智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷 習(xí)題答案

項目一認(rèn)識智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器任務(wù)一智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景1.單選題（1）智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器發(fā)展趨勢不包括（D）。A.集成化B.微型化C.智能化D.單一功能化2.判斷題（1）多功能智能式傳感器與單一功能的普通傳感器相比，性能價格比明顯提高。（√）（2）目前所常用的高精度定位方法是通過差分定位設(shè)備來實現(xiàn)。（√）3.簡答題（1）請簡述智能傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用？答：①目標(biāo)探測及識別：探測障礙物，如車輛、行人及路肩等；②圖像識別：識別車道線、交通標(biāo)識牌、交通信號燈行人及車輛等；③定位導(dǎo)航：高精度定位以及位姿感知，如獲得經(jīng)緯坐標(biāo)、速度及行駛角度等。任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)1.單選題（1）智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知對象主要包括（D）。A.行駛路徑識別B.周邊物體識別C.駕駛狀態(tài)檢測D.以上都是2.判斷題（1）前融合算法又被稱為松耦合算法，有多個感知算法。（×）3.簡答題（1）簡述環(huán)境感知方法有哪些？答：環(huán)境感知方法主要通過慣性元件、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視覺傳感器、V2X技術(shù)、傳感器融合等，并配備先進(jìn)的軟件算法項目二認(rèn)識與應(yīng)用攝像頭任務(wù)一攝像頭的認(rèn)知與裝調(diào)1.單選題（1）（C）是決定攝像頭圖像清晰度的一個關(guān)鍵因素。A.光闌系數(shù)B.信噪比C.像素D.感光度（2）（A）決定圖像傳感器能否更好地保留光線強(qiáng)弱不同的區(qū)域細(xì)節(jié)。A.高動態(tài)范圍B.LED閃爍抑制C.單像素尺寸D.分辨率2.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）魚眼鏡頭屬于超廣角鏡頭中的一種特殊鏡頭。（√）（3）攝像頭捕捉目標(biāo)物體圖像的能力只取決于鏡頭。（×）（4）畸變會影響圖像的清晰度。（×）3.簡答題（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。CCD在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS，而CMOS則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點。不過，隨著CCD與CMOS傳感器技術(shù)的進(jìn)步，兩者的差異有逐漸縮小的態(tài)勢，例如，CCD一直在功耗上作改進(jìn)，以應(yīng)用于移動通信市場；CMOS傳感器則在改善分辨率與靈敏度方面的不足，以應(yīng)用于更高端的圖像產(chǎn)品。另外，由于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。因此車載攝像頭一般選用CMOS圖像傳感器。任務(wù)二攝像頭的故障診斷與排除1.單選題（1）測試人員使用萬用表測試攝像頭的電源測試孔，發(fā)現(xiàn)正極輸入端與負(fù)極輸出端之間的電壓為5V，正極輸出端與負(fù)極輸入端的電壓接近0V，那么可以判斷故障原因為（B）。A.電源負(fù)極斷路B.電源正極斷路C.電源負(fù)極虛接D.電源正、負(fù)極同時斷路2.簡答題（1）攝像頭常見的故障類型有哪些？答：線路故障（短路、斷路、虛接）、部件故障（攝像頭自身故障）及系統(tǒng)軟件故障。（2）簡述一下對實訓(xùn)系統(tǒng)上的攝像頭進(jìn)行故障排除的常見流程。答：1）確認(rèn)故障現(xiàn)象2）檢查臺架系統(tǒng)供電是否正常3）檢查攝像頭插接器及相關(guān)線束是否無破損、松動4）檢查攝像頭系統(tǒng)供電線是否正常5）檢查相關(guān)系統(tǒng)軟件是否正常6）檢查攝像頭內(nèi)部部件是否正常任務(wù)三基于攝像頭實現(xiàn)自動限速識別功能1.填空題（1）利用攝像頭進(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。（2）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。本任務(wù)是基于特征提取和機(jī)器學(xué)習(xí)的交通標(biāo)志識別方法實現(xiàn)自動限速識別功能的。2.簡答題（1）簡述自動限速識別開發(fā)任務(wù)流程。答：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)確率驗證。

9）將訓(xùn)練好的模型應(yīng)用于真實路況的限速標(biāo)志識別。任務(wù)四基于攝像頭實現(xiàn)車道線檢測功能1.填空題（1）車道線檢測常見的數(shù)據(jù)集有：TuSimple和CULane。（2）車道線檢測是將車道標(biāo)記識別為近似曲線的過程，被廣泛用于自動駕駛汽車的車道偏離預(yù)警、車道保持輔助和自適應(yīng)巡航控制等。（3）基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割技術(shù)主要分為兩類：語義分割和實例分割。（4）車道線檢測大多采用深度學(xué)習(xí)的算法實現(xiàn)，為了讓算法更好的實現(xiàn)其功能，需要給算法足夠多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被分為訓(xùn)練集、驗證集和測試集。在通過訓(xùn)練集和驗證集得出最優(yōu)模型后，測試集被用于模型預(yù)測，用來衡量該最優(yōu)模型的性能和分類能力。2.簡答題（1）語義分割與實例分割有什么區(qū)別？答：語義分割是對每個像素打上類別的標(biāo)簽，同一類別的所有像素都用一種顏色標(biāo)識，但是同一類別之間的對象不會區(qū)分。而實例分割可以看作目標(biāo)檢測與語義分割的結(jié)合，是檢測任務(wù)的拓展，在能夠準(zhǔn)確識別每個目標(biāo)的基礎(chǔ)之上，為多個類別的每個實例生成邊界框以及相應(yīng)的對象分割掩碼，將同一類的多個對象視為不同的實例。項目三認(rèn)識與應(yīng)用超聲波雷達(dá)任務(wù)一超聲波雷達(dá)的認(rèn)知與裝調(diào)1.單選題（1）聲波不包括（D）。A.次聲波B.可聞聲波C.超聲波D.極聲波（2）超聲波雷達(dá)的測量距離取決于其波長和（B）。A.波束角B.頻率C.測量精度D.視場角2.判斷題（1）超聲波是指頻率為20Hz～20kHz的聲波。（×）（2）超聲波雷達(dá)抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，對天氣變化不敏感。（√）（3）超聲波雷達(dá)可以測量距離和方位。（×）（4）駐車輔助傳感器(UPA)測量距離一般為0.3~5m。（×）3.簡答題（1）請簡述超聲波雷達(dá)的特點？答：優(yōu)點：①頻率都相對固定；②結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，信息處理簡單可靠，易于小型化與集成化,并且可以進(jìn)行實時控制；③靈敏度較高；④抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，對天氣變化不敏感。缺點：①可在室內(nèi)、黑暗中使用；②適用于低速、高速測距有局限性；③只能測量距離，不可以測量方位；④不容易探測到低矮、圓錐、過細(xì)的障礙物或者溝坎；⑤探測有盲區(qū)。任務(wù)二超聲波雷達(dá)的故障診斷與處理1.單選題（1）測試人員使用萬用表超聲波雷達(dá)的電源測試孔，發(fā)現(xiàn)正極輸入端與負(fù)極輸出端之間的電壓為12V，正極輸出端與負(fù)極輸入端的電壓為0V，那么可以判斷故障原因為（B）。A.電源負(fù)極斷路B.電源正極斷路C.電源負(fù)極虛接D.電源正、負(fù)極同時斷路2.判斷題（1）測試人員使用示波器測試超聲波雷達(dá)通信測試孔，發(fā)現(xiàn)CAN-L的輸入、輸出測試孔的波形出現(xiàn)異常，且兩個波形相反，那么可能是CAN-L信號線斷路了。（√）3.簡答題（1）超聲波雷達(dá)常見的故障類型有哪些？答：電路故障、部件故障、通信故障、系統(tǒng)軟件故障、安裝不當(dāng)。任務(wù)三超聲波雷達(dá)數(shù)據(jù)解析1.單選題（1）CAN報文是指在CAN線上利用ECU和CAN卡接收到的（D）報文。A.二進(jìn)制B.八進(jìn)制C.十進(jìn)制D.十六進(jìn)制（2）通常接收到的CAN報文由很多部分組成，解析報文時用到的主要是（A）和數(shù)據(jù)兩部分。A.幀IDB.幀類型C.幀格式D.長度2.判斷題（1）當(dāng)超聲波探頭不接或者探頭線斷路，恒定輸出5000mm。（×）3.簡答題（1）解釋超聲波雷達(dá)通信協(xié)議？答：超聲波雷達(dá)1~4號探頭ID為0x0611，5~8號探頭ID為0x0612，9~12號探頭ID為0x0613；每路探頭數(shù)據(jù)為2位十進(jìn)制BCD碼（先高字節(jié)，后低字節(jié)，長度單位為mm）。項目四認(rèn)識與應(yīng)用毫米波雷達(dá)任務(wù)一毫米波雷達(dá)的認(rèn)知與裝調(diào)1.單選題（1）測量分辨率包括（ABC）。A.距離分辨率B.速度分辨率C.角度分辨率D.緯度分辨率（2）毫米波雷達(dá)的毫米波波長在（B）波段。A.1mm~5mmB.1mm~10mmC.1mm~15mmD.1mm~20mm2.判斷題（1）毫米波雷達(dá)是ADAS輔助駕駛功能的核心部件。（√）（2）毫米波雷達(dá)只能測量距離信息。（×）（3）毫米波雷達(dá)測試軟件的輸出類型包括原始目標(biāo)和跟蹤目標(biāo)。（√）（4）X坐標(biāo)方向上的過濾條件，可以過濾原始目標(biāo)。（×）3.簡答題（1）毫米波雷達(dá)的類型有哪些？答：1）按頻段分類：主要有24GHz、60GHz（日本）、77GHz、79GHz這幾個頻段。2）按探測距離分類：可分為近距離（SRR）、中距離（MRR）和遠(yuǎn)距離（LRR）毫米波雷達(dá)。3）按工作原理分類：①測距：基于TOF原理測距和基于FMCW原理測距②測速：第一種方法是基于多普勒（Doppler）原理測速；第二種方法就是通過跟蹤位置，進(jìn)行微分得到速度。③測方位角：根據(jù)發(fā)送回波與接收回波之間的相位差測方位角。任務(wù)二毫米波雷達(dá)的故障診斷與排除1.單選題（1）測試人員使用萬用表測試實訓(xùn)系統(tǒng)故障板的電源測試孔，發(fā)現(xiàn)正極輸入端與負(fù)極輸出端之間的電壓為0V，正極輸出端與負(fù)極輸入端的電壓為12V，那么可以判斷故障原因為（A）。A.電源負(fù)極斷路B.電源正極斷路C.電源負(fù)極虛接D.電源正、負(fù)極同時斷路2.判斷題（1）測試人員使用示波器測試實訓(xùn)系統(tǒng)故障板的通信測試孔，發(fā)現(xiàn)CAN-H的輸入、輸出測試孔的波形出現(xiàn)異常，且兩個波形相反，那么可能是CAN-H信號線斷路了。（√）（2）如果毫米波雷達(dá)的CAN-L信號出現(xiàn)短路的情況，那么毫米波雷達(dá)就無法檢測障礙物了。（×）3.簡答題（1）毫米波雷達(dá)常見的故障類型有哪些？答：毫米波雷達(dá)常見的故障包括線路故障（斷路、短路、虛接）、部件故障、通訊故障及系統(tǒng)故障。（2）簡述一下對實訓(xùn)系統(tǒng)上的毫米波雷達(dá)進(jìn)行故障排除的常見流程。答：1）確認(rèn)故障現(xiàn)象2）檢查臺架系統(tǒng)供電是否正常3）檢查相關(guān)接插件及線束是否完好（無破損、松動）4）檢查毫米波雷達(dá)系統(tǒng)供電線是否正常5）檢查毫米波雷達(dá)與上位機(jī)的通訊是否正常6）使用替換法確認(rèn)毫米波雷達(dá)模塊是否正常7）判斷是否為相關(guān)系統(tǒng)軟件故障任務(wù)三毫米波雷達(dá)的數(shù)據(jù)分析1.填空題（1）毫米波雷達(dá)跟蹤目標(biāo)數(shù)據(jù)的ID號為0x603，它包含8個字節(jié)。包含的參數(shù)有目標(biāo)ID、目標(biāo)RCS、目標(biāo)X坐標(biāo)、目標(biāo)Y坐標(biāo)、目標(biāo)X方向速度、目標(biāo)Y方向速度、目標(biāo)的運動屬性。（2）對于目標(biāo)運動屬性，0代表未知；1代表靜止；2代表低速運動；3代表高速運動。（3）參數(shù)為目標(biāo)X方向速度的數(shù)據(jù)長度為11位，目標(biāo)Y方向速度的數(shù)據(jù)長度為11位。任務(wù)四基于毫米波雷達(dá)實現(xiàn)FCW功能（前向碰撞預(yù)警）1.簡答題（1）前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)的工作過程主要分為哪三個部分？答：前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)的工作過程主要分為前方車輛識別、前方車距檢測和建立安全距離預(yù)警模型三部分。（2）當(dāng)前方車輛并入我方車道，前方車輛速度不變，我方車輛向前行駛，會出現(xiàn)哪兩種情況？答：兩車碰撞和前方車輛駛離。任務(wù)五基于毫米波雷達(dá)與攝像頭的標(biāo)定融合1.填空題（1）實現(xiàn)攝像頭與毫米波雷達(dá)的精確融合，需要滿足兩個條件：空間上同步（聯(lián)合標(biāo)定解決）和時間上同步（時間戳解決）。（2）標(biāo)定分為內(nèi)參標(biāo)定和外參標(biāo)定。（3）在對攝像頭進(jìn)行內(nèi)參標(biāo)定時，至少需要拍攝5個不同角度的照片。2.簡答題（1）為什么要對毫米波雷達(dá)和攝像頭進(jìn)行融合？答：攝像頭檢測辨識精度受光線、天氣等因素影響較大，尤其是在晚上以及雨霧天氣的時候，攝像頭檢測識別精度降低，穩(wěn)定性降低，而檢測縱向距離范圍比較近，容易造成意外事故。而毫米波雷達(dá)具有探測距離遠(yuǎn)、響應(yīng)速度快、目標(biāo)跟蹤能力和識別能力好、抗干擾能力強(qiáng)、可全天時全天候工作、尺寸小、重量輕等優(yōu)點，受光照和天氣的因素影響比較小，穩(wěn)定性比較高，并且測距精度也比較高，距離也比較遠(yuǎn)，但是毫米波雷達(dá)的目標(biāo)分辨率很低，且無法確定目標(biāo)大小和輪廓。所以單一的傳感器是不能夠解決所有問題的，毫米波雷達(dá)與攝像頭的融合也必然是一種趨勢。（2）簡述毫米波雷達(dá)與攝像頭之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的過程。答：1）先將毫米波雷達(dá)坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系。2）再將世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到相機(jī)坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系→相機(jī)坐標(biāo)系→圖像坐標(biāo)系→像素坐標(biāo)系）。項目五認(rèn)識與應(yīng)用激光雷達(dá)任務(wù)一激光雷達(dá)的認(rèn)知與裝調(diào)1.單選題（1）目前主流的激光雷達(dá)的波長主要有（BD）。A.900nmB.905nmC.1350nmD.1550nm（2）棱鏡激光雷達(dá)內(nèi)部包含（B）個楔形棱鏡。A.1B.2C.3D.2.判斷題（1）激光雷達(dá)依賴于外界光照條件或目標(biāo)本身的輻射特性才能正常使用。（×）（2）在進(jìn)行網(wǎng)線品質(zhì)檢查時，只要主測試儀的燈從1到8逐個順序閃亮，就可以證明網(wǎng)線連通性沒問題。（×）（3）波長為1550nm的激光容易對視網(wǎng)膜產(chǎn)生傷害。（×）（4）混合固態(tài)激光雷達(dá)用“微動”器件來代替宏觀機(jī)械式掃描器。（√）3.簡答題（1）激光雷達(dá)按掃描方式分類有哪幾種？答：根據(jù)掃描方式分類，激光雷達(dá)主要分為機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)式激光雷達(dá)（MEMS微振鏡激光雷達(dá)、轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)及棱鏡激光雷達(dá)）以及固態(tài)式激光雷達(dá)（OPA激光雷達(dá)和Flash激光雷達(dá)）。任務(wù)二激光雷達(dá)的故障診斷與排除1.填空題（1）電腦默認(rèn)的IP地址為：192.168.1.102；（2）電腦默認(rèn)的設(shè)備端口號為：2369；（3）電腦默認(rèn)的數(shù)據(jù)端口號為：2368。2.判斷題（1）如果激光雷達(dá)測試軟件獲取不了設(shè)備信息，則說明數(shù)據(jù)端口號不正確。（×）（2）通過篩選ffee字節(jié)的數(shù)據(jù)包可以查看激光雷達(dá)和電腦的數(shù)據(jù)端口號。（√）3.簡答題（1）激光雷達(dá)常見的故障類型有哪些？答：激光雷達(dá)常見的故障類型有電源故障（臺架供電異常及接線盒供電與接地線短路、斷路、虛接）、線路故障（激光雷達(dá)與InterfaceBox之間線路故障）、部件故障（激光雷達(dá)自身故障、接線盒自身故障）、通訊故障及相關(guān)系統(tǒng)故障。（2）簡述一下對實訓(xùn)系統(tǒng)上的激光雷達(dá)進(jìn)行故障排除的常見流程。答：1）確認(rèn)故障現(xiàn)象2）檢查臺架系統(tǒng)供電是否正常3）檢查相關(guān)接插件及線束是否完好（無破損、松動）4）檢查接線盒的供電與接地線是否正常5）檢查激光雷達(dá)與上位機(jī)的通訊是否正常6）使用替換法確認(rèn)激光雷達(dá)及接線盒是否正常7）判斷是否為相關(guān)系統(tǒng)軟件故障任務(wù)三激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)分析1.填空題（1）激光雷達(dá)共有主數(shù)據(jù)流輸出協(xié)議、設(shè)備信息輸出協(xié)議和用戶配置寫入?yún)f(xié)議三種UDP包協(xié)議。（2）數(shù)據(jù)包包括42字節(jié)以太網(wǎng)包頭和1206字節(jié)的有效載荷，長度1248字節(jié)。有效載荷由1200個字節(jié)點云數(shù)據(jù)channeldata（一共有12個數(shù)據(jù)塊，一個數(shù)據(jù)塊有100個字節(jié)）和6字節(jié)的附加信息（4字節(jié)的Timestamp和2字節(jié)的Factory）組成。（3）一個數(shù)據(jù)塊包括：1）2字節(jié)固定值的標(biāo)志位，為ffee（十六進(jìn)制）；2）方位角為2個字節(jié)；3）2組16個通道的channel點云數(shù)據(jù)，每個通道3個字節(jié)。每組16通道channel數(shù)據(jù)（UDP包封裝順序）對應(yīng)雷達(dá)的一次16通道激光不同發(fā)射時刻的測量數(shù)據(jù)。任務(wù)四基于激光雷達(dá)與攝像頭的聯(lián)合標(biāo)定1.填空題（1）攝像頭和激光雷達(dá)的聯(lián)合標(biāo)定通常包括內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定和外部參數(shù)標(biāo)定兩部分。內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定的作用：解決攝像頭本身畸變和安裝帶來的影響；外部參數(shù)標(biāo)定的作用：建立兩個傳感器之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。（2）基于標(biāo)定板的激光雷達(dá)和攝像頭聯(lián)合標(biāo)定所涉及四個主要坐標(biāo)系有：相機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系、像素坐標(biāo)系和激光雷達(dá)坐標(biāo)系。2.簡答題（1）為什么大多數(shù)自動駕駛汽車會采用“激光雷達(dá)+攝像頭”解決方案，而不是采用單傳感器方案？答：激光雷達(dá)在目標(biāo)表面獲得高精度、離散的三維點云數(shù)據(jù)，受環(huán)境影響較小，具有良好的魯棒性；攝像頭可以獲得高分辨率、高質(zhì)量的二維視覺信息，在環(huán)境感知和目標(biāo)檢測方面具有很大的優(yōu)勢。由于攝像頭和激光雷達(dá)的信息具有高度互補(bǔ)性，融合兩者不僅可以克服單一傳感器在環(huán)境感知方面的缺點，還可以獲得更豐富的目標(biāo)觀測數(shù)據(jù)，提高其環(huán)境感知的準(zhǔn)確性。（2）標(biāo)定傳感器的目的是什么？答：標(biāo)定傳感器的目的是將兩個或者多個傳感器變換到統(tǒng)一的時空坐標(biāo)系，使得傳感器融合具有意義，是感知決策的關(guān)鍵前提。任何傳感器在制造、安裝之后都需要通過實驗進(jìn)行標(biāo)定，以保證傳感器符合設(shè)計指標(biāo)，保證測量值的準(zhǔn)確性。項目六認(rèn)識與應(yīng)用組合導(dǎo)航任務(wù)一組合導(dǎo)航的認(rèn)知與裝調(diào)1.單選題（1）（C）技術(shù)是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎(chǔ)上的。A.位置差分B.偽距差分C.相位差分D.以上都不對（2）在IMU測量單元中用來測量偏航角的慣性元件是（B）。A.加速度傳感器B.陀螺儀C.磁力計D.氣壓計（3）下面哪個是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的簡稱（A）？A.GNSSB.WASSC.MSASD.CORS（4）不會向外輻射，也不會受到外界干擾的定位方式是（C）？A.衛(wèi)星定位B.蜂窩定位C.慣性導(dǎo)航定位D.WiFi定位2.判斷題（1）慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式。（√）（2）衛(wèi)星定位系統(tǒng)至少通過5顆衛(wèi)星才能進(jìn)行定位。（×）（3）以GPS為例，衛(wèi)星定位系統(tǒng)的地面部分負(fù)責(zé)向衛(wèi)星發(fā)出