1、 第十二届 全国大学 生智能汽 车竞赛 2016 竞速 比赛 规则 智能车竞 赛秘书处 2016-11-1 智能车竞赛教 学活动 清华大学中央主楼自动化系 目录 第十二 届竞 赛规 则导 读 . 4 一、前 言 . 6 二、比 赛器 材 . 8 1、车模 . 8 (1 )车 模的 种类 . 8 (2 )车 模修 改要 求 . 9 2、电子 元器 件 . 9 (1 )微 控制 器 . 9 (2 )传 感器 . 10 (3 )伺 服电 机 . 10 3、电路 板 . 11 三、比 赛环 境 . 11 1、赛道 . 11 (1 )赛 道材 质 . 11 (2 )赛 道尺 寸、 形状 、间 距 . 1
2、1 (3 )赛 道引 导方 式 . 12 (4 )起 跑线 标志 . 14 (5 )赛 道边 界判 定 . 15 (6 )赛 道元 素 . 16 2、环境 . 19 (1 )赛 道场 地 . 19 (2 )环 境光 线 . 19 (3 )赛 场围 挡: . 19 3、计时 裁判 系统 . 19 (1 )车 模计 时磁 标 . 19 (2 )计 时系 统 . 20 四、比 赛任 务 . 21 A、光 电类-光电四 轮组 . 21 (1 )车 模 . 21 (2 )传 感器 . 21 (3 )比 赛赛 道 . 21 (4 )比 赛任 务 . 21 B 、光 电类-光电直 立组 . 22 (1 )车
3、 模 . 22 (2 )传 感器 . 22 (3 )比 赛赛 道 . 22 (4 )比 赛任 务 . 22 C 、电 磁类-电磁普通 组 . 22 (1 )车 模 . 22 (2 )传 感器 . 23 (3 )比 赛赛 道 . 23(4 )比 赛任 务 . 23 D 、电 磁类- 电磁 节能 组 . 23 (1 )车 模 . 23 (2 )传 感器 . 23 (3 )比 赛赛 道 . 24 (4 )比 赛任 务 . 24 E 、追 逐类- 光电 追逐 组 24 (1 )车 模 . 24 (2 )传 感器 . 24 (3 )比 赛赛 道 . 25 (4 )比 赛任 务 . 25 F 、追逐 类-
4、电磁追 逐组 25 (1 )车 模 . 25 (2 )传 感器 . 26 (3 )比 赛赛 道 . 26 (4 )比 赛任 务 . 26 G、创意 类-双车对 抗组 . 27 这里给 出了 创意 类比 赛初 步规则 ,详 细比 赛规 则将 会在 2017 年三月 进行 公布 。 27 (1 )车 模 . 27 (2 )传 感器 . 27 (3 )比 赛赛 道 . 27 (4 )比 赛任 务 . 28 H 、创 意类-四旋翼 导航 组 . 29 五、比 赛组 织 . 29 1、比赛 阶段 . 29 2、比赛 流程 . 31 (1)初赛 与决 赛规 则 . 31 (2)比赛 流程 . 32 (3)
5、比赛 犯规 与失 败规 则 . 32 (4)其它 事宜 . 33 3、比赛 奖项 . 33 (1 )分 赛区 奖项 设置 : . 33 (2 )全 国总 决赛 奖项 设置 : . 34 六、其 它 . 34 七、附件 . 35 附录 1:车模 修改 要求 35 附录 2:赛车 磁标 37 附录 3:信标 规格 38第十二届竞赛规则导读 参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十二届规则主要变化。 如果 第一次参加比赛,则建议对于本文进行全文阅读。 1. 竞速比赛共分为为三个大类, 六个组别。 详细情况参加文档第一节中的介绍。 相比于以往的规则,比赛组别中不再区分光电、摄像头组别; 2. 电磁
6、类- 电磁节能组允许选手自行设计制作车模参加比赛; 3. 追逐类比赛中,超 车允许在赛道上任何地 点完成超车动作,并获 得比赛时间 奖励。赛 道十字 路口不 允许进行 超车, 赛道的 环形路口 ,允许 超车。 一场比赛, 超车次数不超过 5 次。 4. 创意赛,允许参赛 队伍直接向全国组委会 报名。如果赛区内报名 队伍数量超 过一定限制, 将会安排赛区资格预选赛。 具体情况将会根据创意比赛队伍的数量 确定。 5. 比赛控制芯片允许 使用恩智浦公司的任意 一款单片机,数量不限 。 比赛将特 别推荐使用恩智浦公司以下系列芯片: (1) S32K144 系列中 PS32K144UFTOVLLT; (
7、2)MPC5744P 系列中 SPC5744PK1AMLQ5; (3)S12ZMVC 系列中 S912ZVML12F1MKH; (4)KEA 系列中 S9KEAZ128 AMLK 以上芯片详细指标参见附录四。 相应鼓励政策将会在竞赛网站另行公布。 6. 选手手中如果还有往届的 A 车模,它只 允许使用在光电追逐组、创意组内, 不允许用于电磁双车组的比赛。 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十一届。 在继承和总结前十一届比赛实践的基础 上, 竞
8、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。 比赛形式包括有竞速比赛与创意比赛两大类。 竞速比 赛中包含不同的组别, 难度适合本科不同阶段学生参赛。 在竞速赛基础上, 适当 增加挑战性, 形成创意比赛的内容, 适合部分有条件、 能力强的本科生和研究生 参加创意比赛。 参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模套件, 采用恩智浦公司的 8
9、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, 参加全国总决赛区比赛。 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。 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,实现竞赛的公开、公平与公正。 总结第十一届比赛规则与经验, 为了兼顾现在比
10、赛规模的要求, 同时避免同 组别内出现克隆车的情况, 能够便于参赛学校在有限的场地内使用兼容的赛道完 成比赛准备,竞速比赛将按照三个大类、六个组别进行设置。具体如下: 1. 光电 类 该类别的车模允许采用光电、 摄像头等传感器进行赛道检测。 完成单车赛道 竞速比赛。按照所使用的车模种类,分为两个小组: A. 光电四轮组:使用指定的四轮车模完成比赛; B. 光电直立组: 使用指定的两轮车模完成比赛。 2. 电 磁类 使用指定的四轮车模完成比赛。 该类别的车模只允许采用普通的磁场传感器, 检测赛道中作为引导信号的 20kHz 的交变磁场, 完成单车赛道竞速比赛。 按照车 模驱动电源分为两个小组:
11、C. 电磁普通组: 车模使用原车模配备的电池完成竞速比赛,比赛成绩只与 车模运行时间有关; D. 电磁节能组:车模使用超级电容储能完 成比赛,比赛成绩由车 模运行时 间和电容存储电能加权平均。 该组别车模允许自行设计组装特制的车模参加比赛。 3. 追逐 类 参赛队伍制作两个车模完成赛道竞速, 比赛成绩由车模运行时间与通过终点 的时间差共同决定。 如果在比赛过程中, 于规定路段完成赛道超车, 则会有相应 的时间奖励。按照赛道引导线形式分为两个组别: E. 光电追逐组:两个车模采用光电竞速类的传感器完成赛道的检测; F. 电磁追逐组:两个车模采用电磁类的传感器实现赛道的检测。 创意赛类别比赛, 要
12、求比赛车模在布置有信标的场地内完成比赛。 参赛车模 允许安装光电传感器, 识别场内信标的位置, 完成信标的追逐。 参赛车模根据任 务分为以下两个组别: G. 双车对抗组: 参赛车 模在预赛阶 段,完成单 车的资格赛 。参加决赛 的车 模, 按照预赛成绩分组进行对抗比赛, 即两个车模同时在场地内运行, 按照熄灭 信标的多少决出胜负。 H. 四旋翼导航组: 参赛 车模上不允许 安装摄像 头,但可以安 装普通的 光电 传感器。 参赛队伍可以使用四旋翼飞机悬停在赛场内, 飞机上可以安装摄像头和 处理器,检测车模与信标的位置,指挥车模完成信标追逐任务。 以上各组别的具体要求请参见此文档后面的具体描述。
13、每个学校在每个小组最多只允许报名一支队伍参赛; 每个学校在每个比赛大 类中最多只允许遴选一支队伍进入全国总决赛。 对于双车追逐组如果同一个学校有两个队伍具有进入全国总决赛的资格, 将会通过扩充双车组全国总决赛名额同 时选入全国总决赛。 创意类别的队伍将直接向全国组委会报名参赛。 如果分赛区、 省赛区报名参加创意类比赛的队伍超过一定数量, 将可能在分赛区比赛期间安排 预选赛。 二、比赛器材 1、车模 (1 ) 车模的种类 本届比赛指定采用四种标准车模, 分别用于六个竞速组和两个创意组。 四种 车模中包括两种四轮车模和两种两轮直立车模。 具体车模信息如下: 表 1 车模信息 编 号 车 模外 观和
14、规 格 赛 题组 供应厂 商 B 型 车 模 C. 电磁普通 D. 电磁节能 F. 电磁追逐 G.H. 创意组 北京科宇通 博科技有限 公司 C 型 车 模 A. 光电四轮 D. 电磁节能 E. 光电追逐 G.H. 创意组 东莞市博思 电子数码科 技有限公司 D 型 车 模 B. 光电直立 G.H. 创意组 东莞市博思 电子数码科 技有限公司 E 型 车 模 B. 光电直立 G.H 创意组 北京科宇通 博科技有限 公司 说明 1:东莞 博思 公司 对于 C,D 两种 车型 都进 行了 改进增 强, 在第 12 届比 赛中,允 许使 用 增强后 的 C,D 两种 车模 ,也允许 使用 往届 的
15、C,D 旧 车摸参 加比 赛; 说明 2:原有 的 A 型车 模,也允 许参 加第 12 届比赛 中的 追逐类 光电 组 、创意 类 的比 赛。 (2 ) 车模修改要求 四种车模 作为比 赛 统一平台 ,对于 车模的 机械的调 整与修 改有着 严格要求。 具体要求参见附录 1 :车模修改规定。 2、电子元器件 (1 ) 微控制器 采用恩智浦公司的 8 位、16 位、32 位系列微 控制器作为车模中唯一可编程 处理器件。 使用微控制器的数量没有限制。 如果所选用的传感器或者其它电子部件中也包含有微处理器, 对此微处理器 的种类和数量不做限制, 但其不得参与对于赛道信息识别和处理、 不参与车 模运
16、动决策与控制。 (2 ) 传感器 传感器的种类需要根据不同竞赛组别而进行的选用。 具体请参见 “比赛任务” 中关于各比赛组别所允许使用的传感器类型说明。 传感器数量不超过 16 个。传感器数量统计规则如下: 光电传感器接收单元计为 1 个传感器,发射单元不算; CCD (线阵、面阵)传感器计为 1 个传感器; 磁场传感 器在 同一位 置 的不同方 向的 传感器 统 一计为一 个传 感器。 不 同 位置的磁场传感器、线圈则分别统计。 用于检测 起跑 线下永 磁 铁的干簧 管或 者霍尔 传 感器,无 论多 少个, 统 一 计为一个传感器; 对于车模速度、姿态进行检测的传感器也计算在内。 传感器型号
17、限制 1. 如果单独选用加速度器,则必须选择恩智浦公司的系列加速度器产品; 2. 如果选用陀螺仪传感器,对于型号没有限制; 3. 如果选用加速度、陀螺仪一体化的传感器,对于型号没有限制。 (3 ) 伺服电机 定 义: 车模上的伺服电机是指除了车模原有驱动车轮的电机之外的电机, 包括舵机、 步进电机或者其它种类的电机。 图 1 车 模上的 伺服电 机 数量 限制 车模上的伺服电机数量不能够超过三个,其中包括转向控制舵机。 功能限 制 车模上的伺服电机只能用于控制车模上的传感器的方位, 或者改变车模底盘 姿态。不允许直接或者间接控制车模的转向、改变车模车轮速度。 3、电路板 竞赛智能车中, 除单片
18、机最小系统的核心子板、 加速度计和陀螺仪集成电路 板、 摄像头、 舵机自身内置电路外, 所有电路均要求为自行设计制作, 禁止购买 现成的功能模块。 购买的单片机最小核心子板上, 只允许带有单片机、 时钟、 电 源以及单片机调试接口。 自制的 PCB 板包括但不限于传感器及信号调理、 电源管 理、 电机驱动、 主控电路、 调试电路等。 如果自制电路采用工厂加工的 PCB 印制 电路板,必须在铜层(TopLayer 或 BottomLayer )醒目位置放置本参赛队伍所在 学校名称、 队伍名称、 参赛年份, 对于非常小的电路板可以使用名称缩写, 名称 在车模技术检查时直接可见。 三、比赛环境 1、
19、赛道 (1 ) 赛道材质 赛道采用 PVC 耐磨塑胶 地板材料制作,材料与第十、十一届比赛相同。 (2 ) 赛道 尺寸、形状、间距 赛道宽度(含路肩)不小于 45cm 。预赛阶段的赛场形状为边长约 5m7m 长方形, 决赛阶段的赛场约为预赛阶段的两倍。 两条相邻赛道中心线之间的间距 不小于 60cm 。赛道中存在着直线、曲线、十字交叉路口等。曲线的曲率半径不 小于 50cm 。如下图所示: 图 2 赛 道基本 尺寸 (3 ) 赛道引导 方式 不同组别,赛道引导方式不同。分为以下四种方式: 赛 道边 界线导 引 对于光电类- 光电四轮组和光电直立组两个组别、追逐类- 光电 追逐组的赛道, 赛道两
20、侧铺设有黑色边界线用于赛道引导。边界线的宽度为 255mm 。如下图 所示: 图 3 赛 道边界 引导线 中 心电 磁导引 对于电磁类- 电磁普通组和电磁节能组两个组别、追逐组- 电磁 追逐组的赛道, 铺设有中心电磁引导线。 引导线为一条铺设在赛道中心线上, 直径为 0.11.0mm 的漆包线,其中通有 20kHz 、100mA 的交变电 流。频率范围 20k1kHz ,电流范 围 10020mA。 根据竞赛使用的 20kHz 的交变电流源的输出等效电路所示, 可以使用下面建 50cm 50cm 60cm 45cm 45cm (1)赛道 宽度等于45cm (2)赛道 曲率半径 大于50cm (
21、3)赛道 中心线间 隔大于60cm议的测量电路测量赛道电流。 如果参赛队伍所使用的电流源输出电流的波形接近 方波,则可以使用普通的数字万用表的交流电流档测量电流源输出的电流值。 图 4 信 号源输 出等效 电路 电磁线内嵌在赛道中心,上面使用白色胶带固定。如下图所示: 图 5 电磁 引导 线固定 方式 在 PVC 赛道上刻画 出固定漆包线的凹槽需要借助于一些小的工具, 可以使用 两片美工刀片制作成能够刻画出 1.5mm 的双缝刀片,沿着中心线进行刻画。然 后将双缝中间的 PVC 材料 表面揭开, 便形成了宽度为 1.5mm 左右, 深度为 1mm 左右的凹糟,可以铺设中心引导线。 图 6 刻
22、画赛道 中心凹 槽双缝 刀片 信标导 引 仅用于创意组- 双车对抗 组和四旋翼导航组两个组别的比赛。在铺有蓝色广 告布的平整场地内随机安放五至十左右的信标, 车模在信标的导引下做定向运动。 信标采用半 球全向灯 座 ,内部安装 有红色和 红 外发光二极 管(LED ) 阵列,通过 比赛系统控制信标闪烁或者熄灭,如下图所示。 双车对抗组的比赛中, 车模可以通过光电传感器、 摄像头等识别信标的红光 或者红外光进行定位。 由于信标采用了主动发射信号光的方式, 所以提高了赛车 识别的准确性, 减少了环境光线的影响。 四旋翼导航组的比赛中, 参赛车模通过 四旋翼飞机的指挥完成信标追逐任务。 关于信标的详
23、细制作规范, 可以参见竞赛组委会公布的 信标系统制作说明 文档。 图 7 信标 导引 (4 ) 起跑线标志 竞速比赛要求车模在比赛完毕后, 能够自动停止在停车区域内。 除了创意组 别之外, 其它各组别的停车区都是在赛道起跑线后三米的赛道内。 停止时, 要求 赛车的所有轮胎都必须在赛道内。 起跑线的标志有两种形式: 斑马线起跑线: 如下图所示, 计时起始点两边分别有一个宽度为 10cm 黑色 斑马线,斑马线使用与赛道黑色边线一样的材料制作。 图 8 起 跑区域 对于电磁类- 电磁普通组和电磁节能组, 在赛道中间安装有永久磁铁。 磁铁参 数:直径 7.5 - 15mm,高度 1-3mm,表面磁场
24、强度 3000-5000 高斯。 起跑线附近的永磁铁的分布是在跑道中心线两边对称分布。 相应的位置如下 图所示: 图 9 跑线 中间 的永 磁体安 放位 置 对于创意类别的比赛, 车模发车区域是在赛场一个边角内, 边角的长宽都是 50cm 。比赛完毕后,不要求车模停止在固定的停车区域。 (5 ) 赛道边界判定 除了创意组别之外,其它各组别都要求车模在运行过程中保持在赛道内。 在赛道边 缘处粘 贴 两层黑色 高密度 海绵条 ,形成赛 道路肩 ,作为 赛道边界。海绵条宽度为 2.5cm ,两层高度 1cm 。在赛道两侧相隔 25cm 粘贴,交错分布, 间隔处 仍为 黑色 边界 。如 下图所示: 图
25、 10 赛 道路肩 (6 ) 赛道元素 比赛赛道是一个封闭曲线赛道,具有以下表格所示赛道元素。 注意:图例中除了赛道之外的交通标示只是用于赛道元素功能说明,在比 赛 现场 的赛道 周围 没有这 些交 通标示 。 表 2 赛道元素 赛道 元素 图例 说明 直线 道路 这是赛道的基本形式。 曲线 弯道 赛道中具有多段曲线弯 道。 这些弯道可以形成圆 形环路,圆角拐弯,S 型 赛道等。 赛道中心线的曲 率半径大于 50 厘米。 十字 交叉 路口 车辆通过十字交叉路口 需要直行,不允许左转、 右转。 赛道 障碍 赛道障碍是对称楔形体, 长宽高分别为 30、10 、5 厘米。 路障内侧边缘距离赛道 中心
26、线距离是 5 厘米 电磁类赛道上没有赛道 障 碍。 比赛组 别包 括了: 普 通电 磁、 节能 、 电磁双 车追逐 。 坡道 坡道的坡度不超过 20 。 坡道可以不是对称的。 坡道的过渡弧长大于 10 厘米。 坡道的长度、 高 度 没有限制。 一般情况下坡 道的总长度会在 1.5 米左 右。 电磁组的导引线铺设 在坡道的表面。 备 注: 为了示 意角度 ,图 中 比例 和实际 有差别 。环形 赛道 环型赛道是由赛道中心 半径在 50 厘米至 150 厘 米的圆环组成。 出入环型赛道的直线赛 道夹角在 90至 180 之 间,直线长度不小于 50 厘米。 对于电磁组赛道上引导 线 会圆环两侧都铺
27、设导 线, 并联通过圆环,为了保 证环路两边电流大体一 致, 在两支线上个子串联 一个 0.5 至 1 欧姆的匹 配 电阻。 以上赛道元素, 在分赛区 (省赛区) 比赛的时候, 预赛、 决赛和补赛的时候 赛道元素存在情况如下表所示: 表 3 比赛各阶段赛道元素存在情况 赛道元 素 分 赛区 比赛 全 国总 决赛 预赛 决赛 补赛 直线道路 存在 存在 存在 存在 曲线弯道 存在 存在 存在 存在 十字交叉路口 存在 存在 存在 存在 赛道障碍 存在 存在 不 存在 存在 坡道 不 存在 存在 不 存在 存在 圆环 存在 存在 不 存在 存在 150cmr 50cm 环 形 路口 半径 范 围
28、车 模 运 行 方 向 出 入环形 赛 道夹角 范 围: 90180 出 入 环型 赛道 直 线 段不 小于 50厘 米。 匹 配电阻 0.5 1 100mA 50mA 50mA2、环境 (1 ) 赛道场地 赛道场地地面平整。 如果地面是平滑的水泥、 水磨石、 大理石地面则可以直 接安装。如果为比赛场馆的地毯地面,则会在其上首先铺设一层 KT 板材, 然后再铺设赛道。 地面颜色要求: 与白色赛道有一定的色差, 颜色可以根据现场底板的情况确 定。 一般情况下会采用蓝色的广告布铺设赛道背景颜色。 具体比赛现场的赛 道背景颜色将会在正式比赛前一个月进行正式公布。 (2 ) 环境光线 比赛场地, 一般
29、会安排在室内场地。 在比赛过程中不能有阳光直接照射, 也 没有强烈的白炽灯照射, 对于电磁类的两个组别, 由于受到环境光线影响小, 所 以没有上述限制,有可能会在室外无阳光直射的环境中。 (3 ) 赛场围挡: 在比赛场地四周铺设围挡。 围挡距离赛道大于 50 厘米。 围挡高 度不小于 30 厘米。围挡的材质可以使用长方体泡沫塑料块,也可以使用宣传布。 3、计时裁判系统 比赛所使用的计时裁判系统将会实时测量车模运行时间、判定车模出界。 (1 ) 车模计时磁标 比赛采用磁场感应方式记录车模通过赛道起跑线的时刻, 或者检测车模是否 运行在信标周围 22.5cm 范围内。感应线圈布置在赛道下面以及信标
30、周围,对于 运行车模干扰小,同时车模也不容易冲撞计时系统。如下图所示: 图 11 基 于磁感 应的 比赛计时 系统 为了能够触发计时系统, 需要在车模底盘安装一块永磁铁作为标签。 永磁铁 距离地面高度在 2cm 以内。由于该磁标体积很小,所以提高了车模检测位置的 精确度。具体按照方式如下图所示: 图 12 车 模计时 磁标 计时磁标可以永久粘在车模的地盘上, 也可以在比赛前临时固定在车模的底 盘上。 具体磁标固定的位置并不要求精确, 计时的过程是检测该磁标前后通过磁 感应线圈的时间间隔。 特别提醒, 对于创意类组别, 只有车模上的磁标进入信标周围的磁感应线圈 之内,才能够触发计时系统去切换到下
31、一个信标点亮。 (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。 参赛选手在平时训练的时候, 可以自行设计制作简化的比赛系统辅助进行调 试车模。也可以参照竞赛组委会提供的“比赛系统制作手册”设置制作。 比 赛计 时器 磁 感应 线圈 起 跑线 磁 感应 线圈 竞 速 组别 创 意 组别四、比赛任务 本节将就各个组别所能够使用的车模、 传感器以及比赛所需要完成的任务指 标进行介绍。 A 、 光电类-光电 四轮组 (1 ) 车模 可以使用 C 型车 模。该车模采用后轮双电机驱动,电机型号 RN-260 。前轮 由 FUTABA3010 舵机控 制转向。 (2 ) 传感器
32、允许使用各类光电传感器、摄像头、超声传感器器件 进行赛道和环境检测。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用黑色边线进行导引。 赛道中可能存在的 元素包括表 2 中所有的元素。 (4 ) 比赛任务 选手制作的车模完成赛道运行一周。 比赛时间从车模冲过起跑线到重新回到 起跑线为止。 如果车模没有能够停止在起跑线后三米的赛道停车区内, 比赛时间 加罚一秒钟。 车模在比赛时, 需要安装一个计时磁标。 车模制作时需要考虑安装位置。 车 模制作完成后, 长度 (包括传感器) 不超过 40cm , 宽度不超过 25cm , 高度不超 过 40cm 。 B 、 光电类-光电直 立 组
33、 (1 ) 车模 可以使用、型直立车模。 (2 ) 传感器 允许使用各类光电、摄像头以及超声传感器进行赛道检测。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用黑色边线进行导引。 赛道中可能存在的 元素包括表 2 中所有的元素。 (4 ) 比赛任务 选手制作的车模完成赛道运行一周。 比赛时间从车模冲过起跑线到重新回到 起跑线为止。 如果车模没有能够停止在起跑线后三米的赛道停车区内, 比赛时间 加罚一秒钟。 车模在比赛时, 需要安装一个计时磁标。 车模制作时需要考虑安装位置。 车 模制作完成后, 长度 (包括传感器) 不超过 40cm , 宽度不超过 25cm , 高度不超 过
34、40cm 。 C 、 电磁类-电磁普通 组 (1 ) 车模 可以选用 B 型四轮车模。 (2 ) 传感器 允许使用电感线圈或者其它磁场检测传感器检测赛道中存在的交变磁场。 禁止使用任何光电、 摄像头传感器检测赛道信息。 但仍然允许使用光电编码 盘对车模速度进行检测。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用电磁线进行引导。 赛道中可能存在的元 素包括表 2 中除了“路障”之外的其它所有的元素。 (4 ) 比赛任务 选手制作基于电磁传感器的车模完成赛道运行一周。 赛车的动力来源于车模 上的蓄电池。 比赛时间从车模冲过起跑线到重新回到起跑线为止。 如果车模没有 能够停止在起跑
35、线后三米的赛道停车区内,比赛时间加罚一秒钟。 车模在比赛时, 需要安装一个计时磁标, 车模制作时需要考虑安装位置。 车 模制作完成后,长度(包括传感器)没有限制,宽度不超过 25cm ,高度不超过 40cm 。 D 、 电磁类-电磁节 能组 (1 ) 车模 可以使用 B,C 型四轮车模, 也可以自制车模参加比赛。 (2 ) 传感器 传感器允许电感线圈或者其它磁场检测传感器检测赛 道 中 存 在 的 交 变 磁 场 。 禁止使用任何光电、 摄像头传感器检测赛道信息。 但仍然允许使用光电编码 盘对车模速度进行检测。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用电磁线进行引导。 赛
36、道中可能存在的元 素包括表 2 中除了“路障”之外的其它所有的元素。 (4 ) 比赛任务 选手制作基于电磁传感器的车模完成赛道运行一周。 比赛时间从车模冲过起 跑线到重新回到起跑线为止。 如果车模没有能够停止在起跑线后三米的赛道停车 区内,比赛时间加罚一秒钟。 车模在比赛时, 需要安装一个计时磁标, 车模制作时需要考虑安装位置。 车 模制作完成后,长度(包括传感器)没有限制,宽度不超过 25cm ,高度不超过 40cm 。 正式比赛时, 车模不允许使用电池, 只允许使用储能电容完成车模一圈的运 行。储能电容在比赛前由比赛系统所提供的 12V、5A 的电源进行充 电,并进行 充电电能测量。车模的
37、比赛成绩 T 将由车模运行时间 t( 秒) 与储能 电容充电电能 E( 焦耳) 加权确定,计算公式如下: T t JA =+ 其中比例系数 A 为 0.05 秒/ 焦耳。 在现场调试的时候, 允许车模使用自备的电池完成调试。 正式比赛时, 需要 更换成储能电容。 E 、 追逐 类-光电追 逐组 (1 ) 车模 可以选用 C 型四轮车模组成双车追逐车队。 (2 ) 传感器 允许采用光电管、线阵或者面阵摄像头进行赛道检测。 禁止使用激光发射管。 允许两车之间采用无线通讯模块进行通信。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用黑色边线引导。 赛道中可能存在的元素 包括表 2 中
38、除了 “路障 ” 之外的其它所有的元素。 比赛车模允许在赛道上任何地 方完成不超过 5 次的超车动作。 在十字路口车模需要直行, 不允许超车; 环形路 口允许超车。 (4 ) 比赛任务 选手制作两辆车模完成赛道运行一周。车辆运行时间 t1 是从第一辆车模冲 过起跑线开始, 到最后一辆车重新回到起跑线为止。 两个车辆相继通过起跑线的 时间间隔为 t2 。 在比赛过程中, 车模成功完成超越次数为 n 。 最终比赛时间有如 下公式计算: 1525 tt t n =+ (秒) 如果两辆车模没有能够停止在起跑线后三米的赛道停车区内, 比赛时间加罚 一秒钟。 如果比赛中, 有一辆车没有能够跑完全程, 另外
39、一辆车跑完全程, 则比赛成 绩最终为 t1+60 秒。 车模在比赛时,需要安装一个计时磁标,车模制作时需要考虑安装位置。 车模制作完成后,长度(包括传感器)没有限制,宽度不超过 25cm ,高度 不超过 40cm 。 F、追逐类-电磁追逐组 (1 ) 车模 可以选用 B 型四轮车模组成双车追逐车队。 (2 ) 传感器 允许使用电感线圈或者其它磁场检测传感器检测赛道中存在的交变磁场。 禁止使用任何光电、 摄像头传感器检测赛道信息。 但仍然允许使用光电编码 盘对车模速度进行检测。 允许两车之间采用无线通讯模块进行通信。 (3 ) 比赛赛道 比赛是在 PVC 赛道 上进行, 赛道采用电磁线进行引导。
40、 赛道中可能存在的元 素包括表 2 中除了 “路 障” 之外的其它所有的元素。 比赛车模允许在赛道上任何 地方完成不超过 5 次的超车动作。 在十字路口车模需要直行, 不允许超车; 环形 路口允许超车。 (4 ) 比赛任务 选手制作两辆车模完成赛道运行一周。车辆运行时间 t1 是从第一辆车模冲 过起跑线开始, 到最后一辆车重新回到起跑线为止。 两个车辆相继通过起跑线的 时间间隔为 t2 。 在比赛过程中, 车模成功完成超越次数为 n 。 最终比赛时间有如 下公式计算: 1525 tt t n =+ (秒) 如果两辆车模没有能够停止在起跑线后三米的赛道停车区内, 比赛时间加罚 一秒钟。 如果比赛
41、中, 有一辆车没有能够跑完全程, 另外一辆车跑完全程, 则比赛成 绩最终为 t1+60 秒。 车模在比赛时,需要安装一个计时磁标,车模制作时需要考虑安装位置。 车模制作完成后,长度(包括传感器)没有限制,宽度不超过 25cm ,高度 不超过 40cm 。 追逐类两个组别的比赛中, 如果只有一辆车完成比赛, 这次单车跑完的比赛成绩以该辆车跑完全程时间再加上 60 秒计算 。如果此时,该队伍还有重跑的机 会, 即前面冲出赛道的次数不超过一次, 该双车队伍还可以申请重新比赛。 如果 在后面的 比赛中 的成绩 比前面单 车跑完 的成绩 提高了, 则以后 面比赛 成绩为准。 如果后面比赛没有完成,或者成
42、绩更不理想,则还以前面 单 车 跑 完 的 成 绩 为 准 。 追逐类两个组别如在上下午两场的预赛中没有完成比赛, 取得成绩。 队伍可 以自行选择一辆车模,在基础组别的摄像头或者光电组的 预 赛 赛 道 上 进 行 比 赛 。 果完成比赛, 则可以获得分赛区比赛的三等奖。 如果没有完成比赛, 则仍然可以 参加分赛区比赛的补赛。 G 、 创意类-双车 对抗组 这里给出了创 意类比赛 初步规 则 ,详细比 赛规则 将 会在 2017 年 三月进行 公布。 (1 ) 车模 可以选用表 1 中的任意一款车模制作。 (2 ) 传感器 允许采用光电管、线阵或者面阵摄像头、超声传感器等进行赛场环境。 (3
43、) 比赛赛道 创意类- 双车对抗组的比赛场地设置在平整的地面上, 并铺设有蓝色的广告布。 场地四周铺设 5cm 宽度的黄色胶带。 比赛区域约为 5 米7 米。 车模 发车区域位 于比赛场地一角,由 2.5 厘米黑色胶带标记区域。发车区域长宽都是 50cm 。 比赛区域内随机安放由 5 个左右的信标, 它们统一由比赛计时系统控制, 如 下图所示。 图 1 创 意类组 别场地 示意图 (4 ) 比赛任务 选手制作的车模开始位于发车区域内, 此时所有的信标都是熄灭状态。 开始 比赛后,比赛系统自动会点亮第一个信标,点亮的信标会以 10Hz 的 频率发送红 色和红外闪烁光。 此时选手的车模能够识别确定
44、信标的方位并做定向运动。 当车 模上安放的磁标进入信标附近的感应线圈后, 比赛系统会自动切换点亮到下一个 信标,车模随机前往第二个点亮的信标。此过程将会进行 10 次左右 。最终比赛 时间是从当一个信标点亮,到最后一次信标熄灭为止。 在此过程中, 需要车模能够避免冲撞信标, 以免造成车模行动受阻甚至损坏。 车模冲撞信标并不进行判罚。 比赛分为资格预选赛与对抗决赛两个阶段。 预选赛中, 每个车模 单独完成信 标的追逐过程, 按照成绩进行排名。 在对抗决赛中, 则按照预赛成绩进行配对分 组对抗比赛。两个车队的车模同时在场内,按照熄灭信标的多少决出胜负。 车模需要 安装计 时 磁标。车 模制作 完成
45、后 ,长度( 包括传 感器) 没有限制, 宽度不超过 25cm ,高度不超过 40cm 。 创意类组别中的磁标最多允许安装四个。 磁标距离车模底盘或者车轮直线距 离不超过 5 厘米,距离地面高度不超过 2 厘米。如下图所示。 比赛计 时 控制系 统 发车 区 图 14 创 意类组别 磁 标可以使 安装四 个,距 离车模 底盘或 者车轮 不超过 超 5 厘米 H、创意类-四旋翼 导航组 在车模、比赛场地等方面的要求与创意类- 双车对抗组相同,只是 要求车模 上不允许 按照摄 像头传 感器,但 是可以 安装普 通的光电 传感器 。允许 参赛队伍, 通过遥控一个四旋翼飞机悬停在赛场上方, 通过飞机平
46、台上的各类传感器获得场 内信标和车模的相对位置,通过无线通信方式指挥车模完成信标的追逐。 比赛成绩由最终车模运行时间决定。 四旋翼飞机平台可以自行制作, 也可以购买组委会推荐的平台。 具体信息将 会另行通知。 五、比赛组织 1、比赛阶段 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 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。 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 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
47、 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。 图 15 比赛 职能 机构 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, 仲裁由分赛区 (省赛区) 组委会指定的仲裁 组完成,不跨区、跨级仲裁。 现场比赛一般需要四天的组织时间。这四天的基本安排如下图所示: 图 16 赛 会期间 竞赛 活动 分 (省) 赛区和总决赛的比赛规则相同。 光电类的两个组别、 追逐类的光电 追逐组原则上在同一个光线比较好场馆同时进行。 电磁类的两个组别、 追逐类的 电磁追逐组由于对
48、于赛场光线环境要求不高, 可以安排在副馆进行。 六个赛题组 所遵循的比赛规则基本相同,但分别进行成绩排名。 分赛区和总决赛的现场比赛均包括预赛与决赛两个阶段。 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六个赛题组。 裁 判 组 专 家 组 仲 裁 委 员 会 竞 赛组 委会 会 务 组 比 赛 报名 报 到 现 场 调试 预 赛 决 赛 开 幕 式 闭 幕 式 全 国 总决 赛 提 交 车模 车 模 观摩 领 取 车模 领 队 会 上 午 比赛 下 午 比赛 补 赛 决 赛 上 午 调试 下 午 调试 确 认 参赛 信息 领 取 比赛 文档 确 认 食宿 安排和 联 系方 式 确 认 调试 时间和 地 点 第 一 天 第 二 天 第 三 天 第 四 天2、比赛流程 (1 )初赛与决赛规则 1) 初 赛阶段 规则 i. 比赛场根据场地条件以及报名队伍数量可能铺设两到六条赛道。 不同组 别可能会公用赛道。 ii. 参赛队根据比赛题目分为各个组,并以抽签形式决定组内比赛次序。 iii. 比赛分为上下午两轮, 每支参赛队伍可以在每轮比赛之前有统一的现场 调整时间,时间长度为 15 分钟。在此期间,参赛队伍可以携带有维修 工具,对赛车的软件、硬件进行调整,对赛车损毁部分进行修理。 iv. 在每轮比赛中,选手进入场地会有