第九届飞思卡尔智能车比赛细则
飞思卡尔智能车大赛技术报告
第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告学校：中北大学伍名称：ARES赛队员：贺彦兴王志强雷鸿队教师：闫晓燕甄国涌关于技术报告和研究论文使用授权的说明书本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：2014-09-15日摘要本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ，利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。
机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整，重心设计器件布局设计等。
硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整，电机驱动电路，电源管理等模块的设计。
软件上以经典的PID算法为主，辅以小规Bang-Bang算法来控制智能车的转向和速度。
在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板，CodeWarriorIDE作为软件开发平台，Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅助调试。
关键字：智能车摄像头控制器算法。
目录1绪论 (1)1.1 竞赛背景 (1)1.2国内外智能车辆发展状况 (1)1.3 智能车大赛简介 (2)1.4 第九届比赛规则简介 (2)2智能车系统设计总述 (2)2.1机械系统概述 (3)2.2硬件系统概述 (5)2.3软件系统概述 (6)3智能车机械系统设计 (7)3.1智能车的整体结构 (7)3.2前轮定位 (7)3.3智能车后轮减速齿轮机构调整 (8)3.4传感器的安装 (8)4智能车硬件系统设计 (8)4.1XS128芯片介绍 (8)4.2传感器板设计 (8)4.2.1电磁传感器方案选择 (8)4.2.2电源管理模 (9)4.2.3电机驱动模块 (10)4.2.4编码器 (11)5智能车软件系统设 (11)5.1程序概述 (11)5.2采集传感器信息及处理 (11)5.3计算赛道信息 (13)5.4转向控制策略 (17)5.5速度控制策略 (19)6总结 (19)6.1效果 (20)6.2遇到的问题以及解决办法 (20)6.3队员之间的合作很重要 (21)附录 (22)源程序 (23)1绪论1.1 竞赛背景随着经济发展，道路交通面临新的问题和新的挑战。
第九届飞思卡尔智能车竞赛材料清单V3.0
本材料表一共有9页，每个宝贝后面都附带有链接第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表(XS128)序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器（单相）128.11128.1详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮（B车）15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表（K60）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（单相）128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（B车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（单相）128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（B车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计711.1元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（XS128）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器（双相）147.251147.25详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮（D车）15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情18第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计765.6元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（K60）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（双相）147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（D车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计829.05元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（双相）147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（D车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16LM2940电源芯片428详情17LM2940元件包0.320.6详情18200线编码器（双相）149.582299.16详情19编码器支架12112详情20编码器齿轮（D车）15.2115.2详情21OLED显示屏34.3134.3详情22第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器（双相）149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮（D车）15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛电磁组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器（双相）149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮（C车）15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计。
飞思卡尔智能车比赛细则
2016目录第十一届竞赛规则导读参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。
如果第一次参加比赛，则建议对于本文进行全文阅读。
相对于前几届比赛规则，本届的规则主要变化包括有以下内容：1.本届比赛新增了比赛组别，详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务”中的描述；2.第十届电磁双车组对应今年的A1组：双车追逐组。
其它组别与新组别的对应关系请参见图2；3.为了提高车模出界判罚的客观性，规则提出了两种方法：路肩法和感应铁丝法，详细请见赛道边界判定”；4.改变了原有的光电计时系统，所有赛题组均采用磁感应方法计时，详细请参见“计时裁判系统”；5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式；6.赛道元素进行了简化，详细请参见“赛道元素”；7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板，但赛题组A2不再需要赛道。
8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。
9.比赛时，每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟，没有现场修车环节。
一、前言智能车竞赛是从2006开始，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旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。
至今已经成功举办了十届。
在继承和总结前十届比赛实践的基础上，竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵，设计新的竞赛内容，创造新的比赛模式，使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。
为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想，竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容，同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。
第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上，同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别，并按照“分赛区普及，全国总决赛提高”的方式，将其中一个类别拓展出创意类组别。
第十一届比赛的题目各组别分别如下：●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组；●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组；●创意类包括I1 电轨节能组。
飞思卡尔智能车大赛简介
飞思卡尔智能车大赛目录“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。
因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。
2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为核心控制单元，自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分赛区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。
参赛队伍之名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定。
智能车竞赛规则
智能车竞赛规则1. 背景介绍智能车竞赛是一项以开发和设计自主驾驶汽车为目标的比赛。
参赛者通过使用各种传感器、控制算法和人工智能技术，使车辆能够在不同的道路环境中自主导航、避开障碍物并完成指定任务。
2. 参赛要求2.1 参赛车辆参赛车辆必须是自主设计和制造的，具备完全自主驾驶功能。
可以使用任何类型的动力系统和传感器，包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。
车辆必须符合国际道路交通安全标准，并且没有任何危险品。
2.2 参赛队伍每个参赛队伍由若干队员组成，包括工程师、程序员和设计师等。
每个队伍需要有一个指导老师或导师来指导他们的工作。
2.3 报名与资格审核所有有意参加比赛的队伍需要提前进行报名，并提交相关材料进行资格审核。
审核内容包括参赛车辆的技术规格、团队成员及其专业背景等。
2.4 安全要求参赛车辆必须具备安全性能，包括防止碰撞的措施、避免系统故障导致危险的设计等。
在比赛过程中，车辆必须始终保持在指定的赛道内行驶，并遵守交通规则。
3. 比赛规则3.1 赛道设置比赛赛道根据实际道路环境进行设计，包括直线道路、弯道、上坡、下坡和障碍物等。
赛道上可能存在不同类型的标志和交通信号灯。
3.2 任务要求参赛车辆需要完成一系列指定任务，包括但不限于： - 跟随导航：根据提供的地图信息，在规定时间内从起点到终点自主导航。
- 避障行驶：在路上布置各种障碍物，参赛车辆需要识别并避开这些障碍物。
- 车辆间通信：与其他参赛车辆进行通信，共享交通信息，并做出相应的决策。
- 速度控制：根据交通标志和信号灯，调整车速以符合交通规则。
3.3 评判标准参赛车辆的评判标准主要包括以下几个方面： - 完成任务的时间：完成任务所花费的时间越短，得分越高。
- 完成任务的准确性：车辆是否能够准确地遵守交通规则和执行指令。
- 避障能力：车辆是否能够识别并避开障碍物，以及避免与其他车辆发生碰撞。
4. 比赛流程4.1 预赛预赛阶段是为了筛选出表现优秀的队伍，确定参加决赛的资格。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计⽅案“神马”队设计⽅案摘要本⽂以“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛为主题，介绍了智能赛车从机械结构设计到控制系统的软硬件设计流程。
本次⽐赛使⽤竞赛秘书处统⼀指定的竞赛车模及套件，采⽤飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核⼼控制单元，配合不同类型的传感器、驱动电机、转向舵机、直流电池、以及相应的驱动电路，使赛车能够⾃主识别路径，并控制模型车⾼速稳定地在跑道上运⾏，在规定时间内完成跑完赛道的任务。
第⼀章背景1.1“飞思卡尔”杯背景介绍“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以S12 单⽚机为核⼼的⼤学⽣课外科技竞赛。
使⽤⼤赛组委会统⼀提供的竞赛车模、转向舵机、直流电机和可充电式电池，采⽤飞思卡尔 16 位微控制器MC9S12DB128B作为核⼼控制单元，⾃主构思控制⽅案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执⾏、电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车⼯程制作及调试，于指定⽇期与地点参加场地⽐赛。
⽐赛成绩主要由赛车在现场成功⾏驶完赛道的时间为主。
全国⼤学⽣智能汽车竞赛所使⽤的车模是⼀款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由⼤赛组委会统⼀提供。
参赛队伍通过设计单⽚机的⾃动控制器控制模型车在封闭的跑道上⾃主循线运⾏。
在保证模型车运⾏稳定，即不冲出跑道的前提下，跑完两圈的时间越⼩成绩越好。
设计⾃动控制器是制作智能车的核⼼环节。
⾃动控制器是以单⽚机为核⼼，配合有传感器、电机、舵机、电池、以及相应的驱动电路，它能够⾃主识别路径，控制模型车⾼速稳定运⾏在跑道上。
⽐赛跑道表⾯为⽩⾊，中⼼有连续⿊线作为引导线，⿊线宽 25cm。
⽐赛规则限定可赛道宽度和拐弯最⼩半径等参数，赛道具体形状在⽐赛当天现场公布。
控制器⾃主识别引导线并控制模型车沿着赛道运⾏。
在严格遵守规则中对于电路限制条件，保证智能车可靠运⾏前提下，电路设计尽量简洁紧凑，以减轻系统负载，提⾼智能车的灵活性，同时坚持充分发挥创新原则，以简洁但功能完美为出发点，并以稳定性为⾸要前提，实现智能车快速运⾏。
直立车原理
一，直立车原理部分1.1直立行走任务分解第九届飞思卡尔智能车摄像头比赛要求车模在直立的状态下以两个轮子着地沿着赛道进行比赛，相比四轮着地状态，车模控制任务更为复杂。
为了能够方便找到解决问题的办法，首先将复杂的问题分解成简单的问题进行讨论。
车模运动控制任务可以分解成以下三个基本控制任务，如图 2- 1所示：（ 1）控制车模平衡：通过控制两个电机正反向运动保持车模直立平衡状态；（ 2）控制车模速度：通过调节车模的倾角来实现车模速度控制，实际上最后还是演变成通过控制电机的转速来实现车轮速度的控制。
（ 3）控制车模方向：通过控制两个电机之间的转动差速实现车模转向控制。
车模直立和方向控制任务都是直接通过控制车模两个后轮驱动电机完成的。
假设车模电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制车模的直立平衡、左右方向。
在实际控制中，是将控制车模直立和方向的控制信号叠加在一起加载电机上，只要电机处于线性状态就可以同时完成上面两个任务。
车模的速度是通过调节车模倾角来完成的。
车模不同的倾角会引起车模的加减速，从而达到对于速度的控制。
三个分解后的任务各自独立进行控制。
由于最终都是对同一个控制对象（车模的电机）进行控制，所以它们之间存在着耦合。
为了方便分析，在分析其中之一时假设其它控制对象都已经达到稳定。
比如在速度控制时，需要车模已经能够保持直立控制；在方向控制的时候，需要车模能够保持平衡和速度恒定；同样，在车模平衡控制时，也需要速度和方向控制也已经达到平稳。
这三个任务中保持车模平衡是关键。
由于车模同时受到三种控制的影响，从车模平衡控制的角度来看，其它两个控制就成为它的干扰。
因此对车模速度、方向的控制应该尽量保持平滑，以减少对于平衡控制的干扰。
三者之间的配合如图 2- 3所示。
下面分别讨论车模任务分解的三个控制的实现方式。
1.2车模平衡控制控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。
一般的人通过简单练习就可以让一个直木棒在手指尖上保持直立。
飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍
飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍写在之前的话:1、⽬前我是⼀名在校学⽣，这也是我第⼀次写博客，不周之处，请多谅解；2、此算法并⾮原创，借鉴⾃⼭东德州学院第⼋届⽩杨队（PS：个⼈看法，对于⼀些⼈把别⼈的开源东西改头换⾯⼀下就说是⾃⼰的原创⾏为⼗分鄙视）；3、对于此算法的理解和说明并⾮纸上谈兵，算法已经被我运⽤到了⼩车⽐赛中并取得好的成绩（具体就不多说了，⽐赛时车莫名其妙坏了，⽐赛前调试的速度绝对能进国赛，⽐较遗憾），总之这算法是我尝试过的最好的算法；4、这⼀次所介绍的只是路径算法和⼀些知识普及，后⾯有时间会介绍其余部分算法及许多好的思路（舵机电机控制思路（不只是简单的PID），双车策略）；5、希望对于这⽅⾯有涉及的⼈能与我联系并交流或指出不⾜之处。
---------------------------------------------------------------分割线-----------------------------------------------------------------------------⼀、没有这⽅⾯了解的可以看看 飞思卡尔智能车分为三组：摄像头、光电、电磁，我做的是电磁车，三种车队区别在于传感器的不同，所以获得路径信息的⽅法也不⼀样，摄像头和光电识别的是赛道上的⿊线（⽩底赛道），⽽电磁车则是检测埋在赛道下的通⼊100mh电流的漆包线，摄像头和光电采⽤的是摄像头和ccd作为传感器，电磁则是⽤电感放在漆包线周围，则电感上就会产⽣感应电动势，且感应电动势的⼤⼩于通过线圈回路的磁通量成正⽐，⼜因为漆包线周围的磁感应强度不同，因此不同位置的电感的感应电动势就不同，因此就可以去确定电感位置；因此在车⼦前⾯设置了50cm的前瞻，电感布局如下(怎么发不了图⽚)：分为两排，前排3个，编号0，1，2（前期还加了两个竖直电感⽤来帮助过直⾓弯，后来改为了⼋字电感）；后排2个，编号3，4；现在车⼦获得了不同位置的感应电动势的⼤⼩了，但这些值是不能处理的:1、感应电动势太微弱；2、是模拟信号，信号太微弱就放⼤它；这就涉及到模拟电路的知识了，就不多说了（因为要把这讲完到PCB绘制的篇幅就⾜够写另开⼀号专门写这些⽅⾯来（PS：题外话（我的题外话⽐较多））：放⼤部分外围你设计的再好也抵不过⼀个更好的芯⽚，有两个例⼦，⼀个是我⾃⼰的:之前⽤的是NE5532，但是效果不理想，加了好多什么滤波，补偿，都⽤上，没⽤，软件⾥处理后⾯再说，后来⼀狠⼼换了AD620，感觉像是春天来了，因为它是仪⽤放⼤器，还有就是贵。
飞思卡尔智能车竞赛赛道新规则解析
ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔ ｕ ｒ ｎ ｏｕ ｒ ｎ ｄ．ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏｍａ ｒ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ９ ０ 。 ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎｇ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｎｅ ｗ ｒ ｕｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｆｒ ｅ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｃ ａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ
Ｊ Ｉ Ａ Ｃｈ ａ ｏ，Ｂ Ｏ Ｘｕ — ｆ ａ ｎ ｇ ，ＣＨＥＮ Ｘｉ ａ ｏ — ｆ ａ ｎ ｇ ，ＡＮ Ｗｅ ｎ — ｑ ｉ ａ ｎ，Ｌ Ｉ Ｋｕ ｎ
够 快 速 安 全 的 通 过 各 种 类 型 的赛 道 起 着很 大 的 作 用 。
关 键 词 ：飞 思 卡 尔 ；智 能 车 ； 新 规 则 ：处 理 方 法
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ １ １ ． ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ ４ ９ — ０ ３ 第２ Fra bibliotek卷 第 ９期
智能车竞赛实施方案范文
智能车竞赛实施方案范文智能车竞赛是一项旨在推动智能汽车技术发展的比赛，通过竞赛，可以激发参赛者的创新意识和团队合作精神，促进智能车技术的不断进步。
为了确保智能车竞赛的顺利实施，我们制定了以下实施方案。
一、赛事组织1. 赛事宗旨：智能车竞赛的宗旨是促进智能汽车技术的发展，鼓励参赛者在智能车领域进行创新研究和实践，推动智能交通系统的发展。
2. 参赛资格：参赛者需为高校学生或科研机构团队，需具备相关的智能车技术研究和开发能力。
3. 赛事形式：智能车竞赛分为线上赛和线下赛两个阶段，线上赛为初赛，线下赛为决赛。
初赛采用模拟赛道进行比赛，决赛采用真实道路进行比赛。
4. 赛事规则：赛事组织方需制定详细的比赛规则和评分标准，确保比赛的公平公正。
二、赛事准备1. 赛道搭建：赛事组织方需搭建模拟赛道和真实赛道，确保赛道的安全性和公平性。
2. 技术支持：赛事组织方需提供技术支持，包括智能车开发平台、技术指导等，确保参赛者能够充分发挥自己的技术优势。
3. 裁判团队：赛事组织方需组建专业的裁判团队，确保比赛的公平公正。
三、赛事推广1. 宣传推广：赛事组织方需通过多种渠道进行赛事宣传，包括新闻媒体、社交媒体、校园宣传等，吸引更多的参赛者和观众。
2. 合作伙伴：赛事组织方需与相关企业和机构进行合作，共同推动智能车技术的发展，为赛事提供更多支持。
四、赛事评选1. 评选标准：赛事组织方需制定详细的评选标准，包括技术创新性、赛道表现、安全性等方面，确保评选的公平公正。
2. 评选奖项：赛事组织方需设立多个奖项，包括技术创新奖、最佳表现奖、安全奖等，鼓励参赛者在不同方面取得优异成绩。
五、赛事总结1. 成果展示：赛事组织方需组织参赛者进行成果展示，分享智能车技术的研究成果和经验。
2. 经验总结：赛事组织方需对赛事进行总结和经验分享，为下一届赛事的举办提供参考。
通过以上实施方案，我们相信智能车竞赛将会取得圆满成功，为智能车技术的发展贡献力量，激发更多人投身智能车领域的研究和实践。
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电机：540，伺服器：S-D5
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型
头 通博
车
平 科技
模
衡 有限
电机 RS-380
组 公司
注：摄像头平衡组可以允许选择不同的 D、E 车模参加比赛。
四、分赛区、总决赛比赛规则
分赛区和总决赛的比赛规则相同，都具有电磁组、光电组和摄像头平衡组三 各赛题组比赛。三个赛题组比赛原则上在同一个场馆同时进行，所遵循的比赛规 则也基本相同的。三个赛题组分别独立进行成绩排名。
分赛区和总决赛的现场比赛均包括初赛与决赛两个阶段。下面列出的现场预 赛、决赛阶段的比赛规则适用于各分赛区及总决赛的三个赛题组。
2、比赛过程规则
按照比赛顺序，裁判员指挥参赛队伍顺序进入场地比赛。同一时刻，一个场 地上只有一支队伍进行比赛。
在裁判员点名后，每队指定一名队员持赛车进入比赛场地。参赛选手有 30 秒的现场准备时间。准备好后，裁判员宣布比赛开始，选手将赛车放置在起跑区 内，即赛车的任何一部分都不能超过计时起始线。赛车应在起跑区静止两秒钟以 上，然后自动出发。赛车应该在 30 秒之内离开出发区，沿着赛道跑完一圈。由 计时起始线传感器进行自动计时。赛车跑完一圈且自动停止后，选手拿起赛车离 开场地，将赛车放置回指定区域。
各赛题组车模运行规则：
(a) 电磁组：四轮车模双向运行。 车模使用 C 型车模。车模运行方向允许双向运行。如图 1 所示：
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动力轮
反向运行
正向运行 转向轮
图 1 电磁组车模运行模式
(b) 光电组：四轮车模允许双向运行。 车模使用 B 型车模。车模运行可以在比赛过程中，根据赛道要求随时调整 运行方向，如图 2 所示：
1．初赛与决赛规则
1) 初赛阶段规则 i. 比赛场中有三条赛道。 ii. 参赛队根据比赛题目分为三个组，并以抽签形式决定组内比赛次序。
iii. 比赛分为两轮，三个赛题组同时在三个赛道上进行比赛，每支参赛队伍 可以在每轮比赛之前有 10 分钟的现场调整时间。在此期间，参赛队伍 只允许对赛车的硬件,E 车模动力轮
图 3 摄像头平衡组车模运行模式 注意：第九届的摄像头平衡组可以使用 D,E 两种车模的任意一种。
细节及改动限制见附件一。
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如果车模中禁止改动的部件发生损坏，需要使用相同型号的部件替换； 光电组车模改装完毕后，车模尺寸不能超过：250mm 宽和 400mm 长。
电磁组车模改装完毕后，车模尺寸宽度不超过 250mm，长度没有限制。 摄像头平衡组车模改装完毕后，车模尺寸的宽度不超过 250mm，高度没有 限制。
2、电子器件
1、微控制器： 须采用飞思卡尔半导体公司的 8 位、16 位、32 位处理器作为唯一的微控制器。 有关细节及其它电子器件使用的限制见附件二；
2、传感器： 参加电磁赛题组允许使用光学传感器获得道路中路障信息，以及车速运行 信息。赛道没有黑色中心线、边界线等光学引导线。 参加光电组的车模可以使用光电传感器、指定型号的线性 CCD 传感器进行 道路检测，禁止使用激光传感器，禁止使用二维摄像头器件。 光电平衡组若采用线性 CCD，需使用 Texas Advanced Optoelectronic Solution 公司的 TSL1401 系列的线性 CCD，如下图所示： 摄像头赛题组可以使用光电管作为辅助检测手段； 非电磁组赛车不允许使用检测磁场信号传感器。
全国和分赛区（省赛区）竞赛组织委员会工作人员，包括技术评判组、现场
6
裁判组和仲裁组成员均不得在现场比赛期间参与任何针对个别参赛队的指导或 辅导工作，不得泄露任何有失公允竞赛的信息。在现场比赛的时候，组委会可以 聘请参赛队伍带队教师作为车模检查监督人员。
在分赛区（省赛区）阶段中，裁判以及技术评判由各分赛区（省赛区）组委 会参照上述决赛阶段组织原则实施。
反向运行
正向运行
动力轮
转向轮
图 2 光电组车模运行模式
注意：第九届光电组使用的车模与第八届的摄像头组车模相同，但是车模运行方向是反 向运行。
(3) 摄像头平衡组：车模直立行走。 使用 D、E 型车模。车模运行时只允许动力轮着地，车模直立行走。车模运 行方向应按照图 3 所示：
车模运行方向 正反均可。
2
参加第九届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的参赛选手须使用竞赛 秘书处统一指定的竞赛车模套件，采用飞思卡尔半导体公司的 8 位、16 位、32 位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信 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，完成智能车工 程制作及调试，于指定日期与地点参加各分（省）赛区的场地比赛，在获得决赛 资格后，参加全国决赛区的场地比赛。参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功 完成赛道比赛时间来决定，参加全国总决赛的队伍同时必须提交车模技术报告。 大赛根据道路检测方案不同分为电磁、光电组与摄像头平衡三个赛题组。使用四 轮车模通过感应由赛道中心电线产生的交变磁场进行路经检测的属于电磁组；使 用四轮车模通过指定的线阵 CCD 器件或者分立的光电管传感器获得一维连续或 者离散点赛道信息的属于光电组；使用摄像头进行赛道信息检测，同时保持车体 直立行走的车模属于摄像头平衡组。
vi. 每辆赛车以在两个单轮成绩中较好的一个作为赛车最终初赛成绩；计时
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由电子计时器完成并实时显示。 vii. 根据参赛队伍数量，由比赛组委会根据成绩选取一定比例的队伍晋级决
赛。 viii. 晋级决赛的赛车在决赛前有 10 分钟的调整时间。在此期间，参赛队伍
只允许对赛车的硬件（不包括微控制器芯片）进行调整。技术评判组将 对全部晋级的赛车进行现场技术检查，如有违反器材限制规定的(指本规 则之第一条)立即取消决赛资格，由后备首名晋级代替。 ix. 由裁判组申报组织委员会批准公布决赛名单。 x. 全部车模在整个比赛期间都统一放置在车模的展示区内。 2）决赛阶段规则 i. 参加决赛队伍按照预赛成绩进行排序，比赛顺序按照预赛成绩的倒序进 行。 ii. 决赛的比赛场地使用一个赛道。决赛赛道与预赛赛道形状不同，占地面 积会增大，赛道长度会增加。电磁组可能另外单独铺设跑道。 iii. 每支决赛队伍只有一次比赛机会，在跑道上跑一圈，比赛过程与要求同 预赛阶段。 iv. 计时由电子计时器完成并实时显示。 v. 预赛成绩不记入决赛成绩，只决定决赛比赛顺序。没有参加决赛阶段比 赛的队伍，预赛成绩为最终成绩，参加该赛题组的排名。
竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分（省）赛区比赛以及全国总决赛， 在实际可操作性基础上力求公正与公平。
一、器材限制规定
1、车模
本届比赛指定采用四种车模，分别用于三个赛题组：
表格 1 车模信息
编
号
车模外观和规格
赛 供应 题 厂商 组
东莞
市博
C 电 思电
型
磁 子数
车
组 码科
模
车模：G768
技有
电机 RN-260
二、赛场规定
1. 赛道基本参数（不包括拐弯点数、位置以及整体布局）见附件三； 2. 比赛赛道实际布局将在比赛当日揭示，在赛场内将安排采用与制作实际赛道 相同的材料所做的测试赛道供参赛队进行现场调试；
三、裁判及技术评判
竞赛分为分赛区（省赛区）和全国总决赛两个阶段。其中，全国总决赛阶段 是在全国竞赛组委会秘书处指导下，与决赛承办学校共同成立竞赛执行委员会， 下辖技术组、裁判组和仲裁委员会，统一处理竞赛过程中遇到的各类问题。
iv. 在每轮比赛中，选手首先将赛车放置在起跑区域内赛道上，赛车至少静 止两秒钟后自动启动。摄像头平衡组车模需要等选手离开车模至少两秒 钟后自动启动运行，在此期间车模必须停留在起跑线后一米的起跑区 内。
v. 每辆赛车在赛道上跑一圈，以计时起始线为计时点，跑完一圈后赛车需 要自动停止在起始线之后三米之内的赛道内，如果没有停止在规定的区 域内，比赛计时成绩增加 1 秒。电磁组和光电组的车模停止时至少保证 有三个车轮接触赛道，摄像头平衡组需要保证两个车轮接触赛道。摄像 头平衡组车模停止运行时不要求保持平衡直立状态，可以倾斜在赛道 上。
第九届全国大学生
"
"杯
竞速比赛规则与赛场纪律
智能汽车竞赛秘书处 2013‐10‐31
目录
一、器材限制规定 ................................................................................................3 1、车模................................................................................................................... 3 2、电子器件........................................................................................................... 6 二、赛场规定 ........................................................................................................6 三、裁判及技术评判 ............................................................................................6 四、分赛区、总决赛比赛规则 ............................................................................7 1．初赛与决赛规则............................................................................................... 7 2、比赛过程规则................................................................................................... 8 3．比赛犯规与失败规则....................................................................................... 9 4．比赛组织说明................................................................................................... 9 五. 其他 ...............................................................................................................10 附录： .................................................................................................................. 11 附件一：智能竞赛车模的规定........................................................................... 11 附件二：电路器件及电路制作限制................................................................... 11 附件三：赛道规则............................................................................................... 13