《智能网联汽车概论》教案 能力模块二 对智能网联汽车、产业及关键技术的基本认知

能力模块二掌握环境感知技术在智能网联汽车上的应用方式

任务一认知智能网联汽车环境感知技术

教学信息

理论实操实训

总I课时220

课时课时场地

令了解环境感知的定义。

知识与

令掌握环境感知系统的组成。

技能

<掌握环境感知传感器的类型。

。具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

◊获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

过程与

令通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

教方法

令充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

学

令积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

目

令参考国家标准与企业标准，规范操作流程，使学生养成专业、严遂的工作态度。

标

<通过小组分二合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于倾听、互帮互助的团队协作精

情感、神。

态度和◊在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯。

价值观<在完成基于二作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成

果。

<加强7s现场管理意识。

资

设备联网的电脑、键盘、鼠标

教学

配

活页式教材（含微课、动画）、课件、案例、习题

备资源

示3多媒体演示、实物演示。

令采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

•

・放法

◊整个教学环节按照“明确任务一获取信息一制定计划一做出决策一实施计划一成果汇

报与评价一拓展认知"六步法来组织教学。

学法合作学习法、自主学习法等。

教学重点◊学习环境感知系统的组成

教学难点令了解不同的环境感知传感器及其性能特点和优缺点

备注

♦教学过程

教学时长

教学内容教师活动学生活动

环节（分钟）

任务导入：

智能汽车要想采用传感器获得

的数据去实现智能驾驶，要想融合不

同传感器的收集到外界数据为控制

器执行决策提供依据，就需要经过多

传感器融合算法处理形成全景感知。带领学生了解和分

了解工作任务的

通过传感器获得的数据必须经过（感析工作任务的内容，辅导

内容及要求，主动思考

10知）算法处理，汇算成数据结果，实学生明确胜任该工作任

明确如何完成该工作任务，

现车、路、人等信息交换，使车辆能务应该掌握的内容及应

任务树立起岗位责任。

够自动分析车辆行驶的安全还是危该达到的要求。

险状态，让车辆能够按照人的意愿实

现智能驾驶，最终替代人来做出决策

和无人驾驶目标。假设你是一名传感

器方面的应用工程师，是否对不同类

型的传感器有所了解？

任务分组：根据工作任务所需L根据老师的引

5

将分组情况填写至学生任务分的工作要求，兼顾学生的导组建学习小组。

配表中。学习能力、性格和态度等2.根据工作任务，

个体差异，以自愿为原小组长引导小组成员

则，组建学生学习小组和做初步的任务分工。

各组小组长。

引导问题:

1.环境感知是智能网联汽车其他技

术的___________，为__________

和__________提供依据，是智能网联

汽车实施自动驾驶的第一步。

2.智能网联汽车的环境感知对象有

哪些呢？请简要概括出来。

智能网联汽车环境感知对象

有：____________、____________、

3.请完善下列环境感知系统的组成：

以活页式教材、微

信息果0a元信息处逐■元信息＜ts元从信息源（包括但

课、动画、课件为主要媒

：（程艮博0・］；1£：［0不承皖

不限于“知识点提示”）

MMM

==--------h介，按照“引导问题”的

：|™j：：（™3:：L^J：中，主动思考和学习完

35排序，通过知识讲解，引

l（9M^naj：（I）ii|1；成任务所需的专业知

导学生获得工作过程知

识和专业技能，通过老

4.受气候影响大的传感器识、实现有效学习、学会

师的讲解全面掌握专

有：__________,温度稳定性强的传如何工作。

感器有2___________0夜间工作能力业知识和技能。

强的传感器有：__________。请分别

选择相应的传感器填入的横线中。

A、视觉传感器B、超声波雷达

C、红外线传感器D、激光雷达

E.亳米波雷达

5.价格便宜成本低的传感器

有2_________。价格适中成本高的传

感器有J_______o

A、视觉传感器B、超声波雷达

C、红外线传感器D、激光雷达

E、亳米波雷达

在老师的辅导下，

1.浏览引导问题相关资料，并结合辅导学生制定详细学生小组长带领小组

制定

25获取到的相关信息、前面所学习到的的任务实施计划和合理成员制定详细的规划，

计划

知识及小组讨论的结果，制定工作方有效的分工。并进行合理有效的分

案。工。

1.各组派代表阐述资料查询结果。各小组组长阐述

2.各组就各自的查询结果进行交流，组织各组测试方案测试的方案，各组成员

做出

15并分享技巧。的展示与讨论，做出点评积极参与课堂讨论，在

决策

3.教师结合各组完成的情况进行点并引导制定出最佳方案。老师的点评和辅导下

评，选出最佳方案。选出最佳方案。

1.以活页式教材、实

训指导书、课件为主要媒

介，按照“引导问题”的L课前，根据“引

排序，讲解核心知识点。导问题”主动思考和学

2.进行必要的操作习完成任务所需的专

示范；在学生操作过程中业知识和专业技能。

全场巡视，及时发现问题2.课中，通过老师

并解决：监督各个小组分的讲解、操作示范以及

实施L独立完成引导问题的填写。

85工情况.确保每个小组成与小组成员的团队协

计划

员都能基于工作过程进作完成团队工作任务，

行完整的测试训练。以个人也进行完整的任

此，引导学生亲历工作过务实训，切实、全面掌

程、获得工作过程知识、握专业知识和技能。

实现有效学习、学会如何3.牢记安全规范，

工作。养成安全意识。

3.加强对教学环境

的管理.引导学生必须按

照规程安全文明操作，做

好巡视监督，做好安全与

健康防范预案。

引导问题：

引导学生进行“7S”按要求规范执行

测试结束后，应该如何进行工位清

现场管理。“7S”现场管理。

理？

按照老师要求，各

要求学生以PPT为载

完成智能网联汽车环境感知技个小组长制定总结PPT

体进行任务总结，内容包

术引导问题的填写，了解各类环境传的完成计划，包括总结

任务括但不限于操作过程中

35感器的性能特点和优缺点，各个小组思路的确定、总结内容

总结的失败与成长、收获与建

针对实际的操作过程和最终完成情梳理、PPT制作、等小

议，小组成员分工的合理

况，进行任务总结。组成员分工，时间安排

与否。

等。

智能网联汽车环境感知系统相当于

人的________，通过安装在智能网联

汽车上的_________或___________获

取道路、车辆、行人、交通标志和交

课堂

通信号灯等信息。

5对学生回答进行评价认真思考，积极回答

练习智能网联汽车环境感知对象

有：___________、_____________、

一、知识总结

1.了解智能网联汽车环境感知技术从本任务的重点和

难点出发，结合学生实训认真听讲，巩固知

2.环境感知系统包括信息采集单元、

信息处理单元及信息传输单元三大过程中遇到的难以掌握识和技能

课堂模块，学习了解每个单元包含的技术的点进行总结

10

小结和系统。

二、师生互动

教师：同学们，本次课中你们学到了什么？在工作任务完成的过程中遇到了哪些问题？是

怎么解决的？

学生发言时，教师实时的进行引导和总结。

教师：你认为最难以解决的问题是什么？

学生发言时，教师提醒解决问题的“关键”在哪儿。

教师：本次工作任务中，你在小组当中完成了哪些工作？小组中谁给你的帮助是最大的？

学生发言时，教师鼓励学生继续在相互协作中取长补短。

教师：你想对老师说点什么？有什么意见和建议？

学生发言时，教师及时记录，以便改进。

作业L完成课后作业。

5

布置2.根据“引导知识”的引导，进行下次课前预习。

教学

反思

能力模块二掌握环境感知技术在智能网联汽车上的应用方式

任务二了解智能网联汽车雷达的类型及应用

珈教学信息

理论实操实训

总爆时

课时课时场地

教知识与◊熟悉超声波雷达的定义、结构、类型、特点和应用。

学技能熟悉亳米波雷达的定义、外观、类型、特点和应用。

目◊熟悉激光波雷达的定义、结构、类型、特点和应用。

标具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

0获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

过程与

令通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

方法

◊充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

令积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

参考国家标准与企业标准，规范操作流程，使学生养成专业、严谨的工作态度。

©通过小组分工合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于倾听、互帮互助的团队协作精

情感、神。

态度和◊在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯，

价值观在完成基于二作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成

果。

令加强7S现场管理意识。

资

设备联网的电脑、键盘、鼠标

5、

教学

配

活页式教材（含微课、动画）、课件、案例、习题

备资源

示3电操作多媒体演示、实物演示。

◊采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

2放法◊整个教学环节按照“明确任务一获取信息一制定计划一做出决策一实施计划一成果汇

报与评价一拓展认知"六步法来组织教学。

学法合作学习法、自主学习法等。

教，学重点◊学习智能网联汽车领域相关的雷达技术

教，学难点理解各雷达技术的结构、类型以及特点

备注

♦教学过程

教学时长

教学内容教师活动学生活动

环节（分钟）

任务导入：

智能汽车要想采用传感器获得

的数据去实现智能驾驶，要想融合不

同传感器的收集到外界数据为控制

器执行决策提供依据，就需要经过多

传感器融合算法处理形成全景感知。

带领学生了解和分

通过传感器获得的数据必须经过（感了解工作任务的

析工作任务的内容，辅导

知）算法处理，汇算成数据结果，实内容及要求，主动思考

10学生明确胜任该工作任

现车、路、人等信息交换，使车辆能如何完成该工作任务，

务应该掌握的内容及应

够自动分析车辆行驶的安全还是危树立起岗位责任。

该达到的要求。

明确险状态，让车辆能够按照人的意愿实

任务现智能驾驶，最终替代人来做出决策

和无人驾驶目标。木节课将来学习不

同类型的传感器对雷达的应用。

根据工作任务所需

L根据老师的引

的工作要求，兼顾学生的

任务分组：导组建学习小组。

学习能力、性格和态度等

5将分组情况填写至学生任务分2.根据工作任务，

个体差异，以自愿为原

配表中。小组长引导小组成员

则，组建学生学习小组和

做初步的任务分工。

各组小组长。

引导问题：

以活页式教材、微

获取1.超声波雷达也称为_______。它是汽

35车_________时的安全辅助装置，能课、动画、课件为主要媒从信息源（包括但

信息

以______________告知驾驶员周围介，按照“引导问题”的不限于“知识点提示”）

障碍物的情况。

排序，通过知识讲解，引中，主动思考和学习完

2.补充完成超声波雷达的结构组成：

导学生获得工作过程知成任务所需的专业知

识、实现有效学习、学会识和专业技能，通过老

如何工作。师的讲解全面掌握专

业知识和技能。

3.超声波雷达的恃点有，能量消耗

较，在介质中传播的距离比

较，穿透性强，灵敏度较高，

探测精度高，抗环境干扰力，

对天气变化不敏感，可以在室内、黑

暗中使用。

4.超声波雷达有哪些分类方式？

1.；

2.;

3.；

4.；

5.o

5.在智能网联汽车环境感知技术中，

超声波雷达扮演着重要角色，超声波

雷达在智能网联汽车中最常见的应

用是自动泊车辅助系统。自动泊车辅

助系统包含8个和

4个o

6.亳米波雷达是工作在

波段的探测雷达。亳米波雷达是指波

长为mm范围内的电磁波，对应

的频率范围为GHZo

7.了解亳米波雷之的结构组成，完成

卜.图中的填空。

8.完成填空：频段上的雷达的

检测距离有限，因此常用于检测近处

的障碍物(车辆)。性能良好的_____

雷达的最大检测距离可以达到160米

以上，因此常被安装在前保险杠上，

正对汽车的行驶方向。

9.说一说亳米波雷达有哪些与众不同

的特点呢？将正确答案填入下列横

线中。

探测性能稳定，金属电磁反

射________，其探测不受颜色与温

度的影响。适应能力_______,亳米

波具有很________的穿透能力，在

雨、雪、大雾等恶劣天气依然可以正

常工作。抗干扰能力________,一

般工作在高频段，而周围噪声和干扰

处于中低频区，基本上不会影响亳米

波雷达的正常运行。

io.为r满足不同距禽范围的探测需

要，一辆汽车上会安装多

个________、________和________。

其中24GHz雷达系统主要实

现________，77GHz雷达系统主要实

现________和远距离(LRR)探测。

不同的亳米波雷达在车辆前方、侧方

和后方发挥不同的作用。

11.激光雷达是集__________、_____

和____________三大技术为i体的

系统，能够确定物体

的________、______、________、_

甚至_______。

12.激光雷达采集到的物体信息呈现

出一系列________________具有

和距离信息的点，被称为点云。

13.能网联汽车上也使用到了激光雷

达，那么以单线激光雷达为例，查阅

相关资料，请填写单线激光雷达零件

分解图。

14.车载激光雷达按照不同的方式分

成不同的类型，杳阅资料并填入下列

表中。

15.通过查阅激光雷达的资料，可以了

解到激光雷达有以下的优点，请把优

点与之相对应的内容连接起来。

WN工忤于”■».个做“

ilt(M.BMT.1RAW9

[可全买时工体)

9.小gm交/一^日瓜

njaWFCniWX&E9.虺・1MS・

生M.

帆干皿切wtunmWMK外用楞WfMNOwi

tmn.

16.杳阅资料，完成下面填空：激光

雷达的主要应用场景有

、路沿可行驶区

域检测、,和高精度定位

等。

在老师的辅导下,

2.浏览引导问杷相关资料，并结合辅导学生制定详细学生小组长带领小组

制定

25获取到的相关信息、前面所学习到的的任务实施计划和合理成员制定详细的规划,

计划

知识及小组讨论的结果，制定工作方有效的分工。并进行合理有效的分

案。工。

做出组织各组测试方案各小组组长阐述

15

决策4.各组派代表阐述资料查询结果。的展示与讨论，做出点评测试的方案，各组成员

5.各组就各自的查询结果进行交流，并引导制定出最佳方案。积极参与课堂讨论，在

并分享技巧。老师的点评和辅导下

6.教师结合各组完成的情况进行点选出最佳方案。

评，选出最佳方案。

1.以活页式教材、实

训指导书、课件为主要媒

介，按照“引导问题”的

排序，讲解核心知识点。

1.课前，根据“引

2.进行必要的操作

导问题”主动思考和学

示范；在学生操作过程中

习完成任务所需的专

全场巡视,及时发现问题

业知识和专业技能。

并解决：监督各个小组分

2.课中，通过老师

工情况.确保每个小组成

的讲解、操作示范以及

员都能基于工作过程进

1.独立完成引导问题的填写。与小组成员的团队协

行完整的测试训练。以

实施作完成团队工作任务，

此，引导学生亲历工作过

计划个人也进行完整的任

程、获得工作过程知识、

务实训，切实、全面掌

实现有效学习、学会如何

握专业知识和技能。

工作。

3.牢记安全规范，

3.加强对教学环境

养成安全意识。

的管理.引导学生必须按

照规程安全文明操作，做

好巡视监督，做好安全与

健康防范预案。

引导问题：

引导学生进行“7S”按要求规范执行

测试结束后，应该如何进行工位清

现场管理。“7S”现场管理。

理？

按照老师要求，各

要求学生以PPT为载

完成智能网联汽车激光雷达技个小组长制定总结PPT

体进行任务总结，内容包

术的引导问题填写，/解不同激光雷的完成计划，包括总结

任务括但不限于操作过程中

35达的性能特点和应用，各个小组针对思路的确定、总结内容

总结的失败与成长、收获与建

实际的操作过程和最终完成情况，进梳理、PPT制作、等小

议，小组成员分工的合理

行任务总结。组成员分工，时间安排

与否。

等..

1.激光雷达的主要应用场景

有：______>_________>__________

O

2.超声波雷达的特点是什么？_____

课堂

5对学生回答进行评价认真思考，积极回答

练习

3.应用在智能网联汽车领域的亳米

波雷达的主要三个频段是什么？―

_____Hz、_____Hz、_____Hzo

一、知识总结

1.智能网联汽车雷达技术主要包括

从本任务的重点和

三种雷达技术：超声波雷达、毫米波

难点出发，结合学生实训认真听讲，巩固知

雷达和激光雷达，学习对应的雷达技

过程中遇到的难以掌握识和技能

术的结构特点。

的点进行总结

2.理解各类雷达在智能网联汽车领

域的应用。

课堂二、师生互动

10

小结教师：同学们，本次课中你们学到了什么？在工作任务完成的过程中遇到了哪些问题？是

怎么解决的？

学生发言时，教师实时的进行引导和总结。

教师：你认为最难以解决的问题是什么？

学生发言时，教师提醒解决问题的“关键”在哪儿。

教师：本次工作任务中，你在小组当中完成了哪些工作？小组中谁给你的帮助是最大的？

学生发言时，教师鼓励学生继续在相互协作中取长补短。

教师：你想对老师说点什么？有什么意见和建议？

学生发言时，教师及时记录，以便改进。

作业1.完成课后作业。

布置2.根据“引导知识”的引导，进行下次课前预习。

教学

反思

能力模块二掌握环境感知技术在智能网联汽车上的应用方式

任务三了解智能网联汽车视觉传感器的类型及应用

V熟悉视觉传感器的定义。

知识与

令了解视觉传感器的结构和类型。

技能

令熟悉视觉传感器在智能网联汽车中的应用。

©具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

过程与

通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

教方法

令充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

学

令积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

目

◊参考国家标准与企'也标准，规范操作流程，使学生养成专、也、严谨的工作态度。

标

令通过小组分工合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于•倾听、互帮互助的团队协作精

情感、神。

态度和在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯。

价值观©在完成基于二作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成

果。

◊加强7s现场管理意识。

设备联网的电脑、键盘、鼠标

m教学

活页式教材（含微课、动画）、课件、案例、习题

奥源

示范操作多媒体演示、实物演示。

0采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

教法◊整个教学环节按照“明确任务一获取信息一制定计划一做出决策一实施计划一成果汇

报与评价一拓展认知"六步法来组织教学。

学法合作学习法、自主学习法等。

教学重点＜学习智能网联汽车领域相关的雷达技术

教学难点令理解各雷达技术的结构、类型以及特点

备注

・♦教学过程

教学时长

教学内容教师活动学生活动

环节（分钟）

任务导入：

在学习了解各类激光雷达之后，带领学生了解和分

了解工作任务的

若想更深入了解到智能网联系统的析工作任务的内容，辅导

内容及要求，主动思考

10环境感知，就离不开各类视觉传感器学生明确胜任该工作任

如何完成该工作任务，

明确来获取周围环境信息，接下来我们在务应该掌握的内容及应

树立起岗位责任。

任务本次任务过程中来学习了解视觉传该达到的要求。

感器的相关知识。

任务分组：根据工作任务所需1.根据老师的引

5将分组情况填写至学生任务分的工作要求，兼顾学生的导组建学习小组。

配表中。学习能力、性格和态度等2.根据工作任务，

个体差异，以自愿为原小组长引导小组成员

则，组建学生学习小组和做初步的任务分工。

各组小组长。

引导问题：

1.视觉传感器是指通过对摄像头拍

摄到的图像进行,对目

标进行检测，并输出的

传感器。视觉传感器在智能网联汽车

或无人驾驶汽车上的应用是以摄像

头（机）出现，并搭载先进的人工智

能算法，便于和

2.视觉传感器的结构:

以活页式教材、微

从信息源（包括但

课、动画、课件为主要媒

不限于“知识点提示”）

介，按照“引导问题”的

获取中，主动思考和学习完

35排序，通过知识讲解，引

信息3.通过查阅资料可知，想要自动驾驶成任务所需的专业知

导学生获得工作过程知

汽车正常行驶，视觉传感器的功能发

识和专业技能，通过老

挥至关重要的作用，视觉传感器的功识、实现有效学习、学会

有：、师的讲解全面掌握专

如何工作。

—、、交通标

业知识和技能。

志和地面标志识

别、O

4.想一想视觉传感器有什么特点,

请查阅出来,完成下图连线。

5.请把视觉传感器的类型与相对应

的特点内容连接起来。

・FIENSMI

耳iMaw”

6.单目视觉传感器具有、

、、等优点，但

易受光照、气候等环境条件的影响，

缺乏等深度信息，

对的测量也不够可靠。

7.双目视觉（Binocular\叮$1（^1）是_

的一种重要形式，它是基于

并由多幅图像获取

的方法。

8.完成下方双目视觉传感器的特点

连线:

9.在下面表格中各自填入双目视觉

传感器三条优缺点。

31-

10.三目视觉传感器是由

的组合。三FI视觉传感器感知范围

，但同时标定三个摄像头，工作量

11.红外视觉传感器的优点：可以弥

补_________________________________

红外视觉传感器的类型：可分为

和两种类型。

12.环视视觉传感器的不同点：前面

提到的三款视觉传感器所用的镜头

都是非鱼眼的，而环视视觉传感器的

镜头是，并且安装位置是

朝向地面的。环视视觉传感器一般至

少要包括，实现360度

环