暗网下载 第十五届全国大学生智能汽车竞赛竞速赛规则(讨论稿)

竞速比赛规则
这是竞赛规则讨论稿,正式规则将会在竞赛网站公布:
smartcar.cdstm.cn/index
第十五届竞赛规则导读
曾经参与过往届赛事的队员,能够借助下面所呈现的内容,知晓第十五届规则的主要变动情况。若是首次参与比赛,那么建议针对本文展开全文阅读。
一、前言
智能车竞赛起始于2006年,是由教育部高等教育司委托,高等学校自动化类教学指导委员会举办的,一项旨在强化学生实践能力、创新能力以及培养团队精神的创意性科技竞赛,截至如今已成功举办了十四届。在继承并且总结前十四届比赛实践的基础之上,竞赛组委会奋力拓展新的竞赛内涵,精心设计新的竞赛内容,全力创造新的比赛模式,致使围绕该比赛所产生的竞赛生态环境获得了进一步的发展。
竞赛的指导思想是“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”,为实现这一思想,竞赛内容设置要面向大学本科阶段学生及教学内容。同时,要兼顾当今时代科技发展新趋势。竞赛形式有竞速比赛与创意比赛这两大类。竞速比赛含不同组别,适用于本科不同阶段学生参赛,其难度与之相对应。基于竞速赛,适当提升挑战性,以此形成创意比赛内容,适合部分有条件、能力强的本科生以及研究生参与创意比赛。
参赛选手得使用竞赛秘书处统一规定的竞赛车模套件,不同的组别会规定所采用的单片机类型,要凭借自身构思控制规划来做系统设计,含括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等方面,达成智能车工程制作与调试 。
此次竞赛划分成两个阶段,其一为分赛区比赛,其二是全国总决赛。参赛队伍的名次经由赛车在现场成功达成赛道比赛的时间予以确定。参与全国总决赛的队伍,与此同时必定要递交车模技术报告。
竞赛秘书处制定了这样的比赛规则,这些规则是适用于各分/省赛区比赛的,同时也适用于全国总决赛,并且在实际可操作性的基础之上,达成竞赛的公开、公平以及公正。
为让比赛规模要求得以兼顾,同时促使同组别里克隆车情况不出现,进而让参赛学校可在有限场地中利用兼容赛道完成比赛准备,竞速比赛会按四个组别来设置,具体涵盖有:
AI电磁组是创意组别,此组别的要求会在本文档后面给出,该组的任务同样也会在本文档后面给出。
二、比赛器材1. 车模(1)车模种类
本届比赛指定采用六种标准车模,这六种标准车模分别用于个竞速组和创意组,其中车模中包含两种四轮车模、也包含两种三轮车模、还包含两种两轮直立车模,并且这些车模来自于两个竞赛车模供应厂商,车模规格请参见附录1:车模信息 。
将作为两轮车模的D 和 E,通过增添第三万向轮,把它们改装成三轮车,用以参加双车组的比赛。改装而成的三轮车膜,其中万向轮的中心到后轮轴线的距离,不少于15厘米。
排除上述提及的车模之后,无线节能组能够去购买任意商用车模进而展开改装,或者自行制作车模。
(2)车模修改要求
挑选车模当作比赛统一平台,对于车模机械方面的调整和修改有着严格要求,具体要求参照附录2:车模修改规定,而且竞赛车模作品完成完成之后,还得符合各组别对车模作品外型尺寸的局限 。
对于参加节能组车模的改装则没有具体限制。
2. 电子元器件,(1)微控制器的情况有别,依据不同赛题组别、竞赛情况;在不同情况下,车模分别采用英飞凌工程公司的微控制器,以及宏晶公司的微控制器,还有恩智浦公司出品的微控制器,将这些作为车模中那个唯一可编程主控制器;车模之上就所使用的,微控制器呀,其数量有着特殊规定,也就是它没有限制性要求;另外要留意,如果所选用的传感器,或者是其它电子部件当中,其中也包含有微处理器存在于此中时候,面对着这样,此种时候对于微处理器的种类以及数量,就不做任何限制性要求了,但是呢,要明确指出的是,这个微处理器它不得参与对于赛道信息识别以及处理工作,也不可以参与车模运动决策这件重要事情与控制工作;针对某些特殊电子模块,关于其允许使用或者禁止使用,组委会将会另行采取行动,公布相应器材清单,来进行详细说明。(2)传感器,其所选用的种类,得依据不同竞赛组别来进行。具体情况可参见“比赛任务”里针对各个比赛组别所允许使用的传感器类型的说明。传感器的种类以及数量,由参赛队伍自主确定,不存在限制了。(3)伺服电机。

车模上的伺服电机
3. 电路板
竞赛智能车这里面,除了单片机最小系统的那个核心子板,还有加速度计和陀螺仪所对应的集成电路板,以及摄像头,再就是舵机自身内置的电路之外,其他所有的电路都被要求是自行去设计然后制作出来的,是禁用购买现成的功能模块这样做的。购买来的单片机最小核心子板上面,仅仅只允许带有单片机,还有时钟,以及电源,另外还有单片机调试接口 。
自制的PCB板涵盖了传感器及信号调理,电源管理这一项被包含在内,电机驱动也是其中一部分,主控电路不可少,调试电路同样涵盖,等等。要是自制电路采用工厂加工的PCB印制电路板,那必须在铜层,也就是TopLayer或者BottomLayer的醒目位置放上本参赛队伍所在学校名称,队伍名称也要放置,参赛年份也得写上,对于特别小的电路板能够使用名称缩写,此名称在车模技术检查时要直接能看见。要是电路板的面积小于1平方厘米,那就可以不用带有队伍特有信息。
三、比赛环境1. 赛道(1)赛道材质
用于室内赛道制作的材料是PVC耐磨塑胶地板,该材料跟前几届比赛所使用的一样,信标组情况不一样,没有能固定的赛道,并且对于地面材质也没有专门设定的要求。
(2)赛道的尺寸、形状、间距
赛道宽度,其数值不会低于45cm 。预赛阶段之时,赛场所呈现的形状,乃是一个边长大约5m且长度是7m的长方形,决赛阶段这里场的大小,大约为预赛阶段赛场大小两倍 。两条相邻赛道中心线之间的距离,不会小于60cm 。在赛道里面,有着直线部分,还有曲线部分,以及十字交叉路口等 。曲线的曲率半径,不小于50cm 。如下图所展示的那样:

赛道的基本尺寸(3)赛道引导方式
并非信标组所在之处,其余赛道之上,皆存在边界线,同时也有电磁引导线,而信标组借助声音信标来进行导引。

赛道边界引导线

电磁引导线固定示意图
需要借助一些小工具,在PVC赛道上刻画出固定漆包线的凹槽,可使用两片美工刀片制作成能刻画出1.5mm 的双缝刀片,沿着中心线刻画,接着将双缝中间PVC材料表面揭开,形成宽度约1.5mm、深度约1mm的凹槽,用于铺设中心引导线。

刻画赛道中心凹槽双缝刀片

外界自带信号源接口

信标引导比赛场地示意图(4)起跑线标志
竞速比赛有这样的要求,车模在比赛结束之后,要能够自行停下在停车区域当中。除了信标组以及双车组以外,其他各个组别的停车区域都是在赛道起跑线往后三米的赛道范围之内。在停止的时候,要求赛车的所有轮胎都得在赛道范围之中。
起跑线的标志有两种形式:

斑马起跑线

起跑线中间的永磁体安放位置
车模出发,是从车库开始将其驶出,在运行了整整一周之后,再驶入车模内部。比赛时间,是依据从车模驶出车库一直到返回车库这两者之间所存在的时间差来进行计算的。所以,计时线圈被放置在车库门口的位置处。赛道上面的斑马线以及斑马线下边的磁铁放置,跟往届所规定的规则是一样的。
车库应用于“基础四轮组”,“节能组”,“双车接力组”。
(5)赛道边界判定
除了信标对抗组,还有室外越野电磁组别,之外,其它各组别都对车模有要求,要求其在运行过程中去保持在赛道内。
在那赛道的边缘之处,所存在的一种可能性是,粘贴两层黑色的、具备高密度特质的海绵条,以此来形成赛道路肩,进而作为赛道的边界,另外,还存在着另一种可能性,那便是不粘贴那种黑色高密度海绵条 。
海绵条的宽度是2.5厘米,两层的那种高度是1厘米,在赛道的两侧,相互间隔25厘米去粘贴,呈现交错分布之势那种,间隔的地方依旧是黑色的边界,就好像下面所展示的图形那样:

赛道路肩
判定带有路肩赛道上的车模是否冲出赛道,会采用人工判罚的方式,其判罚方式以及标准,跟先前的比赛形式一样。对于不粘贴路肩赛道,将由裁判系统,在随机选定的地点,依据感应线圈来完成自动判罚,具体的判罚标准那份判罚规范文档,将会另外发布。
(6)赛道元素
比赛赛道是一个封闭曲线赛道,具有以下赛道元素。
请注意:赛道元素里的示意图,其中,图例当中除开赛道以外的交通标示,仅仅是用来进行赛道元素功能说明的,而在比赛现场的赛道周边,并不存在这些交通标示 。

直线赛道示意图

曲线弯道示意图

十字交叉路口示意图

坡道示意图
注:对于AI电磁组,信标组没有坡道赛道元素。

环岛赛道元素
注:对于AI电磁组,不要求在环岛赛道元素进入环岛。
2. 环境(1)赛道场地(2)环境光线
安排在室内的比赛场地,通常会是室内的场地,比赛进行时,或许会有阳光直接的照射,又或者存在强烈的灯光照射 。
(3)赛场围挡
于比赛场地四周铺设围挡,该围挡距离赛道要大于五十厘米,其高度不小于三十厘米,此围挡的材质能够使用长方体泡沫塑料块,也能够使用宣传布。
3. 裁判系统
赛事运用的计时裁判系统,它会即时自动开展车模运行时间的测量工作,并且判定车模是否出界。
(1)车模计时磁标
比赛运用磁场感应办法记录车模穿过赛道起跑线之时,或者查验车模是不是运行于信标周边22.5cm范围以内。感应线圈设置在赛道下方以及信标四周,对于正在运行的车模干扰微小,同时车模也不太容易碰撞计时系统。如下方图示:

基于磁感应的比赛计时系统
为要触发计时系统,得在车模底盘安装一块永磁铁当作标签,永磁铁距地面高度处于2cm以内,因该磁标体积很小,故而提升了车模检测位置的精确度,具体依方式如下图示:

车模计时磁标
计时磁标能够长久地粘贴于车模的地盘之处,也能够于比赛之前临时在车模的底盘亦或是电机上进行固定。具体而言,磁标固定的位置并非要求精准无误,计时的进程乃是检测该磁标先后通过磁感应线圈的时间间隔。
非常特别地进行提醒,针对于信标对抗此组而言,唯有处在车模之上的磁标,进入到信标周边的磁感应线圈的范围之内,才可以促使计时系统,去实现切换到下一个信标点亮的操作。
参赛车模自行准备车模上的永磁标记,在比赛之前,将其固定在车模上就行。
按照不一样的比赛场景来说,比赛系统说不定会运用光电计时传感器,到那个时候车模就不用做任何的改变,。
(2)计时系统
比赛计时系统、信标控制系统由竞赛组委会在现场统一安置。
平时训练之际,参赛选手能够自行构思打造简化的比赛系统用以辅助调试车模,还能够依照竞赛组委会所提供的《第十五届智能车竞赛比赛系统说明》去开展设计制作。
四、比赛任务
各个组别能够拿来用的那车模,还有那传感器,以及比赛需要去实现完成的任务指标,在这一节里会展开介绍。
1. 基础四轮组(1)车模
车模可以使用竞赛指定车模中任何型号,车模运行方向不限。
车模制作完成之后,车模在宽度方面不超越25厘米,在高度方面不超越20厘米,在长度方面不存在限制。
(2)微控制器与传感器
为车模配备的微控制器,选用的是Infineon系列单片机,还有STC系列单片机,以及NXP系列单片机。
准许运用各式各样的电磁类、红外光电类、超声传感器器件去开展赛道以及环境检测,不许可任何摄像类传感器、激光类传感器等等 。
(3)比赛赛道与任务
本次比赛的举办场地是PVC材质所构成的赛道,该赛道的边线颜色呈现为黑色,导引方式借助电磁手段。赛道当中具备存在可能性的众多元素则涵盖了表2里罗列的全部元素。
由选手制作的车模,完成从车库的触发动作,接着沿着赛道运行了一周,随后再返回车库,比赛时间是从车模冲过起跑线开始,直到重新回到起跑线结束,要是车模没有能够停止在车库内的停车区域内,比赛时间将会加罚一秒钟 。

车模出发和返回进入车库
2. 直立节能组(1)车模
在其运行期间,车模仅被允许让两个轮子接触到地面 。指定使用竞赛规定里的D、E型号车模 ,或者也能够自行去制作车模句号。
车模制作完成之后,车模的尺寸不存在限制,车模的轮胎外径不超过5.5厘米。

直立节能组示意图
有的无线充电线圈是被部署在车库之内的,就在充电这个进程当中,车模是能够不去保持那种平衡状态的,在充电结束以后,它就会自动开始出发而去完成所参与的那场比赛。
(2)微控制器与传感器
车模微控制器使用STC系列单片机。
关于赛道以及环境检测,是允许运用各类电磁器件,还有红外光电类器件,以及摄像头,另外还有激光传感器器件,再有就是超声传感器器件来展开相关操作的。
(3)比赛赛道与任务
比赛是在PVC赛道上进行,赛道采用黑色边线和电磁进行导引。赛道中可能存在的元素包括表2中所有的元素。
在比赛赛道的发车区域,安放着无线发射线圈,交变电流通过它会产生交变磁场,车模凭借接收线圈获取电能,以此对车模上的储能法拉电容展开充电。至于无线充电线圈具体的技术规格以及制作方式,还有无线接收线圈的规格以及制作方式,将会另外发布文档予以说明。
车模之上,是不被允许去安装任何电能储能器件的,车模之所以能够运行,其能源是来自于无线接收线圈感应电流所提供的电能 。
在进入比赛场地之前,车模之上的储能电容要经历放电,电容两端的直流电压要小于0.1V。比赛的计时自无线充电线圈接通电源开始计时。车模离开车库及停用在车库的相关要求,和基础四轮组的要求是一样的。
3. 双车接力组(1)车模
进行竞赛时,车模选用范围为竞赛所指定的车模里的任意型号,车模运行方向具有不确定性,在设置双车模的情形下,其中必有一辆要选用三轮车模 。
完成车模制作后,车模的宽度,不会超出25厘米,其高度不一样,不超过20厘米,而长度呢,是小于30厘米的。
(2)微控制器与传感器
在双车车模里头,有一辆车模的微控制器采用的是Infineon公司的单片机,而另一辆车模具备使用Infineon、STC、NXP公司单片机的可能。
允许使用各类电磁、红外光电、超声传感器器件进行赛道和环境检测。不允许任何摄像头传感器、激光传感器等。
(3)比赛赛道与任务
赛道中间指定地方,有一辆停止的车模。有一辆车模是从车库开始出发的,当到达中间那个有着车模的位置时,要把车辆上的一个球体传给第二辆车模,球体尺寸是不小于40厘米见方的,之后第二辆车模带着球体返回车库。

双车接力组出发和返回进入车库
可供传递的球体,能够选用标准的乒乓球,又或者高尔夫球。还能够另行制作其他材质所构成的球体,只要该球体的直径并不小于40毫米就行。

双车接力组传递物品示意图
4. 声音信标组(1)车模
用于竞赛指定的H车模可供车模使用,在车模制作完成之后,车模的尺寸不会超出30厘米见方,车模的高度不存在限制。
(2)微控制器与传感器
车模微控制器使用Infineon系列单片机。
可以准许运用麦克风阵列呢,还有RF天线呀,以及红外光电哟,包括摄像头传感器呐,另外激光传感器等等呢。
(3)比赛赛道与任务
有着对抗组之称的比赛场所,其设置是在那平整的地面之上,且地面铺设有颜色单一的要么是广告布,要么是地毯 。场地环绕一周的四周,铺设着宽度为5厘米的那种黄色胶带 。比赛所存在的区域大小约是5米乘以7米 。车模开始出发的那个区域处于比赛场地的一个角落,是由宽度为2.5厘米的黑色胶带去标记出的区域 。这个发车区域,长度和宽度都是50厘米。
竞赛区域之中,随机摆放着数量大约在5到10个的信标,这些信标全都由赛事计时系统进行控制,情况如下列图示 。
比赛包括排位预赛和对抗决赛两个阶段。
第一阶段为排位预赛,在这一阶段,选手所制作的车模起初处于发车区域范围内,当下,所有信标均处于关闭状态。随后,比赛开启,比赛系统会自动启动首个信标,该信标会发出声音以及无线射频导引信号。此刻,选手的车模能够识别明确信标的方位,并进行定向运动。
当放置在车模上的磁标进到处在由这信标所造成的磁场周边范围内那具用于探测磁场异常电流活动变化感应目标的感应线圈之后,比赛系统就会自动化地切换至跟之前不同的下一个其他信标那儿去,车模会以随机的方式朝着第二个被打开的信标行进过去。这样一种过程将会持续开展进行大概10次左右。最终所确定的比赛时间是从当某一个信标开始启动之时起,一直到最后一次比赛信标被关闭掉的时候为止 。
第二阶段系对抗决赛,于对抗决赛里,依照预赛成绩实施配对分组对抗比赛,两个车队的车模届时同时处于场内,依据熄灭信标的数量来判定胜负 。
在信标对抗组别里,磁标最多被允许安装四个,磁标与车模底盘或者车轮的直线距离不会超过5厘米,其距离地面的高度也不会超过2厘米。
5. AI电磁组
根据比赛组织状况,以及报名情形,AI电磁组会由普通的、那竞速的组别,转变为创意的组别 。
(1)车模
车模可以使用竞赛指定车模B,C车模,车模运行方向不限。
车模制作完成之后,车模的长度不会超过三十厘米,车模的宽度不会超过二十厘米,车模的高度小于十厘米。
车模上安装的传感器在车模运行方向上不超过车轮中心线5厘米。
(2)微控制器与传感器
车模微控制器,其对于能使用的单片机,限定在了 Infineon 公司的,限在了 STC 公司的,还限在了 NXP 公司的 。
允许使用各类电磁、红外光电、超声传感器器件进行赛道和环境检测。不允许任何摄像头传感器、激光传感器等。
(3)比赛赛道与任务
举办比赛的场地是PVC赛道,该赛道运用黑色边线以及电磁来实现导引,赛道之中存在的元素,是表2当中除掉坡道之外的那些元素,对于环岛这一元素的情况,车模在路径选择上,存在进入环岛这种可能性的同时,还存在不进入环岛这种可能性。
赛车于赛道之上的起跑线径直出发,车模跑完赛道一周后,在起跑线往后三米之处的赛道停车区内停下。比赛期间不存在提供发车与停车的车库。要是车模未能在起跑线后三米的赛道停车区内停下,比赛时间便会加罚一秒钟。
五、比赛组织1. 比赛阶段
竞赛划分成分赛区也就是省赛区以及全国总决赛这两个阶段,当中,在全国竞赛组委会秘书处的指导之下,于全国总决赛阶段,会和决赛承办学校一起组建竞赛执行委员会,该委员会下面设有技术组、裁判组以及仲裁委员会,去统一处置竞赛进程里碰到的各种问题。
全国竞赛组织委员会工作人员,以及分赛区(省赛区)竞赛组织委员会工作人员,其中涉及技术评判组、现场裁判组和仲裁组成员,在现场比赛期间,都不可以参与任何针对个别参赛队的指导工作,也不可以从事任何针对个别参赛队的辅导工作 ,更不得泄露任何会使竞赛有失公允的信息。在现场比赛这个时段,组委会能够聘请参赛队伍带队教师担任车模检查监督人员 。

竞赛职能机构
2. 比赛方式和流程
2020年比赛的筹备状况以及报名情形,竞赛组委会会据此,于分赛区,或许会采用以下方式,此方式并不局限于以下几种,来开展分赛区比赛:
有的比赛采用赛会制,在承办学校开展现场比赛,参赛队伍要依据学校的委派,派代表前往承办学校去完成比赛,参赛队伍还得把车模作品,以邮寄的方式送到承办学校,由组委会统一对车模进行性能测试,另外,参赛队伍依照统一标准流程,在本校进行比赛,这个比赛过程会进行全程直播。
具体的比赛方式,会按如下安排,在6月中旬的时候,于组委会第二次扩大会议讨论完毕之后,才进行公布, 。
3. 比赛奖项
比赛会依照“分赛区普及、全国赛提高”的规则来办,在分赛区,以及省赛区里的每个组别,都将分别依据相同的比例去设置奖项。依照相同的队伍选拔办法,每个组别要选拔出各分赛区的队伍,让这些队伍去参加全国总决赛 。
(1)分赛区奖项设置
不同的奖项,各分赛区能够依照比赛所需,去进行修改以及设置,之后报给大赛组委会来审批。
(2)全国总决赛奖项设置
第十五届全国总决赛奖项设置将在6月中旬另行发布。
4. 组队即报名办法(1)组队规定
参加比赛的要求是,在2020年暑期之前,于学校中拥有正式学籍的全日制本科生,才能够参与比赛。每支参赛队伍,系由本校3名学生构成(双车组别可有5名学生)还配备本校带队老师1至2名。并且,每名学生仅能参加一个组别竞速比赛。
(2)报名办法
有着智能车竞赛称谓的网站,其网址是,https://smartcar.cdstm.cn/index 。
竞赛网站可供参赛队报名,详细的报名流程可参照《第十五届全国大学智能汽车竞赛参赛队伍网络报名流程说明》。大赛网站公布的信息能让参赛队伍据此联系购买车模套件,还能联系购买单片机开发工具,也能联系购买辅助教材,。
六、其它
1.比赛过程中有其他作弊行为的,取消比赛成绩;
2.参加预赛并晋级决赛的队伍人员不允许改变;
3.参加全国总决赛的队伍中的队员最多只允许改变一名队员。
4.本规则解释权归比赛组织委员会和竞赛秘书处所有。
七、附件,附录 1,这里是车模信息,其中车模供应商是北京科宇通博科技有限公司。
(1)B型车模:电机540,舵机:S-D5

B型车模示意图
(2)E型车模:电机:RS-380

E型车模示意图
(3)H型车模:电机RS-380

型号属于H型的车模的示意图,车模的供应商是,东莞市博思电子数码科技有限公司。
C型车模,其电机是RS - 380,舵机为FUTABA3010 。

C型车模示意图
(2)D型车模:电机 RS-380

D型车模示意图
(3)F型车模:电机RS-380

F型车模示意图附录2:车模修改要求
车模在赛道上运行之后,不能够留下可辨析的痕迹。
附录3:赛车磁标
在比赛里,新的计时系统所采用的是,通过铺设线圈感应磁标,开展计时工作。为了能够方便车模安装,车模之中可采用以下几类钕铁硼永磁铁。

用作计时磁标的永磁铁
第一类长方磁铁,其形状扁平,方便借助胶水直接粘贴于车模底板,粘贴后不仅相当牢固,而且距离地面很近,能够便于灵敏触发计时系统,故而推荐使用此类磁标。
第二类属于圆柱形的永磁铁,第三类同样属于圆柱形的永磁铁,第三类带有中间孔,方便借助螺丝固定在赛车底盘上暗网下载,为了可靠触发计时系统,这两类磁铁,其大小,也就是高和直径,应该在7至10毫米,太小的话不利于触发计时系统,太高的情况则不易于安装 。
计时系统要实现可靠触发,对那三种磁标有着要求,磁标安装之后,其距离赛道表面得小于2厘米。有一种相对简便的固定方式可实施,就是把已提及的永磁铁吸附在车模电机的下方 。
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