第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛补充规则 2016-3

信标控制器的工作原理和实现方案请参见竞赛网公布 《信标组裁判系统原理
与实现》 。 参赛队伍可以参照上述信标参数和制作方案自行制作可供调试使用的信标。 也可以在如下淘宝网站购买符合上述竞赛规格的信标实物系统： https:///。
二、比赛赛道
1、赛道路肩铺设 在第十一届全国大学生智能汽车竞赛中，除了山东赛区之外，其他赛区均采 用路肩方法进行辅助车模出界检测。原规则中没有明确路肩铺设的位置，现予以 补充。 路肩铺设的位置是在赛道黑色导引边带上面。如下图所示。因此，考虑到路
肩的宽度为 2.5 厘米，实际赛道可供车模行驶的宽度为 40 厘米。
十字路口超车标志 （即黑色三角形） 只会在允许超车的回转十字路口才布设， 正常的十字路，或者不允许超车的十字路口不会布设黑色三角形。如下图所示：
图 12 回转十字路口
2.比赛任务 提醒参赛队伍注意比赛细则中关于双车追逐组比赛任务， 并不是要求双车一 定完成所有的超车任务。只是在完成超车时，比赛成绩会进行奖励。即使最终只 有一辆车模完整跑完全程，也算作比赛成功，只是最终成绩加罚 60 秒。 为了鼓励参赛选手提高成绩，在比赛中，只有一辆车模完成比赛时将记录比 赛成绩为该辆车模比赛时间加上 60 秒。但此时如果冲出赛道的次数没有达到两 次，仍然有重新开始比赛的机会。如果后面的成绩提高了，则更改比赛成绩。如 果后面没有完成比赛，则最终以前面的成绩为最终成绩。
10cm
信标结构与参数
（1）透明灯罩，直径为 10 厘米。 透明灯罩减少了信标光强损失。 （2）白色灯座，高度为 2 厘米； （3）可拆卸发光灯盘。将来可以只是更换该发光灯盘为其它信标模块（比如无 线信标，声音信标等） ，便于系统升级。 发光 LED 的参数：
路肩 40cm
45cm
图 6 路肩铺设的位置
车模在运行过程中， 允许冲撞路肩。只要车模在冲撞时，轮胎没有跨越过 路肩，车模返回赛道正常运行，则不算做冲出赛道。 如果车模在冲撞路肩后，车模的两个或者两个以上的轮胎跨越过路肩，则判 定车模冲出赛道一次。 2、电磁组的起跑线标识 在原细则中关于电磁组起跑线上的永磁铁叙述与文中的图形不符。 正确的永 磁铁安装方式与图形一致：即磁铁的总数个数为三个，摆放在起跑线中间。如下 图所示：
A1、双车追逐组
1. 赛道超车区宽度为 45 厘米 在原细则中没有说明双车追逐赛道的超车区加宽区的宽度。 赛道加宽区的宽 度和赛道的宽度是一样的，都是 45 厘米。 在现场赛道设计所允许的情况下，超车区的长度将会尽量增加。长度的范围 在 1 至 2 米之间。
3、传感器支架： 电轨组的采用金属铝膜作为导引线， 由于基于电磁感应的方式检测距离较近， 所以电轨组的检测线圈往往需要安装在较为特殊的传感器支架上。 为了避免传感 器支架受到赛道中存在的坡道的影响， 竞赛参考方案中允许参赛队伍在传感器支 架上安装辅助支撑轮用于引导传感器支架随着赛道路面起伏。 对于传感器支架上的辅助支撑轮的要求： （1）辅助轮本身不允许有动力驱动装置，它们只能是被动地由车模或者重力作 用而产生运动； （2）辅助轮不能通过传感器支架对车模底盘产生支撑作用。因此如果安装有辅 助轮，则传感器支架与车体之间需要采用活动的铰链连接。
除了信标组之外其它赛题组的车模只允许安装一个磁标。 为了使磁标触发信标检测线圈或者起跑线线圈可靠， 要求车模上的磁标通过 线圈时速度不小于 20 厘米/秒。
2、 信标组中的信标 信标组场内信标结构如下图所示：
外圈为红色LED×24 内圈为红外LED-3芯×12
正常赛道
超车区宽度等 于赛道的宽度
正常赛道
≥50cm
45cm
≥50cm
超车区 100～200cm
利用车超区完成超车可以采用如下两种方式。
图 10 超车区宽度示意图
1. 前车进入超车区等待后车直行超车
2. 前车直行等待，后期利用超车区超车
图 11 两种超车模式
20
10
S S
扁平长方形磁铁
7～10
圆柱形磁铁
7～10
1
带有中心孔的 圆柱磁铁
图 1 用于磁标的钕铁硼永磁铁
第一类扁平的长方磁铁便于直接使用胶水粘贴在车模底板，既牢靠，又距离 地面近，便于触发计时系统。推荐采用这类磁标。 第二类和第三类都属于圆柱形的永磁铁，只是第三类中带有中间孔，方便利 用螺丝固定在赛车底盘上。为了可靠触发计时系统，这两类的磁铁的大小（高、 直径）应该在 7 至 10 毫米。太小不利于触发计时系统，太高则不易于安装。 以上三种磁标安装后距离赛道表面应小于 2 厘米。
信标组也是通过车模上的磁标进行触发信标计时。 信标组中的磁标最多允许 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。
1 ≤5cm 2 ≤5cm
磁标
4
≤5cm
≤5cm
3
图 2 信标组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
实际比赛中的信标组的检测线圈是安置在透明的圆形亚克力板上， 信标引线 有可能是使用蓝色的胶带固定在背景蓝色广告布上， 所以可能会对比赛场地造成 一定的不平。 下图是信标组现场布置和比赛系统示意图：
场内信标 比赛场地边界
Thin Thick(0.15mm) Copper
图 8 可以用作引导线的金属膜
2、电轨组和电磁组共用赛道的情况 在比赛现场， 由于场地的限制， 电磁组和电轨组有可能会共用一个比赛赛道， 在此情况下。 当电轨组比赛时，电磁组的电磁引导线不会通过 20kHz 的交变电流。 当电磁组比赛的时候，赛道上铺设的铝膜会对于赛道造成一定的影响。一方 面是因为赛道表面会由于铝箔的存在使得赛道摩擦系数发生一定变化。 另一方面， 铝箔的存在对于磁场也会造成一定的衰减作用。通过实验发现，铝箔对于电磁组 20kHz 的交变磁场的衰减作用并不明显。 使用厚的铝箔， 衰减作用最大， 达到 15% 左右。而是用薄铝膜，则几乎没有衰减。 为了消除铝膜的影响，当电磁、电轨共用赛道比赛时，现场的 20kHz 的电源 电流可以适当增加.
3、铁丝感应检测模块 第十一届智能车竞赛在山东赛区采用铁丝感应法进行赛车冲出赛道判断。 除 了电磁直立组（B3）之外，其它各赛题组的车模在比赛的时候需要在车模底盘前 后中间的两侧分别固定赛道检测模块。检测模块如下图所示：
三个永磁铁 2.5cm 10cm
4cm 4cm
9cm
10cm
图 7 电磁组起跑线的永磁铁安放位置
三、各组别规则补充说明 B4、电轨组
1、铝膜胶带： 市场上可以购买到的用于电轨组比赛的金属薄膜胶带有很多种，常见到的有
铝膜，铜膜等。铝膜胶带也分为厚、薄等多种。 比赛中将采用价格比较便宜的铝箔胶带作为赛道的导引材料。使用电磁感应 检测导引的金属带的时候，不同的金属带所产的效果大体相同。只是在幅度上有 所区别。由于不同的厂家，不同的批次所产生的铝箔在规格上都会有有所区别， 所以要求参赛队伍能够在设计电路和控制算法时， 能够适应不比赛现场所铺设的 铝箔材料。
3mm 15mm
10mm
背面
正面
比赛赛道两侧在黑线中央将预埋设直径为 1mm 的铁丝。根据比赛情况的不 同，铁丝可能是全程埋设，也有可能只是在关键赛段埋设铁丝。比赛过程中，如 果有两个赛道检测模块感应到赛道两边铁丝，则触发警报，即判定车模冲出赛道 一次。 铁丝感应检测模块的制作方案请参见竞赛网站公布的 《基于铁丝磁化的车模 越界检测》 。 参赛队伍可以参照上述文档制作相应的检测模块以供调试。 也可以在如下淘 宝网站购买到符合竞赛规格的检测模块：https:///。
A2、信标越野组
信标组由于是今年新的一个赛题组， 所以相关的技术问题的确在原始的规则 中没有规定太明确。相关信标的规格（发光功率，灯座高度）等在本文档前面已 经做了说明。 关于比赛环境的问题，为了比赛方便，信标组的背景可能是由比较光滑，价 格比较便宜的蓝色广告布。如果出现的反光比较严重，可能会将信标组的比赛场 地布置在光线相对暗的场地完成比赛。 信标组在比赛的时候没有特别的边界限制， 所以车模在比赛的时候暂时冲出 的黄色的边界线不做违规判罚。 只是在比赛时黄色的边界外不能保证是蓝色的地 面也不能保证没有其他的障碍物。 信标组比赛的最长时间可能定为 120 秒。 具体时间的规定可能在比赛前才会 根据具体现场情况和队伍的数量进行最终的确定。
一、比赛系统
第十一届比赛中比赛系统有了新改动，下面就相应的改动进补充说明。 1、赛车磁标 在比赛中新的计时系统采用的铺设的线圈感应磁标进行计时（参见细则中 3.1 节）为了便于车模安装，车模中可以采用以下几类钕铁硼永磁铁。
Φ7～10
N N S N
Φ7～10
第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛 比赛规则补充说明-2016-3
第十一届全国大学生智能汽车竞赛在沿用原来的组别基础上， 增加了新的比 赛组别，丰富了比赛内容。但有些规则在最初公布比赛细则中没有特别明确或者 规定不合理，根据参赛同学的反馈和一些实验结果，对于最初比赛细则进行补充 和修订。 比赛规则补充说明 ‐2016‐3 文档与原比赛细则共同组成第十一届全国大学 生智能汽车竞赛比赛规则。如果部分修订后的规则与原比赛细则不同的，以本规 则中规定为准。
100ms
红色LED 10Hz 红外LED 40kHz
25μs
图 4 LED 驱动电流波形
比赛场地中使用的信标是固定在直径为 45 厘米，厚度 3.8 毫米的圆形亚克 力板上，如下图所示：
亚克力透明板
厚度5面 直径45厘米
信标关灭状态
信标点亮状态
图 5 场内信标固定方式
Different Metal Foil Magnetic Field Strength 1800 NULL Thin Thick Copper