（3）輸入命令：pythontools/evaluate_lanenet_on_tusimple.py--weights_path./model/tusimple_lanenet/tusimple_lanenet.ckpt--image_path./data/test_set/clips--save_dir./data/test_set/test_output：對多張圖片進(jìn)行檢測。（4）Lanenet算法是以點(diǎn)的形式還原車道線，不同顏色的點(diǎn)代表不同的車道線。3.3利用laneATT進(jìn)行車道線識別測試步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1環(huán)境配置打開終端，依次輸入如下命令，創(chuàng)建laneatt虛擬環(huán)境。condacreate-nlaneattpython=3.8-ycondaactivatelaneattcondainstallpytorch==1.6torchvision-cpytorchpipinstall-rrequirements.txtcdlib/nms;pythonsetup.pyinstall;cd–pipinstallujson；pipinstallprotobuf==3.19.0-i/simple2車道線識別測試運(yùn)行官方車道線識別樣例demo.py文件，輸入命令：pythondemo.py，以查看車道線識別效果。1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握超聲波雷達(dá)的系統(tǒng)組成及其工作原理；2.能掌握超聲波雷達(dá)主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)。1.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)的基本概念；2.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)存在的優(yōu)缺點(diǎn)；3.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)的類型及其在自動駕駛中的應(yīng)用。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的組成；2.超聲波雷達(dá)的類型；3.超聲波雷達(dá)的工作原理；4.超聲波雷達(dá)的應(yīng)用；5.超聲波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；6.握超聲波雷達(dá)主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)。教學(xué)準(zhǔn)備1.認(rèn)識超聲波雷達(dá)課件；2.認(rèn)識超聲波雷達(dá)學(xué)生手冊；3.認(rèn)識超聲波雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的概念；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的組成；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的工作原理；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的類型；5.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的應(yīng)用；6.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；7.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道超聲波雷達(dá)的主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)；7.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對視覺傳感器的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道有自動駕駛哪些領(lǐng)域會應(yīng)用超聲波雷達(dá)嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解超聲波雷達(dá)的基本概念；2.了解超聲波雷達(dá)存在的優(yōu)缺點(diǎn)；3.了解超聲波雷達(dá)的類型及其在自動駕駛中的應(yīng)用；4.掌握超聲波雷達(dá)的系統(tǒng)組成及其工作原理；5.能掌握超聲波雷達(dá)主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備認(rèn)識超聲波雷達(dá)課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解超聲波雷達(dá)的基本概念；2.了解超聲波雷達(dá)存在的優(yōu)缺點(diǎn)；3.了解超聲波雷達(dá)的類型及其在自動駕駛中的應(yīng)用；4.掌握超聲波雷達(dá)的系統(tǒng)組成及其工作原理；5.能掌握超聲波雷達(dá)主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)超聲波雷達(dá)系統(tǒng)的組成、類型、工作原理、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)、主要的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁。5任務(wù)考核及答案一、判斷題1.超聲波原理是超聲波雷達(dá)利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波,然后接收探頭接收障礙物反射的超聲波,并根據(jù)超聲波反射接收的時(shí)差計(jì)算出與障礙物的距離。（??）2.超聲波的傳輸速度受氣候影響小，具有全天候特性。（?）3.超聲波雷達(dá)在速度很高情況下測量距離有一定的優(yōu)勢，誤差較小。（?）4.超聲波的能量消耗較緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離比較遠(yuǎn)，穿透性強(qiáng)。（??）5.一般來說，超聲波頻率跟靈敏度成反比。（?）6.UPA超聲波雷達(dá)的探測距離一般在15~250cm之間。（??）7.APA超聲波雷達(dá)主要用于測量汽車前后方的障礙物。（?）3.1.8超聲波雷達(dá)的技術(shù)方案，一般有模擬式、四線式數(shù)位、二線式數(shù)位、三線式主動數(shù)位。（??）二、不定項(xiàng)選擇題1.超聲波雷達(dá)系統(tǒng)一般由（ABC）組成。A.超聲波雷達(dá)B.控制器C.顯示部分D.圖像處理器2.常用超聲波探頭的工作頻率有（ABC）。A.40kHzB.48kHzC.58kHzD.77kHz3.轎車的超聲波倒車?yán)走_(dá)傳感器一般安裝在（A）。A.保險(xiǎn)杠外皮上B.保險(xiǎn)杠骨架上駕駛室或尾箱內(nèi)C.擋風(fēng)玻璃上D.汽車頂棚4.超聲波雷達(dá)主要用于（A）目標(biāo)物的探測。A.短距離B.中距離C.長距離D.以上均不對5.超聲波雷達(dá)的測量精度-般為（A）。A.1-3cmB.1-10mmC.0.1mD.1m三、問答題1.簡述超聲波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：超聲波的能量消耗較緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離比較遠(yuǎn)，穿透性強(qiáng)。測距的方法簡單，距離=傳播速度*傳播時(shí)間/2。成本低。缺點(diǎn)：超聲波雷達(dá)在速度很高情況下測量距離有一定的局限性，這是因?yàn)槌暡ǖ膫鬏斔俣群苋菀资芴鞖馇闆r的影響，在不同的天氣情況下，超聲波的傳輸速度不同，而且傳播速度較慢，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，使用超聲波測距無法跟上汽車的車距實(shí)時(shí)變化，誤差較大。另一方面，超聲波散射角大，方向性較差，在測量較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)時(shí)，其回波信號會比較弱，影響測量精度。但是，在短距離測量中，超聲波測距傳感器具有非常大的優(yōu)勢。在車速很高的情況下有局限性，因?yàn)槌晜鞑ニ俣仁芴鞖馇闆r影像，不同天氣，不同傳播速度，且傳播速度的慢。15度左右為340米/秒，溫度越高速度越快。簡述汽車上常用的超聲波類型及其特點(diǎn)。答：汽車上常見的超聲波雷達(dá)有兩種。第一種是安裝在汽車前后保險(xiǎn)杠上的，也就是用于測量汽車前后障礙物的倒車?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)業(yè)內(nèi)稱為UPA；第二種是安裝在汽車側(cè)面的，用于測量側(cè)方障礙物距離的超聲波雷達(dá)，業(yè)內(nèi)稱為APA。UPA超聲波雷達(dá)的探測距離一般在15~250cm之間，主要用于測量汽車前后方的障礙物。APA超聲波雷達(dá)的探測距離一般在30~500cm之間。APA的探測范圍更遠(yuǎn)，因此相比于UPA成本更高，功率也更大。APA的探測距離優(yōu)勢讓它不僅能夠檢測左右側(cè)的障礙物，而且還能根據(jù)超聲波雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)判斷停車庫位是否存在。1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.具備超聲波雷達(dá)的拆裝能力；2.具備超聲波雷達(dá)的調(diào)試能力。1.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)規(guī)格參數(shù)；2.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)控制器接口定義；3.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)的拆裝步驟及方法；4.通過課程講解了解超聲波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法。1.培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主精神；2.培養(yǎng)精益求精的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.超聲波處理盒的接口定義；2.超聲波雷達(dá)的安裝；3.超聲波雷達(dá)的調(diào)試；4.超聲波雷達(dá)的拆卸。教學(xué)準(zhǔn)備1.拆裝與調(diào)試超聲波雷達(dá)課件；2.拆裝與調(diào)試超聲波雷達(dá)學(xué)生手冊；3.拆裝與調(diào)試超聲波雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解超聲波雷達(dá)處理盒接口定義；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解超聲波雷達(dá)的拆裝步驟；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解超聲波雷達(dá)的調(diào)試步驟；4.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深了解超聲波雷達(dá)的拆裝與調(diào)試。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家知道如何對超聲波雷達(dá)進(jìn)行拆裝與調(diào)試嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.超聲波雷達(dá)規(guī)格參數(shù)；2.超聲波雷達(dá)控制器接口定義；3.超聲波雷達(dá)的拆裝步驟及方法；4.超聲波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備拆裝與調(diào)試超聲波雷達(dá)課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解超聲波雷達(dá)拆裝與調(diào)試使用的工具設(shè)備；2.了解超聲波雷達(dá)規(guī)格參數(shù)；3.了解超聲波雷達(dá)控制器接口定義；4.掌握超聲波雷達(dá)的拆裝步驟及方法；5.掌握超聲波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)超聲波雷達(dá)的安裝、調(diào)試、拆裝步驟及方法。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁5任務(wù)考核及答案一、設(shè)備準(zhǔn)備和接口定義認(rèn)識的活動實(shí)施工單1.寫出下列設(shè)備的名稱圖片名稱智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感與感知實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源線應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺內(nèi)故障控制板超聲波雷達(dá)十二通道超聲波處理盒超聲波雷達(dá)線束電源信號線在下表中寫出十二通道超聲波處理盒接口名稱十二通道超聲波處理盒示意圖序號名稱①1號超聲波傳感器負(fù)極或電源地②1號超聲波傳感器正極③12V電源+12V輸入④源負(fù)極和RS232及485地（RS232及485通信時(shí)必須接該腳）⑤PCW(RS232通訊接TXD,RS232電平)或者485A⑥PCR(RS232通訊接口RXD,RS232電平)或者485B二、安裝前檢查活動實(shí)施工單1.螺栓/工具的檢查（根據(jù)實(shí)際使用的螺栓/工具作答）根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”工具是否齊全是R否￡工具使用功能是否正常是R否￡2.超聲波雷達(dá)、十二通道超聲波處理盒及連接線的檢查超聲波雷達(dá)、十二通道超聲波處理盒及連接線根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”超聲波雷達(dá)外觀檢查表面有無凹痕、劃痕、裂縫有￡無R表面有無變形、毛刺有￡無R表面層有無龜裂、脫落有￡無R金屬件有無銹蝕有￡無R接線端子針腳有無損壞、變形有￡無R接線端子針腳有無生銹有￡無R十二通道超聲波處理盒外觀檢查表面有無凹痕、劃痕、裂縫有￡無R表面有無變形、毛刺有￡無R表面層有無龜裂、脫落有￡無R金屬件有無銹蝕有￡無R端口有無損壞、變形有￡無R端口有無生銹有￡無R接線端子針腳有無損壞、變形有￡無R接線端子針腳有無生銹有￡無R連接線檢查連接線是否齊全是R否￡表面有無破損有￡無R表面有無變形有￡無R表面有無裂痕有￡無R針腳有無損壞有￡無R針腳有無生銹有￡無R三、超聲波雷達(dá)安裝的活動實(shí)施工單超聲波雷達(dá)安裝根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案連接超聲波雷達(dá)線束應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺是否處于斷電狀態(tài)是R否￡將八組超聲波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)線束插接好。安裝超聲波處理盒使用尼龍?jiān)鷰⑹ǖ莱暡ㄌ幚砗泄潭ㄓ趹?yīng)用實(shí)訓(xùn)臺內(nèi)的相應(yīng)位置。安裝超聲波雷達(dá)分別將8個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺架對應(yīng)的八個(gè)安裝孔位上，注意“u↑p“標(biāo)識朝臺架頂部方向安裝四、線路連接活動實(shí)施工單線路連接根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案接線端子連接分別將8個(gè)超聲波雷達(dá)線束和電源信號線插接在十二通道超聲波處理盒上，注意對應(yīng)超聲波雷達(dá)的安裝順序。接線端子連接電源信號線（紅、藍(lán)、綠、黃）分別接在故障控制板的接口位置。接線顏色定義紅色12V電源+12V輸入藍(lán)色源負(fù)極和RS232及485地綠色PCW黃色PCR應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源線連接接上應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源線。五、超聲波雷達(dá)的調(diào)試活動實(shí)施工單超聲波雷達(dá)的調(diào)試根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”或根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案檢查電源線檢查以太網(wǎng)連接狀態(tài)打開測試軟件配置串口參數(shù)選擇超聲波模塊對應(yīng)的COM口打開EISA-SS電源開關(guān)電源線是否連接正確是R否￡打開電腦。檢查網(wǎng)線是否連接正確（以太網(wǎng)是否處于連接狀態(tài)）是R否￡應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電腦的以太網(wǎng)IP是否設(shè)置為02是R否￡EISA-SS電腦的子網(wǎng)掩碼是否設(shè)置為是R否￡在電腦桌面雙擊打開“Ultrasonicradar-232.exe“上位機(jī)配置串口參數(shù)（上位機(jī)和超聲波雷達(dá)通信串口參數(shù)）選擇對應(yīng)COM口（在“我的電腦右鍵--》“管理”--》“設(shè)備管理”--》“端口”查看超聲波雷達(dá)對應(yīng)COM口）選擇超聲波模塊對應(yīng)的COM口。單擊開始，開始進(jìn)行測試，界面右方是否出現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示每個(gè)超聲波雷達(dá)的信息是R否￡程序左邊會顯示超聲波的狀態(tài)，綠色狀態(tài)為正常，紅色狀態(tài)為異常，表示對應(yīng)的超聲波雷達(dá)可能出現(xiàn)短路、斷路等原因。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，用戶應(yīng)檢查相應(yīng)的超聲波雷達(dá)，同時(shí)會顯示離障礙物的距離，單位為CM。程序右邊顯示車輛圖及相應(yīng)的超聲波雷達(dá)檢測到的距離及對應(yīng)的狀態(tài)，單位為CM。狀態(tài)對應(yīng)如下：離障礙物距離狀態(tài)/顏色顯示提示聲音警報(bào)類型＜30CM紅色危險(xiǎn)提示急促聲音警報(bào)30CM~40CM橙色慢行提示較急促聲音警報(bào)40CM~50CM黃色警戒提示不急促聲音警報(bào)＞50CM綠色提示安全不發(fā)聲沒有檢測到障礙物綠色提示安全不發(fā)聲結(jié)論：超聲波雷達(dá)是否正常工作。是R否￡六、超聲波雷達(dá)的拆卸根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”是否關(guān)閉測試軟件是R否￡是否關(guān)閉應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺上的電腦是R否￡是否關(guān)閉應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源開關(guān)是R否￡是否拔出應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺電源線插口是R否￡是否拆卸超聲波雷達(dá)相關(guān)線束是R否￡是否拆卸超聲波雷達(dá)是R否￡拆卸下來的工具及零部件是否放置在絕緣墊上是R否￡七、清潔整理根據(jù)實(shí)際情況在“□”位置上打“√”是否清潔超聲波雷達(dá)是R否￡是否整理線束是R否￡工具是否齊全是R否￡是否清潔應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺表面是R否￡是否清潔工作臺，并疊好無紡布放置于合適位置是R