智能网联汽车感知系统装调与故障诊断-教案 项目一任务2：认识智能网联汽车环境感知技术（教师手册）

任务1.2认识智能网联汽车环境感知技术-教师手册智能网联汽车传感器应用技术EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一体化教学设计授课教师：授课班级：学时数：授课日期：一体化教学场所：教学目标能力目标知识目标素质目标1.能掌握自动驾驶分级标准；2.能掌握自动驾驶的核心环节；3.能掌握主流的环境感知方案。1.通过课程讲解了解环境感知应用的传感器类型；2.通过课程讲解了解多传感器信息融合技术的类型；3.通过课程讲解了解特斯拉Model3传感器配置方案；4.通过课程讲解了解Waymo第五代车型传感器配置方案；5.通过课程讲解了解蔚来ES6/ES8传感器配置方案；6.通过课程讲解了解蔚来ET7传感器配置方案；7.通过课程讲解了解小鹏P7传感器配置方案；8.通过课程讲解了解小鹏P5传感器配置方案；9.通过课程讲解了解自动紧急制动功能的汽车传感器布置方案；10.通过课程讲解了解自适应巡航功能的汽车传感器布置方案；11.通过课程讲解了解停车辅助功能的汽车传感器布置方案；12.通过课程讲解了解车道保持辅助功能的汽车传感器布置方案。1.专心听课认真记录笔记；2.积极参与讨论；3.个人积极回答问题；4.养成良好的课后复习习惯；5.课后翻阅相关资料加深对课程的了解。教学重点1.自动驾驶的核心环节；2.主流的环境感知方案；3.环境感知应用的传感器类型；4.不同车企智能网联汽车传感器布置方案；5.不同ADAS功能的汽车传感器布置方案。教学准备1.认识智能网联汽车环境感知技术课件；2.认识智能网联汽车环境感知技术学生手册；3.认识智能网联汽车环境感知技术学生工作页。教学活动1.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解自动驾驶分级标准；2.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解自动驾驶的核心环节；3.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们知道主流的环境感知方案；4.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们知道环境感知应用的传感器类型；5.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解不同车企智能网联汽车传感器布置方案；6.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解不同ADAS功能的汽车传感器布置方案；7.通过完成工作页方式，让学生们加深对智能网联汽车环境感知技术的了解。课后作业教学体会一体化教学实施教学流程教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配（min）教学引入提问：大家都知道有哪些车企研发了自动驾驶产品吗？课前提问多媒体课件分组讨论2教学告知1.了解自动驾驶分级标准；2.了解自动驾驶的核心环节；3.掌握主流的环境感知方案；4.掌握环境感知应用的传感器类型；5.了解不同车企智能网联汽车传感器布置方案；6.了解不同ADAS功能的汽车传感器布置方案。讲授多媒体课件示范教学课前预习3教学准备认识智能网联汽车环境感知技术课件。讲授多媒体课件讲解课前预习5教学实施1.了解自动驾驶分级标准；2.了解自动驾驶的核心环节；3.掌握主流的环境感知方案；4.掌握环境感知应用的传感器类型；5.了解不同车企智能网联汽车传感器布置方案；6.了解不同ADAS功能的汽车传感器布置方案。讲授多媒体课件讲解课前预习分组讨论75教学总结智能网联汽车环境感知技术及主流的环境感知方案。提问启发引导多媒体课件讲解回答问题2.完成个别理论工作页5任务考核及答案3.1判断题3.1.1我国实行的《汽车驾驶自动化分级》是沿用了SAEL0-L5的分级方法。（√）3.1.2自动驾驶的三大核心环节包括感知、决策、执行。（√）3.1.3环境感知是实现自动驾驶的基础。（√）3.1.4多传感器信息融合（MSF）利用计算机技术，对多传感器或多源的信息和数据进行多层次、多空间的组合处理，最终做出判断和决策的过程。（√）3.1.5多传感器信息融合的方式分为前融合和后融合。（√）3.1.6特斯拉Model3配置的三目摄像头中的宽视野摄像头使用的是长焦距镜头。（×）3.1.7蔚来ES8的12个超声波雷达和4个环视摄像头用于完成低速的自主泊车功能。（√）3.1.8蔚来ES8车辆顶部中央部位搭载了一个来自Innovusion的等效300线MEMS固态激光雷达。（×）3.1.9AEB系统最佳传感器配置为“激光雷达+视觉传感器”组合。（×）3.1.10按照功能等级分类，ACC系统可分为典型ACC系统和全速ACC系统。（√）3.2不定项选择题3.2.1智能汽车环境感知使用的传感器主要包括（ABCD）。A.视觉传感器B.超声波雷达C.毫米波雷达D.激光雷达3.2.2前融合有（A）个感知算法。A.1B.2C.5D.63.2.3目前智能汽车主流的环境感知方案主要有（AD）。A.视觉主导方案B.毫米波雷达主导方案C.超声波雷达主导方案D.激光雷达主导方案3.2.4采用了激光雷达主导方案的车企有（D）测量转向盘的转角。A.Waymo捷豹I-PaceB.蔚来ET7C.小鹏P7D.特斯拉Model33.2.5特斯拉Model3安装了（B）个摄像头。A.5B.6C.8D.123.2.6Waymo的自动驾驶汽车用到的360度激光雷达刻意探测（C）外的物体。A.180mB.200mC.300mD.400m3.2.7蔚来ES8/ES6汽车配置的三目摄像头的视场角分别为（ABD）。A.28°B.52°C.53°D.150°3.2.8蔚来ET7配置的摄像头的像素为（C）。A.1.2MPB.5MPC.8MPD.15MP3.2.9小鹏P5选取的激光雷达为大疆Livox首款车规级（C）。A.机械激光雷达B.MEMS微振镜激光雷达C.棱镜激光雷达D.Flash激光雷达3.2.10自动紧急制动功能可分为（ABC）。A.城市专用AEB系统B.高速公路专用AEB系统C.行人保护专用AEB系统D.动物专用AEB系统3.2.11按照功能分类，停车辅助功能分为（ABCD）。A.APA系统B.RPA远程遥控泊车C.自主学习泊车D.AVP代客泊车3.2.12LKA系统最佳的搭配方案为（C）。A.视觉传感器B.超声波雷达C.毫米波雷达D.激光雷达3.3问答题3.3.1实现多传感器前融合的要求有哪些？答：（1）软件算法：各个传感器数据采集方式和周期相对独立，需要实现数据空间和时间同步，例如时间误差需要控制在1微秒以内；100米外的物体距离精度要在3厘米以内。这就需要各个传感器在算法端具备时间校准和空间标定的功能。（2）芯片算力：整车所有传感器原始数据都汇集到中央计算平台进行处理，对于AI芯片的算力提出更高的要求。（3）数据通信：不同类型的传感器是来自不同硬件厂商，因为产品接口与商业协议等问题，有些传感器无法获得原始数据；需要对车内通信带宽进行升级，来支持多传感器数据的并发。3.3.2相比于后融合，前融合具有哪些优势？答：（1）前融合将所有传感器的原始数据进行统一算法处理，降低了整个感知架构的复杂度和系统延迟；（2）在后融合感知中会过滤掉的无效和无用的信息，而在前融合感知中可以通过将这些信息与其他传感器数据融合后再进行综合识别，创建出一个更全面、更完整的环境感知信息，大大提高感知系统的稳健性。3.3.3简述视觉主导方案的优缺点。答：（1）优点：成本低、目标颜色和纹路的识别能力强。（2）缺点：距离检测难度大、检测效果收环境影响大。3.3.4简述激光雷达主导方案的优缺点。答：（1）优点：探测距离长、探测精度高、不受光线影响和响应速度灵敏。（2）缺点：受天气影响大、容易损坏且后期维修成本高。3.3.5小鹏P5和蔚来ET7的激光雷达的安装位置分别在哪里？简述这两种安装方案的区别。答：（1）探测范围：蔚来ET7顶激光雷达的布置方式可以让探测范围更高、更远。（2）探测盲区大小：对于城区自动驾驶来说自动驾驶汽车左右两侧的盲区是很关键的区域，小鹏P5激光雷达的安装方式能更早地探测到左右两侧的关键目标，盲区更小。（3）使用寿命：P5的安装位置对于激光雷达的工作温度及散热方式均有较好的考量，激光雷