智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷-教案 項目一任務1：智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景（教師手冊）

任務1.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景-教師手冊智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應用技術(shù)EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一體化教學設(shè)計授課教師：授課班級：學時數(shù)：授課日期：一體化教學場所：教學目標能力目標知識目標素質(zhì)目標1.能掌握中國汽車傳感器發(fā)展歷程；2.能掌握MEMS傳感器與智能傳感器的聯(lián)系與區(qū)別；3.能掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用；4.能掌握智能汽車中搭載傳感器的類型；5.能掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器行業(yè)的驅(qū)動因素和制約因素；6.能掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器發(fā)展趨勢；7.能掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈簡介及其供應商。1.通過課程講解了解傳感器的定義；2.通過課程講解了解傳感器的結(jié)構(gòu)；3.通過課程講解了解智能傳感器定義；4.通過課程講解了解智能傳感器的結(jié)構(gòu)；5.通過課程講解了解智能傳感器的特點；6.通過課程講解了解MEMS微電子系統(tǒng)的概述；7.通過課程講解了解MEMS傳感器的結(jié)構(gòu)；8.通過課程講解了解MEMS傳感器的特點。1.專心聽課認真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復習習慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對課程的了解。教學重點1.傳感器的定義和結(jié)構(gòu)；2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車中搭載傳感器的類型；3.智能傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；4.MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；5.傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用。教學準備1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景課件；2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景學生手冊；3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景學生工作頁。教學活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們知道傳感器的定義和結(jié)構(gòu)；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們知道智能網(wǎng)聯(lián)汽車中搭載傳感器的類型；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們了解智能傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們知道MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；5.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們知道傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用；6.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們知道汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈；7.通過多媒體課件中部分圖片和課程講解讓學生們了解智能汽車傳感器行業(yè)驅(qū)動因素、制約因素、發(fā)展趨勢和傳感器的主要供應商；8.通過完成工作頁方式，讓學生們加深對智能汽車傳感器的應用現(xiàn)狀和發(fā)展現(xiàn)狀的了解。課后作業(yè)教學體會一體化教學實施教學流程教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配（min）教學引入提問：大家都知道哪一些傳感器的例子和應用場景？課前提問多媒體課件分組討論2教學告知1.掌握傳感器的定義和結(jié)構(gòu)；2..掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車中搭載傳感器的類型；3..掌握智能傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；4..掌握MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；5..掌握傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用；6.掌握汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈；7.掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器行業(yè)驅(qū)動因素、制約因素、發(fā)展趨勢。講授多媒體課件示范教學課前預習3教學準備智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。講授多媒體課件講解課前預習5教學實施1.掌握傳感器的定義和結(jié)構(gòu)；2..掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車中搭載傳感器的類型；3..掌握智能傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；4..掌握MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點及應用；5..掌握傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用；6.汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈；7.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器行業(yè)驅(qū)動因素、制約因素、發(fā)展趨勢。講授多媒體課件講解課前預習分組討論75教學總結(jié)智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。提問啟發(fā)引導多媒體課件講解回答問題2.完成個別理論工作頁5任務考核及答案3.1判斷題3.1.1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。（√）3.1.2在智能汽車中，傳統(tǒng)傳感器已全部被取代。（×）3.1.3集成慣性傳感器，可用于側(cè)傾穩(wěn)定性控制和側(cè)翻感應，為電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)ESP和高級車輛動力學控制功能提供支持。（√）3.1.4在安全氣囊系統(tǒng)中，ECU處理MEMS加速度和角速度傳感器的數(shù)據(jù)后，根據(jù)事故的分類和嚴重程度激活相應的約束系統(tǒng)。（√）3.1.5氣動座椅可以利用壓力傳感器的信號，根據(jù)每一位駕駛者和前排乘客的體形控制座椅內(nèi)部不同路徑和不同大小的氣囊來進行調(diào)整，從而提高乘坐舒適度。（√）3.1.6視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用是以攝像頭的方式出現(xiàn)，主要包括單目、雙目、三目。（√）3.1.7在車上安裝三目攝像頭可實現(xiàn)360°全方位監(jiān)控，用于汽車環(huán)繞全景圖像停車輔助系統(tǒng)。（×）3.1.8短距離超聲波安裝在車輛兩側(cè)，遠距離超聲波安裝在車輛的前后保險桿上。（×）3.1.9車載毫米波雷達的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻段。（√）3.1.10芯片是汽車傳感器的核心部件。芯片在上游原材料中成本占比超過60%。（×）3.2不定項選擇題3.2.1傳感器通常由（ABC）組成。A.敏感元件B.轉(zhuǎn)換元件C.轉(zhuǎn)換電路D.以上都不對3.2.2MEMS傳感器通常由（ABCD）組成。A.印刷電路板B.MEMS元件C.去耦單元D.鍵合線3.2.3汽車轉(zhuǎn)彎時，為實現(xiàn)車輛平穩(wěn)運行，汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)需要通過（ABCD）來實現(xiàn)控制功能。A.輪速傳感器B.轉(zhuǎn)向角傳感器C.橫擺角速度D.側(cè)向加速度傳感器3.2.4線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可通過（D）測量轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角。A.車速傳感器B.轉(zhuǎn)矩傳感器C.位移傳感器D.轉(zhuǎn)向角傳感器3.2.5MEMS傳感器在智能汽車上的應用與動力總成相關(guān)的傳感器有（B）。A.踏板行程傳感器B.集成慣性傳感器C.加速度傳感器D.以上都不對3.2.6集成慣性傳感器SMI700可以測量（AC）。A.橫向加速度B.底盤側(cè)翻速率C.縱向加速度D.以上都不對3.2.7在安全氣囊系統(tǒng)中，（A）可以檢測車輛的減速情況。A.MEMS加速度傳感器B.MEMS壓力傳感器C.MEMS角速度傳感器D.集成慣性傳感器3.2.8低重力加速度傳感器應用到懸架系統(tǒng)中，可以測量（ABCDE）。A.物體沿z軸的加速度B.靜態(tài)加速度C.橫滾運動D.動態(tài)加速度E.俯仰運動3.2.9對于自動駕駛車輛而言，前視攝像頭一般會安裝在（A）上，可檢測前方路況，識別人、車、分道線、道路標識以及障礙物等。A.前擋風玻璃B.前保險桿C.后保險桿D.后視鏡下方3.2.10內(nèi)置攝像頭在智能汽車中可實現(xiàn)的功能包括（AC）。A.身份識別B.語音交互C.健康狀態(tài)監(jiān)控D.聲音識別3.2.11激光雷達具有高精度、高分辨率的特點，可進行（ABCD）。A.障礙物檢測與分割B.可通行空間檢測C.高精度電子地圖制圖與定位D.障礙物軌跡預測3.2.12汽車傳感器的生產(chǎn)材料包括（ABCDEF）。A.外殼材料B.開關(guān)接頭C.信號采集器D.電路板E.芯片F(xiàn).以上都是3.3問答題3.3.1簡述智能傳感器的特點和優(yōu)勢。答：（1）測量的精度和準確性更高（2）系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性更好（3）微處理器可以融合多個敏感元件的數(shù)據(jù)（4）數(shù)據(jù)輸出形式種類和應用場景更多3.3.2簡述MEMS微機電子系統(tǒng)的概述。答：MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)（Micro-ElectroMechanicalSystem），微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。而MEMS傳感器就是采用微電子和微機械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。加工精度在微米級別。3.3.3簡述MEMS傳感器的特點和優(yōu)勢。答：（1）微型化：MEMS器件體積小，單個尺寸以毫米甚至微米作為計量單位，重量輕，耗能低。MEMS更高的表面體積比（表面積比體積）可以提高表面?zhèn)鞲衅鞯拿舾谐潭?。?）批量生產(chǎn)：以單個1mm×1mm尺寸的MEMS傳感器為例，用硅微加工工藝在一片8英寸的硅片晶元上可同時切割出大約30000個MEMS芯片，批量生產(chǎn)可大大降低單個MEMS的生產(chǎn)成本。（3）集成化：一般來說，單顆MEMS往往在封裝機械傳感器的同時，還會集成ASIC芯片，控制MEMS芯片以及轉(zhuǎn)換模擬量為數(shù)字量輸出。3.3.4應用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的MEMS傳感器有哪些？答：（1）與動力總成相關(guān)的傳感器——集成慣性傳感器（2）與安全相關(guān)的傳感器——安全氣囊系統(tǒng)中的MEMS加速度和角速度傳感器、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）中的MEMS壓力傳感器（3）與底盤相關(guān)的傳感器——懸架系統(tǒng)中的低重力加速度傳感器（4）與智能座艙相關(guān)的傳感器——氣動座椅的壓力傳感器、抬頭顯示系統(tǒng)的激光掃描MEMS投影系統(tǒng)、車載語音交互系統(tǒng)的MEMS麥克風傳感器3.3.5簡述毫米波雷達在智能汽車中的應用。答：24GHz的車載毫米波雷達目前應用于汽車的盲區(qū)監(jiān)測、變道輔助。雷達安裝在車輛的后保險杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進行變道。77GHz雷達主要裝配在車輛的前保險杠上，探測與前車的距離以及前車的速度，實現(xiàn)緊急制動、ACC自適應巡航等功能。3.3.6簡述汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。答：（1）上游——上游產(chǎn)業(yè)鏈是汽車傳感器的生產(chǎn)材料，包括外殼材料、開關(guān)接頭、信號采集器、電路板、芯片等。（2）中游——產(chǎn)業(yè)鏈中游主要是各類傳感器的制造和封裝等，由上游產(chǎn)業(yè)鏈提供原材料，在這里進行傳感器的生產(chǎn)。企業(yè)為傳感器開發(fā)適配的軟件系統(tǒng)，做數(shù)據(jù)融合處理并對各種應用場景提供解決方案。（3）下游——汽車傳感器的下游參與者是汽車主機廠。汽車傳感器供應商提供的傳感器是定制化的。汽車傳感器安裝的位置和數(shù)量是由汽車主機廠和汽車傳感器的供應商共同商討決定的。3.3.7智能汽車傳感器行業(yè)的驅(qū)動因素有哪些？答：（