飞思卡尔智能车比赛细则

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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。

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)

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。

第四届全国大学生“飞思卡尔”杯比赛规则和赛场纪律

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60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,赛车应在起跑区静止两秒钟以上后,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,由计时起始线两边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,将赛车放置在指定区域. 如果比赛完成,由计算机评分系统自动给出比赛成绩.
赛道基本参数
赛道路面用专用白色基板制作,在初赛阶段时,跑道所占面积在5 米*7米左右,决赛阶段时跑道面积可以增大. 跑道包括普通赛道和窄道区两部分.普通赛道宽度不小于60厘米, 窄道区的宽度不小于45厘米. 跑道表面为白色,中心有连续黑线作为引导线,黑线宽25mm.铺设赛道地板颜色不作要求,它和赛道之间可以但不一定有颜色差别. 跑道最小曲率半径不小于50厘米. 50 跑道可以交叉,交叉角为90°. 赛道直线部分可以有坡度在15度之内的坡面道路,包括上坡与下坡道路. 在驶入窄道区和驶出窄道区时,赛道上有标志.该标志距离窄道区 25厘米. – 黑色正三角形,位于赛道中心.边长25厘米. – 赛道突起,颜色白色,厚度0.5厘米,宽度3厘米.
附件二: 附件二:电路器件及控制驱动电路限制

第七届“飞思卡尔”比赛要求

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛

竞速比赛规则与赛场纪律

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膜技术报告。大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。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；车模通过采集赛道图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行进行路经检测的属于摄像头组；车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。

竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分（省）赛区预赛以及全国总决赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。

一、器材限制规定

编

号

车模外观和规格赛题组供应厂商A

型

车

模

车模：G768

电机：RS380-ST/3545，摄像头

组

东莞市博

思电子数

码科技有

限公司

舵机：FUTABA3010 B

型

车

模

车模型号

电机：540，伺服器：S-D6光电组

北京科宇

通博科技

有限公司

型

车

模

车模型号：N286

电机：RN260-CN 38-18130

伺服器：FUTABA3010电磁组

东莞市博

思电子数

码科技有

限公司

各赛题组车模运行规则：

a)光电组，摄像头组：车模正常运行。

飞思卡尔智能车竞赛赛道新规则解析

（燕京理工学院河北廊坊０６５２０１）
摘要：本文基于第九届 ” 飞思卡尔” 智能车竞赛．由于第九届竞赛赛道规则相对于第八届做了几处改动，赛道增加了
由两块砖头叠放封装后放置在赛道的一侧路障，坡道变成不对称坡道，光电组和摄像头平衡组赛道增加了强制掉头
ｗｈｉｃｈｓｈｏｕｌｄｆｏｒｃｅｔｏｔｕｒｎｏｕｒｎｄ．ｅｌｅｃｔｏｍａｒｇｎｅｔｉｃｇｒｏｕｐｉｎｃｒｅａｓｅｓ９０。ｃｕｒｖｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｃａｒｍｏｄｅｌｓ
第２３卷第９期
Ｖ０１．２３Ｎｏ．９
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１５年５月
Ｍａｖ２０１５
飞思卡尔智能车竞赛赛道新规则解析
贾超，卜旭芳，陈晓芳，安文倩，李昆

飞思卡尔智能车比赛技术报告

第三届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车邀请赛

技术报告

学校：北京理工大学

队伍名称：傲雄车队

参赛队员：刘鑫杨磊韩立博

带队教师：张幽彤冬雷

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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：刘鑫

杨磊

韩立博

带队教师签名：张幽彤

日期：2008.8.20

摘要

本文介绍了北理傲雄车队队员们在准备第三届Freescale智能车大赛过程中

的工作成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12DP512处理器的S12环境，软件

平台为CodeWarrior IDE 4.6开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：10 的

仿真车模。文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。

整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和

策略优化等多个方面。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，试验了多套方案，并进行升级，结合Labview 仿真平台进行了大量底层和上层测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。

关键字：智能车，激光管，PID控制

第一章引言 1

1.1 赛事介绍 1

1.2 方案介绍 1

1.3 技术报告内容安排 2

第二章技术方案概要说明3

第三章机械设计4

3.1 PCB板的安装 4

3.2 前轮参数调整 5

3.3 舵机的升高方案 6

第八届飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛技术报告智能车飞凡队-hao

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车竞赛

技术报告

学校：北华航天工业学院

队伍名称：飞凡队

参赛队员：陈星赤

马路遥

苑召雄

带队教师：李宗睿

王喜斌

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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：陈星赤

马路遥

苑召雄

带队教师签名：李宗睿

王喜斌

日期：2013-8-13

第一章、引言 (6)

1.1飞思卡尔智能汽车比赛介绍 (6)

1.1.1飞思卡尔智能汽车竞赛简介 (7)

1.1.2比赛规则介绍 (7)

第二章、系统总体方案原理及设计......................................................... - 9 -

2.1 两轮自平衡智能车整体框架 ......................................................... - 21 -

2.2自平衡直立行走控制三大模块 ..................................................... - 21 -

2.3 车模平衡控制 ................................................................................. - 11 -

第一届飞思卡尔杯全国大学生智能车邀请赛比赛规则-高等教育处

2019年四川省大学生智能汽车竞赛

竞速比赛规则与赛场纪律

四川省大学生智能汽车竞赛是面向四川省大学生的一种具有探索性工程实践活动，旨在促进四川省高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，提升四川省属高校参加全国大学生智能汽车竞赛的获奖名次和获奖比例，展示四川省内高校教育质量工程建设和教育教学改革的丰硕成果。

参赛选手须使用竞赛组委会统一指定的竞赛车模套件，采用8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元（建议优先采用飞思卡尔半导体公司MCU），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。总结第十三届比赛规则与经验，为了兼顾现在比赛规模的要求，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，竞速比赛将按照五个类别进行设置分别为：1、小白四轮组2、变形金刚三轮组3、断桥相会双车组4、飞毛腿节能组5、室外越野电磁组。竞赛组委会制定如下比赛规则适用于本次比赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。

一、比赛器材

1、车模

D,E 两轮车模可以通过增加第三万向轮，改装成三轮车，参加三轮组的比赛，具体方法参见《D,E 车模改装成三轮车模要求规范》。

除了上述车模之外，无线节能组可以购买任何商用车模进行改装、或者自制车模。参加室外越野电磁组的队伍还可以分别选用博思公司和科宇通博公司提供越野车模。如果认为两家车模厂商所提供的越野车模价格高，可以在上述表格中的车模基础上，通过更换更大的轮胎使其满足室外越野的要求。车模的销售信息请在竞赛网站查看。

第一届飞思卡尔杯全国大学生智能车邀请赛比赛规则-高等教育处

2016年四川省大学生智能汽车竞赛

竞速比赛规则与赛场纪律

四川省大学生智能汽车竞赛是在沿袭和继承全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的组织与比赛方式的基础上，面向四川省大学生的一种具有探索性工程实践活动，旨在促进四川省高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，提升四川省属高校参加全国大学生智能汽车竞赛的获奖名次和获奖比例，展示四川省内高校教育质量工程建设和教育教学改革的丰硕成果。

参赛选手须使用竞赛组委会统一指定的竞赛车模套件，采用8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元（建议优先采用飞思卡尔半导体公司MCU），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。大赛根据道路检测方案不同分为电轨、电磁平衡、光电与摄像头四个赛题组。使用四轮车模通过感应铺设在赛道中心的两条铝膜进行路经检测的属于电轨组，使用两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；使用四轮车模通过采集赛道图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行进行路经检测的属于摄像头组；使用四轮车模通过采集赛道图像（一维）的方式进行进行路经检测的属于光电组；使用指定两轮车模保持车体直立行走的车模属于平衡组。

竞赛组委会制定如下比赛规则适用于本次比赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。

一、器材限制规定

各赛题组车模运行规则：

竞速比赛规则与赛场纪律

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛

竞速比赛规则与赛场纪律

竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分（省）赛区预赛以及全国总决赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。文档来自于网络搜索

一、器材限制规定

1. 须采用统一指定的车模。本届比赛指定采用三种车模，分别用于三个赛题组：

编号车模外观和规格赛

题

组

供应

厂商

型车模

车模：G768

电机：RS380-ST/3545，

舵机：FUTABA3010

摄

像

头

组

东莞

市博

思电

子数

码科

技有

限公

司

B 型

车模型号

电机：540，伺服器：S-D6

光

电

北京

科宇

车模组通博

科技

有限

公司

型车模

车模型号：N286

电机：RN260-CN 38-18130

第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告

第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

第五届飞思卡尔杯全国大学生智能

汽车竞赛技术报告

第一章引言

“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。

智能小车系统由HCS12微控制器、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元组成。本系统以飞思卡尔公司的16位微处理器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。运用激光发射强大光线，使用采集光敏传感器AD值进行道路信息采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速。舵机控制主要采用PWM信号开环控制,而速度控制方面，由数据表来设定速度，PID控制来调整速度。通过将总线频率超频到40M来更快更准确地进行控制。各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑过弯和减小路程的效果。

在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。

第六届“飞思卡尔”智能车东北赛区经验交流课件

根据比赛实际情况，灵活调整比赛策略，以适应不同赛道和环境变化。
团队协作与沟通经验
有效沟通
团队成员之间保持有效沟通，及时分享信息和解决问题，确保团队协同作战能力。
分工合作
根据团队成员的特长和经验，合理分工合作，发挥各自的优势，提高工作效率。
团队氛围
营造积极向上的团队氛围，鼓励团队成员相互支持、相互鼓励，共同面对挑战。
更强大的通信能力
5G及未来的通信技术将为智能车提供更快速、更可靠的数据传输，促进智能车的协同发展。
对赛事组织与发展的建议和期望
加强赛事宣传
提高赛事的知名度，吸引更多优秀的参赛者。
完善赛事规则
确保公平公正的竞赛环境，让每位参赛者都有机会展现自己的实
力。
增加实践环节
在赛前或赛后增加实践环节，让参赛者有更多实践机会，提高其
应用效果
减少了能源消耗，提高了比赛中的持久性。
实践经验教训总结
经验一
注重前期准备和训练，提高技能水平。
描述
各参赛队伍在比赛前进行了充分的准备和训练，提高了技能水平和比赛应对能力。
经验二
加强团队协作和沟通。
实践经验教训总结
01
描述
团队协作在比赛中起到了关键作用，各队伍应加强沟通，明确分工和任
务。
THANKS
感谢观看

全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛

（郑新旺老师提供）

（一）项目简介

为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一项具有探索性工程的实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以发展迅猛、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。

全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国设有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。

飞思卡尔智能车大赛北京科技大学创意赛

一、创意比赛作品简介：

主要内容：1.该演示系统以智能车创意赛为背景。

2.分别运用1：8和1：12两个模型车作为系统的演示车

模，大车为运输车，小车为探索者，其中小车为飞思卡尔

智能车竞赛指定车模改装。

3.两车均可以根据上位机界面所画的曲线图形作为行驶

路线，在地面上按照相应的路径行驶。

4.运输车可以运载探索者到指定地点，后放下跳板，将探

索者卸载，探索者到地面后按照上位机指定路线行进。

5.运输车在行驶过程中如果遇到障碍，可以跨越障碍物并

继续按上位机所画路线行驶。

6.探索者在行驶过程中如果遇到障碍，通过传感器检测障

碍物方向、大小，并找到合适的路径绕开障碍物，然后继

续按照上位机所给路径前进。

图1.运输车

图2.基于飞思卡尔竞赛指定车模改装的探索者

图3.运输车运载探索者

图4.上位机界面分别控制两车路径

创新点：飞思卡尔智能车竞赛一直以自主检测赛道信息，并根据赛道信息控制智能车前进速度、方向。而本系统是以上位机所画

出的任意图形为路径，以陀螺仪检测智能车当前车身角度。

惯性导航系统属于一种推算导航方式．即从一已知点的位置

根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位

置．因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的

陀螺仪用来形成一个导航坐标系使加速度计的测量轴稳定

在该坐标系中并给出航向和姿态角。

这里使用陀螺仪加里程计的方式来实时更新车辆的坐标并与上位机通过无线发送的坐标做比对，从而完成按照指

定路径行驶的功能。

主要技术指标：本系统有两辆车在地面上行驶。

1.两车均以飞思卡尔MC9S12XS128作为核心控制芯片。