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

項目一認識智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器任務一智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的應用現(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)汽車上的應用？答：①目標探測及識別：探測障礙物，如車輛、行人及路肩等；②圖像識別：識別車道線、交通標識牌、交通信號燈行人及車輛等；③定位導航：高精度定位以及位姿感知，如獲得經(jīng)緯坐標、速度及行駛角度等。任務二智能網(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、毫米波雷達、激光雷達、視覺傳感器、V2X技術(shù)、傳感器融合等，并配備先進的軟件算法項目二認識與應用攝像頭任務一攝像頭的認知與裝調(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弱不同的區(qū)域細節(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，以應用于移動通信市場；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)正極輸入端與負極輸出端之間的電壓為5V，正極輸出端與負極輸入端的電壓接近0V，那么可以判斷故障原因為（B）。A.電源負極斷路B.電源正極斷路C.電源負極虛接D.電源正、負極同時斷路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）簡述一下對實訓系統(tǒng)上的攝像頭進行故障排除的常見流程。答：1）確認故障現(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）利用攝像頭進行交通標志識別的流程：原始圖像采集→圖像預處理→圖像分割檢測→圖像特征提取→交通標志識別。（2）交通標志識別的方法：基于顏色信息的交通標志識別、基于形狀特征的交通標志識別、基于顯著性的交通標志識別、基于特征提取和機器學習的交通標志識別。本任務是基于特征提取和機器學習的交通標志識別方法實現(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)任務流程。答：1）限速標識圖片采集。2）選擇標注軟件。3）數(shù)據(jù)標注（限速圖片標注）。4）生成標注信息對應的文件目錄。5）數(shù)據(jù)集生成。6）調(diào)節(jié)參數(shù)。7）模型訓練。8）限速標志識別準確率驗證。

9）將訓練好的模型應用于真實路況的限速標志識別。任務四基于攝像頭實現(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警、車道保持輔助和自適應巡航控制等。（3）基于深度學習的圖像分割技術(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習的算法實現(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)被分為訓練集、驗證集和測試集。在通過訓練集和驗證集得出最優(yōu)模型后，測試集被用于模型預測，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簽，同一類別的所有像素都用一種顏色標識，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檢測與語義分割的結(jié)合，是檢測任務的拓展，在能夠準確識別每個目標的基礎之上，為多個類別的每個實例生成邊界框以及相應的對象分割掩碼，將同一類的多個對象視為不同的實例。項目三認識與應用超聲波雷達任務一超聲波雷達的認知與裝調(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）超聲波雷達抗環(huán)境干擾能力強，對天氣變化不敏感。（√）（3）超聲波雷達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,并且可以進行實時控制；③靈敏度較高；④抗環(huán)境干擾能力強，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、過細的障礙物或者溝坎；⑤探測有盲區(qū)。任務二超聲波雷達的故障診斷與處理1.單選題（1）測試人員使用萬用表超聲波雷達的電源測試孔，發(fā)現(xiàn)正極輸入端與負極輸出端之間的電壓為12V，正極輸出端與負極輸入端的電壓為0V，那么可以判斷故障原因為（B）。A.電源負極斷路B.電源正極斷路C.電源負極虛接D.電源正、負極同時斷路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。任務三超聲波雷達數(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.二進制B.八進制C.十進制D.十六進制（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）解釋超聲波雷達通信協(xié)議？答：超聲波雷達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位十進制BCD碼（先高字節(jié)，后低字節(jié)，長度單位為mm）。項目四認識與應用毫米波雷達任務一毫米波雷達的認知與裝調(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）毫米波雷達是ADAS輔助駕駛功能的核心部件。（√）（2）毫米波雷達只能測量距離信息。（×）（3）毫米波雷達測試軟件的輸出類型包括原始目標和跟蹤目標。（√）（4）X坐標方向上的過濾條件，可以過濾原始目標。（×）3.簡答題（1）毫米波雷達的類型有哪些？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）和遠距離（LRR）毫米波雷達。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。任務二毫米波雷達的故障診斷與排除1.單選題（1）測試人員使用萬用表測試實訓系統(tǒng)故障板的電源測試孔，發(fā)現(xiàn)正極輸入端與負極輸出端之間的電壓為0V，正極輸出端與負極輸入端的電壓為12V，那么可以判斷故障原因為（A）。A.電源負極斷路B.電源正極斷路C.電源負極虛接D.電源正、負極同時斷路2.判斷題（1）測試人員使用示波器測試實訓系統(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）如果毫米波雷達的CAN-L信號出現(xiàn)短路的情況，那么毫米波雷達就無法檢測障礙物了。（×）3.簡答題（1）毫米波雷達常見的故障類型有哪些？答：毫米波雷達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）簡述一下對實訓系統(tǒng)上的毫米波雷達進行故障排除的常見流程。答：1）確認故障現(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）檢查毫米波雷達系統(tǒng)供電線是否正常5）檢查毫米波雷達與上位機的通訊是否正常6）使用替換法確認毫米波雷達模塊是否正常7）判斷是否為相關(guān)系統(tǒng)軟件故障任務三毫米波雷達的數(shù)據(jù)分析1.填空題（1）毫米波雷達跟蹤目標數(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ID、目標RCS、目標X坐標、目標Y坐標、目標X方向速度、目標Y方向速度、目標的運動屬性。（2）對于目標運動屬性，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X方向速度的數(shù)據(jù)長度為11位，目標Y方向速度的數(shù)據(jù)長度為11位。任務四基于毫米波雷達實現(xiàn)FCW功能（前向碰撞預警）1.簡答題（1）前向碰撞預警系統(tǒng)的工作過程主要分為哪三個部分？答：前向碰撞預警系統(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警模型三部分。（2）當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。任務五基于毫米波雷達與攝像頭的標定融合1.填空題（1）實現(xiàn)攝像頭與毫米波雷達的精確融合，需要滿足兩個條件：空間上同步（聯(lián)合標定解決）和時間上同步（時間戳解決）。（2）標定分為內(nèi)參標定和外參標定。（3）在對攝像頭進行內(nèi)參標定時，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和攝像頭進行融合？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。而毫米波雷達具有探測距離遠、響應速度快、目標跟蹤能力和識別能力好、抗干擾能力強、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，但是毫米波雷達的目標分辨率很低，且無法確定目標大小和輪廓。所以單一的傳感器是不能夠解決所有問題的，毫米波雷達與攝像頭的融合也必然是一種趨勢。（2）簡述毫米波雷達與攝像頭之間坐標系轉(zhuǎn)換的過程。答：1）先將毫米波雷達坐標系的坐標轉(zhuǎn)換到世界坐標系。2）再將世界坐標系的坐標轉(zhuǎn)換到相機坐標系（世界坐標系→相機坐標系→圖像坐標系→像素坐標系）。項目五認識與應用激光雷達任務一激光雷達的認知與裝調(diào)1.單選題（1）目前主流的激光雷達的波長主要有（BD）。A.900nmB.905nmC.1350nmD.1550nm（2）棱鏡激光雷達內(nèi)部包含（B）個楔形棱鏡。A.1B.2C.3D.2.判斷題（1）激光雷達依賴于外界光照條件或目標本身的輻射特性才能正常使用。（×）（2）在進行網(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)激光雷達用“微動”器件來代替宏觀機械式掃描器。（√）3.簡答題（1）激光雷達按掃描方式分類有哪幾種？答：根據(jù)掃描方式分類，激光雷達主要分為機械式激光雷達、半固態(tài)式激光雷達（MEMS微振鏡激光雷達、轉(zhuǎn)鏡激光雷達及棱鏡激光雷達）以及固態(tài)式激光雷達（OPA激光雷達和Flash激光雷達）。任務二激光雷達的故障診斷與排除1.填空題（1）電腦默認的IP地址為：192.168.1.102；（2）電腦默認的設備端口號為：2369；（3）電腦默認的數(shù)據(jù)端口號為：2368。2.判斷題（1）如果激光雷達測試軟件獲取不了設備信息，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和電腦的數(shù)據(jù)端口號。（√）3.簡答題（1）激光雷達常見的故障類型有哪些？答：激光雷達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（激光雷達與InterfaceBox之間線路故障）、部件故障（激光雷達自身故障、接線盒自身故障）、通訊故障及相關(guān)系統(tǒng)故障。（2）簡述一下對實訓系統(tǒng)上的激光雷達進行故障排除的常見流程。答：1）確認故障現(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）檢查激光雷達與上位機的通訊是否正常6）使用替換法確認激光雷達及接線盒是否正常7）判斷是否為相關(guān)系統(tǒng)軟件故障任務三激光雷達的數(shù)據(jù)分析1.填空題（1）激光雷達共有主數(shù)據(jù)流輸出協(xié)議、設備信息輸出協(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)固定值的標志位，為ffee（十六進制）；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）對應雷達的一次16通道激光不同發(fā)射時刻的測量數(shù)據(jù)。任務四基于激光雷達與攝像頭的聯(lián)合標定1.填空題（1）攝像頭和激光雷達的聯(lián)合標定通常包括內(nèi)部參數(shù)標定和外部參數(shù)標定兩部分。內(nèi)部參數(shù)標定的作用：解決攝像頭本身畸變和安裝帶來的影響；外部參數(shù)標定的作用：建立兩個傳感器之間的坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系。（2）基于標定板的激光雷達和攝像頭聯(lián)合標定所涉及四個主要坐標系有：相機坐標系、圖像坐標系、像素坐標系和激光雷達坐標系。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+攝像頭”解決方案，而不是采用單傳感器方案？答：激光雷達在目標表面獲得高精度、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)境感知和目標檢測方面具有很大的優(yōu)勢。由于攝像頭和激光雷達的信息具有高度互補性，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觀測數(shù)據(jù)，提高其環(huán)境感知的準確性。（2）標定傳感器的目的是什么？答：標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行標定，以保證傳感器符合設計指標，保證測量值的準確性。項目六認識與應用組合導航任務一組合導航的認知與裝調(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.慣性導航定位D.WiFi定位2.判斷題（1）慣性導航系統(tǒng)屬于一種推算導航方式。（√）（2）衛(wèi)星定位系統(tǒng)至少通過5顆衛(wèi)星才能進行定位。（×）（3）以GPS為例，衛(wèi)星定位系統(tǒng)的地面部分負責向衛(wèi)星發(fā)出