2-1 初识无人驾驶汽车 无人驾驶汽车的发展现状与愿景教案 清华大学版信息科技六年级下册.docx

第一课教案

《初识无人驾驶汽车——无人驾驶汽车的发展现状与愿景》

教学时间

2024.xx.xx

教学班级

六年级

课程名称

初识无人驾驶汽车——无人驾驶汽车的发展现状与愿景

课时

1课时

教学目标

一、知识与技能

1.了解无人驾驶汽车；

2.理解无人驾驶汽车等级分类及功能任务；

3.掌握无人驾驶汽车的发展现状及愿景；

二、过程与方法

1.通过小组合作的方式，让学生了解无人驾驶汽车的相关知识。

三、情感态度与价值观

1.通过本节课学习，增强学习信息科技知识的趣味和自信心。

重点

1．认识理解无人驾驶汽车及其应用发展。

难点

1.理解无人驾驶汽车的分类。

教具

WPS软件、教学视频。

教学方法

教学展示、小组讨论、兴趣驱动。

教学过程

教师

学生

一、导入（5分钟）

（观看视频并提问）同学们，你们听说过无人驾驶汽车吗?你觉得它在驾驶时主要完成哪些工作呢?

学生思考并回答问题

知识讲解（20—30分钟）

认识无人驾驶汽车

无人驾驶汽车

无人驾驶汽车是一种不需要人为参与和操控、只依靠车内的计算机系统便能感知到周围情况并自动导航和行驶的智能汽车，一般也称为自动驾驶汽车。无人驾驶汽车主要使用车上的传感器来感知周围的环境信息，车辆位置和障碍物信息等，控制车辆的速度和方向，从而使汽车能安全地在道路上行驶。

无人驾驶汽车等级分类

（1）0级，人工驾驶，无自动驾驶。系统会发出警告或者干预而不会控制车辆，主要由人类驾驶员全权控制车辆。

（2）1级，辅助驾驶，单一功能自动化。车辆只对驾驶过程中的方向盘和加减速的一项操作进行控制，其他的驾驶动作由人类驾驶员进行操作，驾驶员手脚不能同时脱离控制系统。

（3）2级，半自动驾驶，部分自动化。行驶过程中驾驶员和汽车共享控制权，在某些环境下驾驶员可以脱离控制系统，但需要时刻关注周围环境，随时接管控制汽车。

（4）3级，高度自动驾驶，有条件自动化。在有限的环境下（如高速公路），机器完全负责整个汽车的操控，驾驶员可以完全脱离控制系统，但是需要随时待命。

（5）4级，超高度自动驾驶，高度自动化。除了少数的环境（如恶劣天气）外，汽车能在特定的道路上行驶而无须驾驶员介入。

（6）5级，全自动驾驶，完全自动化。在任何环境下汽车能自动行驶而无须驾驶员介入，驾驶员只需设定起点和终点，其他由汽车自行控制。

无人驾驶汽车的功能任务

无人驾驶汽车在行驶时模拟人类驾驶汽车的过程，主要功能和任务也是围绕着这个过程实现的，在感知检测、导航定位、路径规划、自动泊车等方面发挥作用。

（课堂活动）查找无人驾驶汽车的相关资料，看看它还有哪些其他功能?你觉得它还可以实现怎样的功能，给人们的实际生活带来了什么好处?

（二）无人驾驶汽车的发展现状及愿景

无人驾驶汽车的研究最早可以追溯到二十世纪二三十年代，在二十世纪八十年代开始出现真正意义上的无人驾驶汽车，进入二十一世纪以来，许多大型研究机构都开始投入无人驾驶的研究中，使得它的发展取得了极大的进步。

目前，在许多互联网公司和汽车制造商的努力下，国内外不断涌现出各种类型的无人驾驶汽车，在功能和自动化程度上都有不同的区别。

1.谷歌无人驾驶汽车

谷歌公司于2009年拉开无人驾驶汽车项目的大幕，研发了第一代无人驾驶汽车，并分别在2011年和2014年发布了第二代、第三代无人驾驶汽车。谷歌致力于研发以计算机为“大脑”的全自动无人驾驶汽车，车内没有方向盘，刹车，油门等，全由计算机系统来代替。2016年，谷歌无人驾驶汽车的测试里程已经达到了180万英里，同时被车辆安全监管机构认为符合法律，无人驾驶汽车迈出了崭新的一步。

特斯拉无人驾驶汽车

特斯拉公司自2014年开始配置首代自动驾驶Autopilot系统，并收集全球各种道路、天气条件下行驶的超过13亿英里的数据，并将数据应用在该系统上。2016年特斯拉工厂生产的所有车型都已具备完全自动驾驶的硬件基础。2018年年初，Autopilot2.5系统已经拥有更强大的处理速度，进一步迈向全自动驾驶。

百度Apollo无人车

2015年，百度开始研发无人驾驶汽车技术；2017年百度的自动驾驶技术平台阿波罗平台（Apollo）发布，Apollo无人车可以实现在夜间环境下对障碍物的识别，以及非典型交通场景下的障碍物识别，障碍物感知、决策规划等功能。百度Apollo无人车在北京开放高速公路的驾驶测试，使我国的无人驾驶汽车研究逐渐落地。

轻舟无人小巴

轻舟无人小巴是一款无人公交，设有9个乘客位，由自动驾驶系统进行操控。2020年，轻舟无人小巴在苏州高铁新城上线运营，预计将给周边数十万人带来出行便利，解决居民出行的“最后三公里”难题。

发展愿景：目前的无人驾驶汽车还无法达到等级5的水平