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)目一任務(wù)1：智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景（教師手冊(cè)）

任務(wù)1.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景-教師手冊(cè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級(jí)：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場(chǎng)所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能掌握中國(guó)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(yīng)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(dòng)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(shì)；7.能掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介及其供應(yīng)商。1.通過(guò)課程講解了解傳感器的定義；2.通過(guò)課程講解了解傳感器的結(jié)構(gòu)；3.通過(guò)課程講解了解智能傳感器定義；4.通過(guò)課程講解了解智能傳感器的結(jié)構(gòu)；5.通過(guò)課程講解了解智能傳感器的特點(diǎn)；6.通過(guò)課程講解了解MEMS微電子系統(tǒng)的概述；7.通過(guò)課程講解了解MEMS傳感器的結(jié)構(gòu)；8.通過(guò)課程講解了解MEMS傳感器的特點(diǎn)。1.專心聽(tīng)課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問(wèn)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(duì)課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)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(diǎn)及應(yīng)用；4.MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；5.傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用。教學(xué)準(zhǔn)備1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)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(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景學(xué)生手冊(cè)；3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景學(xué)生工作頁(yè)。教學(xué)活動(dòng)1.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道傳感器的定義和結(jié)構(gòu)；2.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道智能網(wǎng)聯(lián)汽車中搭載傳感器的類型；3.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；4.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；5.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用；6.通過(guò)多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們知道汽車傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈；7.通過(guò)多媒體課件中部分圖片和課程講解讓學(xué)生們了解智能汽車傳感器行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素、制約因素、發(fā)展趨勢(shì)和傳感器的主要供應(yīng)商；8.通過(guò)完成工作頁(yè)方式，讓學(xué)生們加深對(duì)智能汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展現(xiàn)狀的了解。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(wèn)：大家都知道哪一些傳感器的例子和應(yīng)用場(chǎng)景？課前提問(wèn)多媒體課件分組討論2教學(xué)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(diǎn)及應(yīng)用；4..掌握MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；5..掌握傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)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(dòng)因素、制約因素、發(fā)展趨勢(shì)。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景。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(diǎn)及應(yīng)用；4..掌握MEMS傳感器的定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；5..掌握傳統(tǒng)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)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(dòng)因素、制約因素、發(fā)展趨勢(shì)。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)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。提問(wèn)啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問(wèn)題2.完成個(gè)別理論工作頁(yè)5任務(wù)考核及答案3.1判斷題3.1.1傳感器是一種檢測(cè)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(yīng)，為電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)ESP和高級(jí)車輛動(dòng)力學(xué)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(yán)重程度激活相應(yīng)的約束系統(tǒng)。（√）3.1.5氣動(dòng)座椅可以利用壓力傳感器的信號(hào)，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(lái)進(jìn)行調(diào)整，從而提高乘坐舒適度。（√）3.1.6視覺(jué)傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)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(shí)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(yuǎn)距離超聲波安裝在車輛的前后保險(xiǎn)桿上。（×）3.1.9車載毫米波雷達(dá)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(guò)60%。（×）3.2不定項(xiàng)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(duì)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(shí)，為實(shí)現(xiàn)車輛平穩(wěn)運(yùn)行，汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)需要通過(guò)（ABCD）來(lái)實(shí)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(guò)（D）測(cè)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(yīng)用與動(dòng)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(duì)3.2.6集成慣性傳感器SMI700可以測(cè)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(duì)3.2.7在安全氣囊系統(tǒng)中，（A）可以檢測(cè)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(yīng)用到懸架系統(tǒng)中，可以測(cè)量（ABCDE）。A.物體沿z軸的加速度B.靜態(tài)加速度C.橫滾運(yùn)動(dòng)D.動(dòng)態(tài)加速度E.俯仰運(yùn)動(dòng)3.2.9對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛而言，前視攝像頭一般會(huì)安裝在（A）上，可檢測(cè)前方路況，識(shí)別人、車、分道線、道路標(biāo)識(shí)以及障礙物等。A.前擋風(fēng)玻璃B.前保險(xiǎn)桿C.后保險(xiǎn)桿D.后視鏡下方3.2.10內(nèi)置攝像頭在智能汽車中可實(shí)現(xiàn)的功能包括（AC）。A.身份識(shí)別B.語(yǔ)音交互C.健康狀態(tài)監(jiān)控D.聲音識(shí)別3.2.11激光雷達(dá)具有高精度、高分辨率的特點(diǎn)，可進(jìn)行（ABCD）。A.障礙物檢測(cè)與分割B.可通行空間檢測(cè)C.高精度電子地圖制圖與定位D.障礙物軌跡預(yù)測(cè)3.2.12汽車傳感器的生產(chǎn)材料包括（ABCDEF）。A.外殼材料B.開(kāi)關(guān)接頭C.信號(hào)采集器D.電路板E.芯片F(xiàn).以上都是3.3問(wèn)答題3.3.1簡(jiǎn)述智能傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。答：（1）測(cè)量的精度和準(zhǔn)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(gè)敏感元件的數(shù)據(jù)（4）數(shù)據(jù)輸出形式種類和應(yīng)用場(chǎng)景更多3.3.2簡(jiǎn)述MEMS微機(jī)電子系統(tǒng)的概述。答：MEMS的全稱是微型電子機(jī)械系統(tǒng)（Micro-ElectroMechanicalSystem），微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)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(jī)械加工技術(shù)制造出來(lái)的新型傳感器。加工精度在微米級(jí)別。3.3.3簡(jiǎn)述MEMS傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。答：（1）微型化：MEMS器件體積小，單個(gè)尺寸以毫米甚至微米作為計(jì)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(gè)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(shí)切割出大約30000個(gè)MEMS芯片，批量生產(chǎn)可大大降低單個(gè)MEMS的生產(chǎn)成本。（3）集成化：一般來(lái)說(shuō)，單顆MEMS往往在封裝機(jī)械傳感器的同時(shí)，還會(huì)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(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的MEMS傳感器有哪些？答：（1）與動(dòng)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(cè)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——?dú)鈩?dòng)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(yǔ)音交互系統(tǒng)的MEMS麥克風(fēng)傳感器3.3.5簡(jiǎn)述毫米波雷達(dá)在智能汽車中的應(yīng)用。答：24GHz的車載毫米波雷達(dá)目前應(yīng)用于汽車的盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助。雷達(dá)安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進(jìn)行變道。77GHz雷達(dá)主要裝配在車輛的前保險(xiǎn)杠上，探測(cè)與前車的距離以及前車的速度，實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)、ACC自適應(yīng)巡航等功能。3.3.6簡(jiǎn)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?zhǔn)瞧噦鞲衅鞯纳a(chǎn)材料，包括外殼材料、開(kāi)關(guān)接頭、信號(hào)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(jìn)行傳感器的生產(chǎn)。企業(yè)為傳感器開(kāi)發(fā)適配的軟件系統(tǒng)，做數(shù)據(jù)融合處理并對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)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(jī)廠。汽車傳感器供應(yīng)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(jī)廠和汽車傳感器的供應(yīng)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(dòng)因素有哪些？答：（