智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷-教案 項(xiàng)目四 認(rèn)識與應(yīng)用毫米波雷達(dá)

、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.能掌握毫米波雷達(dá)的組成；2.能掌握毫米波雷達(dá)的工作原理。1.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)的基本概念；2.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)的類型及其在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；3.通過課程講解毫米波雷達(dá)的系統(tǒng)組成及其工作原理；4.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)存在的優(yōu)缺點(diǎn)。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.毫米波雷達(dá)的概念；2.毫米波的類型；3.毫米波雷達(dá)的構(gòu)成；4.毫米波雷達(dá)的應(yīng)用；5.毫米波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)。教學(xué)準(zhǔn)備1.認(rèn)識毫米波雷達(dá)課件；2.認(rèn)識毫米波雷達(dá)學(xué)生手冊；3.認(rèn)識毫米波雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動(dòng)1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的基本概念；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的類型及其在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的系統(tǒng)組成及其工作原理；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道毫米波雷達(dá)存在的優(yōu)缺點(diǎn)；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對毫米波雷達(dá)的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)

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(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：除了通信這方面外，毫米波還應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解毫米波雷達(dá)的概念；2.了解毫米波的類型；3.了解毫米波雷達(dá)的構(gòu)成；4.了解毫米波雷達(dá)的應(yīng)用；5.了解毫米波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)。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)識毫米波雷達(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.了解毫米波雷達(dá)的概念；2.了解毫米波的類型；3.了解毫米波雷達(dá)的構(gòu)成；4.了解毫米波雷達(dá)的應(yīng)用；5.了解毫米波雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)。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)認(rèn)識毫米波雷達(dá)課件。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毫米波雷達(dá)主要有脈沖式毫米波雷達(dá)和調(diào)頻式連續(xù)毫米波雷達(dá)兩大類型。（√）3.1.2毫米波雷達(dá)是ADAS輔助駕駛功能的核心部件。（√）3.1.324GHz毫米波雷達(dá)具備更高的識別精度、更高的信噪比以及更強(qiáng)的穿透能力。（×）3.1.4毫米波雷達(dá)只能測量距離、速度以及方位角等信息。（√）3.1.577GHz雷達(dá)主要實(shí)現(xiàn)近距離探測，24GHz雷達(dá)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)中距離和遠(yuǎn)距離探測。（×）3.1.6控制電路是毫米波雷達(dá)最核心的硬件部分。（×）3.1.724GHz毫米波雷達(dá)又名角雷達(dá)，主要安裝在車輛側(cè)方，測距范圍達(dá)60米。（×）3.1.8毫米波雷達(dá)具備測速、測距、測角、全天候工作的能力。（√）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1毫米波雷達(dá)的毫米波波長在（B）波段。A.1mm~5mmB.1mm~10mmC.1mm~15mmD.1mm~20mm3.2.2毫米波雷達(dá)波長頻率在（C）。A.10GHz~200GHzB.20GHz~300GHzC.30GHz~300GHzD.30GHz~400GHz3.2.3常見的毫米波雷達(dá)分為（AC）。A.24GHz毫米波雷達(dá)B.30GHz毫米波雷達(dá)C.77GHz毫米波雷達(dá)D.300GHz毫米波雷達(dá)3.2.4毫米波雷達(dá)在汽車中應(yīng)用功能有（ABCD）。A.換道輔助功能B.盲區(qū)檢測功能C.開門預(yù)警功能D.倒車預(yù)警功能3.2.5毫米波雷達(dá)主要由（ABCD）構(gòu)成。A.天線B.射頻組件C.信號處理模塊D.控制電路3.3問答題3.3.1簡述調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)工作原理。答：調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)是通過對連續(xù)波進(jìn)行頻率調(diào)制，根據(jù)發(fā)射信號和回波信號的時(shí)間差、頻率差和相位差來獲取目標(biāo)信息的一種雷達(dá)體制。3.3.2簡述毫米波雷達(dá)的構(gòu)成。答：毫米波雷達(dá)主要由天線、射頻組件、信號處理模塊以及控制電路等構(gòu)成，其中天線和射頻組件是最核心的硬件部分。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.能掌握毫米波雷達(dá)具體技術(shù)參數(shù)；2.能掌握毫米波雷達(dá)的傳感器芯片技術(shù)。1.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)；2.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)傳感器芯片的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)；3.通過課程講解毫米波雷達(dá)的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.通過課程講解了解毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的性能要求。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)；2.毫米波雷達(dá)傳感器芯片的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)；3.毫米波雷達(dá)的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的性能要求。教學(xué)準(zhǔn)備1.選用毫米波雷達(dá)課件；2.選用毫米波雷達(dá)學(xué)生手冊；3.選用毫米波雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動(dòng)1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)傳感器芯片的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)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)生們知道毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的性能要求；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對毫米波雷達(dá)的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)

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(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：除了通信這方面外，毫米波還應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)；2.了解毫米波雷達(dá)傳感器芯片的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)；3.了解毫米波雷達(dá)的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.了解毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的性能要求。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備選用毫米波雷達(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.了解毫米波雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)；2.了解毫米波雷達(dá)傳感器芯片的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)；3.了解毫米波雷達(dá)的選用標(biāo)準(zhǔn)；4.了解毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的性能要求。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)選用毫米波雷達(dá)課件。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最大測量目標(biāo)數(shù)指毫米波雷達(dá)在探測過程中可同時(shí)探測目標(biāo)的最大數(shù)目。（√）3.1.2毫米波雷達(dá)掃描扇形角度通常是和探測距離成正比例，探測距離越遠(yuǎn)，角度越大。（×）3.1.3最大探測距離、水平扇形角度和垂直仰角這三個(gè)技術(shù)參數(shù)，直接決定了毫米波雷達(dá)的整體探測范圍。（√）3.1.4常見的車載毫米波雷達(dá)有前向毫米波雷達(dá)和后向毫米波雷達(dá)兩種。（×）3.1.5信號接收器越多，最大探測目標(biāo)數(shù)越大。（√）3.1.6毫米波雷達(dá)的角度分辨率為2°，那它可以區(qū)分在空間上相距2.5°的兩個(gè)物體。（×）3.1.7在變道輔助場景中，毫米波雷達(dá)在車輛上的布局分為1長2后和1長4短兩種。（√）3.1.8距離分辨率指距離方向分辨兩個(gè)目標(biāo)的能力。（√）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1（ABCD）技術(shù)參數(shù)直接決定毫米波雷達(dá)的測量精確值。A.最大探測目標(biāo)數(shù)B.探測距離C.水平視場角D.垂直視場角3.2.2CMOS工藝?yán)走_(dá)需要（A）顆芯片。A.1B.2~5C.7~8D.93.2.3測量分辨率包括（AC）。A.距離分辨率B.速度分辨率C.角度分辨率D.角度分辨率3.2.4毫米波雷達(dá)水平視場角為（），垂直視場角為（B）。A.4.5°，20°B.20°，4.5°C.40°，9°D.9°，40°3.2.5在緊急制動(dòng)應(yīng)用場景中，對毫米波雷達(dá)（ACD）要求較高。A.最小探測距離B.角度測量精度C.距離測量精度D.靈敏性3.3問答題3.3.1簡述變道輔助系統(tǒng)（LCA）中，毫米波雷達(dá)的選用標(biāo)準(zhǔn)。答：總體來說變道輔助場景要求毫米波雷達(dá)的水平掃描角度要盡量大，速度測量精度和角度測量精度要盡量高。測量距離和垂直仰角則要求不高。3.3.2簡述毫米波雷達(dá)具體技術(shù)參數(shù)。答：毫米波雷達(dá)的選用主要根據(jù)其具體參數(shù)來選擇，這些參數(shù)主要包括最大探測距離、視場角、測量分辨率、測量精度和最大探測目標(biāo)數(shù)。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.能獨(dú)立完成毫米波雷達(dá)的安裝；2.能獨(dú)立完成線路連接；3.能獨(dú)立完成毫米波雷達(dá)的調(diào)試；4.能獨(dú)立完成毫米波雷達(dá)的拆卸。1.通過課程講解知道毫米波雷達(dá)拆裝與調(diào)試使用的工具設(shè)備；2.通過課程講解了解易來達(dá)毫米波雷達(dá)端口接口定義；3.通過課程講解了解易來達(dá)毫米波雷達(dá)品質(zhì)檢測的方法；4.通過課程講解了解易來達(dá)毫米波雷達(dá)品質(zhì)檢測；5.通過課程講解掌握毫米波雷達(dá)的安裝步驟及方法；6.通過課程講解掌握線路連接步驟及方法；7.通過課程講解掌握毫米波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法；8.通過課程講解掌握毫米波雷達(dá)的拆卸步驟及方法。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.毫米波雷達(dá)端口接口定義；2.毫米波雷達(dá)的安裝；3.毫米波雷達(dá)的調(diào)試；4.毫米波雷達(dá)的拆卸。教學(xué)準(zhǔn)備1.拆裝與調(diào)試毫米波雷達(dá)課件；2.拆裝與調(diào)試毫米波雷達(dá)學(xué)生手冊；3.拆裝與調(diào)試毫米波雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動(dòng)1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)端口接口定義；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的安裝步驟；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的調(diào)試步驟；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解毫米波雷達(dá)的拆卸步驟；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深了解毫米波雷達(dá)的拆裝與調(diào)試。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)

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(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：現(xiàn)在需要使用毫米波雷達(dá)來實(shí)現(xiàn)變道輔助功能。那在汽車上路前需要進(jìn)行哪些操作？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解毫米波雷達(dá)端口接頭定義；2.掌握毫米波雷達(dá)的安裝步驟及方法；3.掌握線路連接步驟及方法；4.掌握毫米波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法；5.掌握毫米波雷達(dá)的拆卸步驟及方法。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)試毫米波雷達(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.了解毫米波雷達(dá)端口接頭定義；2.掌握毫米波雷達(dá)的安裝步驟及方法；3.掌握線路連接步驟及方法；4.掌握毫米波雷達(dá)的調(diào)試步驟及方法；5.掌握毫米波雷達(dá)的拆卸步驟及方法。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)拆裝與調(diào)試毫米波雷達(dá)課件。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易來達(dá)毫米波雷達(dá)端口接頭認(rèn)識活動(dòng)實(shí)施工單3.1.1在下表中寫出易來達(dá)毫米波雷達(dá)端口接頭名稱易來達(dá)毫米波雷達(dá)端口接頭示意圖序號名稱19~36V電源線2地線3RCAN低信號4RCAN高信號5BCAN低信號6BCAN高信號7輸出口18輸出口23.2工具設(shè)備準(zhǔn)備及檢測的活動(dòng)實(shí)施工單3.2.1在下表中寫出下列設(shè)備的名稱圖片名稱易來達(dá)毫米波雷達(dá)數(shù)字萬用表CAN總線分析儀示波器直流可調(diào)電源3.2.2工具設(shè)備的檢測工具設(shè)備的檢測根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案毫米波雷達(dá)線束檢測使用萬用表電阻檔測量毫米波線束每根線之間的電阻值，正常電阻值應(yīng)為0.1Ω~2Ω之間。直流可調(diào)電源檢測將數(shù)字萬用表正負(fù)極表筆分別連接毫米波雷達(dá)線束端口正負(fù)極并將調(diào)節(jié)開關(guān)旋轉(zhuǎn)至直流電壓檔，將毫米波雷達(dá)線束另一端正負(fù)極連接直流可調(diào)電源正負(fù)極，然后將直流可調(diào)電源調(diào)到12V，正常電壓值應(yīng)約12V。CAN總線分析儀電阻檢測使用數(shù)字萬用表電阻檔測量CAN總線分析儀CAN1通道電阻值，電阻讀數(shù)大約為120Ω。3.2.3使用毫米波雷達(dá)測試軟件檢測毫米波雷達(dá)使用毫米波雷達(dá)測試軟件檢測毫米波雷達(dá)根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案設(shè)備連接先將毫米波雷達(dá)與毫米波線束端口連接，然后將毫米波雷達(dá)線束中的BCANH線和BCANL線分別連接CAN總線分析儀CAN1通道的CANH接口和CANL接口，再將毫米波雷達(dá)線束中的電源線與接地線分別連接直流可調(diào)電源的正負(fù)極，最后將方口USB線一頭連接到CAN總線分析儀背面接口上，另一頭USB接口連接到筆記本電腦上并打開直流可調(diào)電源開關(guān)設(shè)置毫米波雷達(dá)的型號和高度運(yùn)行電腦桌面的“RadarViewer”軟件，單擊頁面左上角“EADAR”，然后單擊“Installation”，如圖所示。最后設(shè)置毫米波雷達(dá)的型號和高度設(shè)置CAN總線參數(shù)單擊頁面左上角“CAN”，然后單擊“CanConfiguration”設(shè)置CAN總線參數(shù)。設(shè)置障礙物顯示參數(shù)單擊左上角“VIEW”，然后單擊“Filter”，再勾選“COLOR”，設(shè)置障礙物顯示參數(shù)。運(yùn)行檢測軟件檢測毫米波雷達(dá)單擊“START”運(yùn)行軟件，如圖15所示。雷達(dá)會(huì)自動(dòng)檢測前方障礙物，靜止障礙物為綠色點(diǎn)，靠近雷達(dá)移動(dòng)的障礙物為紅點(diǎn)，遠(yuǎn)離雷達(dá)移動(dòng)的障礙物為白點(diǎn)。3.3毫米波雷達(dá)安裝的活動(dòng)實(shí)施工單3.3.1毫米波雷達(dá)安裝前準(zhǔn)備工作的活動(dòng)實(shí)施工單毫米波雷達(dá)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螺栓外觀結(jié)構(gòu)完整，表面有無破損、變形、裂痕、生銹是￡否R螺栓螺紋有無滑絲或變形是￡否R螺栓頭有無損壞或變形是￡否R螺栓墊片表面有無破損、變形、裂痕、生銹是￡否R工具齊全，使用功能正常是R否￡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(tái)檢查應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺(tái)功能正常是R否￡電源處于斷開狀態(tài)是R否￡應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺(tái)滑動(dòng)輪處于鎖止?fàn)顟B(tài)是R否￡3.3.2毫米波雷達(dá)安裝的活動(dòng)實(shí)施工單毫米波雷達(dá)的安裝根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案預(yù)安裝毫米波雷達(dá)在使用合適工具在應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺(tái)上預(yù)安裝毫米波雷達(dá)（注意不能馬上扭緊固定螺栓，還需要調(diào)整上仰角再緊固）調(diào)整毫米波雷達(dá)上仰角校準(zhǔn)數(shù)字傾角儀（先打開數(shù)字傾角儀，底部貼緊智能網(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(tái)，然后按“ZERO”鍵校準(zhǔn)數(shù)字傾角儀）調(diào)整毫米波雷達(dá)上仰角并緊固固定螺栓，將已經(jīng)校準(zhǔn)好的數(shù)字傾角儀緊貼毫米雷達(dá)，前向毫米波雷達(dá)俯仰角為2°，誤差為±0.3°，然后再使用扭力扳手緊固固定螺栓（緊固扭力為5N·m）3.4毫米波雷達(dá)的調(diào)試軟件調(diào)試狀態(tài)說明根據(jù)實(shí)際情況在“——”上填上正確答案毫米波雷達(dá)狀態(tài)CAN通信狀態(tài)或毫米波雷達(dá)狀態(tài)如果是未連接等狀態(tài)錯(cuò)誤，在狀態(tài)后面會(huì)顯示紅色圓點(diǎn)，表示異常（可能是毫米波雷達(dá)線束插口未連接上）毫米波雷達(dá)狀態(tài)連接毫米波雷達(dá)線速插口，CAN通信狀態(tài)或毫米波狀態(tài)如果沒有錯(cuò)誤，會(huì)顯示綠色圓點(diǎn)，表示正常。毫米波雷達(dá)對應(yīng)輸出數(shù)據(jù)毫米波雷達(dá)對應(yīng)的輸出類型和標(biāo)號（正前向是0號雷達(dá)）。單擊“start”按鈕，可以顯示毫米波檢測到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)會(huì)在表格列出，并且還會(huì)在左邊黑色圖上繪制相應(yīng)的點(diǎn)表示，圖上紅色點(diǎn)