逐飛關於第15屆智能車競賽相關工作

卓老師您好:

昨天從卓老師微信公衆號的推文裏得知今年的比賽終於要辦了,雖然我已不參加比賽,但依然很開心。一是因爲自己的確希望大賽能在困難之中繼續前進,這一部分的確是對智能車競賽的熱愛;二是比賽還在的話逐飛又可以賣點核心板、傳感器之類的了。

毫不掩飾今年我們也遇到了一些困難。雖然遇到了一些困難,但我們依舊堅持在做好相關工作,今天也想通過郵件向卓老師做一些溝通。正文會有些長,同時需要結合正文的順序查看7個附件,辛苦卓老師。

 

01關於聲音信標的一些進展


其實在上個月22號左右,從技術實現的角度,逐飛這邊就做好了一版基本上可以用於正式比賽的聲音信標系統,並且可以識別統計對抗賽時A、B車的滅燈次數的信標系統,後面幾天又驗證了一些功能以及做了一些軟硬件上的優化,正好是在卓老師通過公衆號發佈“智能車競賽信標規格說明”那天,我寫好了一份逐飛的聲音信標系統的簡介。但是看到新的規格說明已經發布了,並且也注意到卓老師這邊可能委託友商龍邱製作了今年的信標系統,我也就沒在那個時間點再發送這篇簡介給您了。

▲ 信標功能演示

▲ 信標功能演示

我這邊也就想着根據最新的信標規範重新制作好之後再一起發給卓老師,所以這次溝通先補上5月26號那天的那篇簡介,詳情見附件1:第十五屆智能汽車競賽聲音信標系統介紹–逐飛至卓老師的工作彙報.doc。視頻見附件2:對抗賽自動計數信標系統演示.MP4

從附件1的內容和附件2的視頻可以看出逐飛在嘗試解決自動統計對抗階段的兩隊成績,並且取得了較好的效果,利用的磁極不同,產生的觸發信號特徵不同的原理來做的程序識別,但將觸發板換成信標規格里描述的那種線圈之後,這個信號的特徵發生了一些變化,我們正在試圖解決,同時基於卓老師已經公佈了“智能車競賽信標規格說明”,友商也製作出了信標系統等這些原因,爲了避免浪費,我們又在嘗試不依賴線圈信號以及現有的信標系統的解決方案,製作一個可以主動統計滅燈次數的模塊,只需要告訴參賽選手們提前預留模塊的安裝位置,這個模塊需要在對抗比賽時安裝在參與對抗的兩輛小車上,比賽結束後,模塊上主動顯示滅燈次數,這樣也只需要一個裁判就可以統計出兩輛小車各自的滅燈次數。

目前這個方案也進入測試階段,正在進行實際效果、準確率、漏檢率等測試,如果能順利產出,這樣不管是新的系統還是老的系統都兼容,避免頻繁更新造成資源浪費。

除開自動統計這個功能,目前逐飛的製作信標系統從外觀、功能、技術指標上都符合卓老師發佈的信標規格,這裏也附上一個演示視頻,詳見附件3:逐飛聲音信標系統常規功能演示.mp4。

 

02關於智能化裁判系統


這個需求在卓老師的公衆號中也提到過,去年到清華與卓老師溝通AI 組時卓老師也提到過希望後面競賽現場的裁判系統能夠更智能化。關於這一點當時也有過討論,我們當時也提出想要做一套這樣的系統,卓老師當時也鼓勵我們製作這樣一套系統,還建議我們使用光敏器件去製作觸發傳感器,後來也從卓老師推文中得知這個提議來自佟超。

▲ 基於光電計時系統測試

▲ 基於光電計時系統測試

後面佟超也和我交流過這個新的觸發方式,但關於裁判系統的製作今年的確有些耽誤,因爲涉及到更換贊助商,我們也忙碌於製作新的核心板,學習新的單片機,爲了生存,將那部分工作放在了前面。但關於裁判系統的規劃以及技術手段上都提前做了驗證和準備,現在還差通過上位機部分將整個系統串聯起來工作,關於智能裁判系統(其實現在我們認爲我們規劃這個還不夠智能,

但能夠實現選手自助競賽,所以我們將名字暫定爲“智能車競賽自助裁判系統”)的詳細規劃可以通過“附件4:智能車競賽自助裁判系統簡介.doc”來了解到。還可以通過“附件5:觸發板效果測試.MP4”來了解觸發板的實際效果。

PS:上傳附件時發現視頻太大,於是將視頻上傳到了B站,附件5B站鏈接:https://www.bilibili.com/video/BV1Kg4y1q7nu/

▲ 計時系統車模實際測試

▲ 計時系統車模實際測試

其中附件4裏面描述的二維碼識別已經通過我們的攝像頭平臺實現(測試效果見附件7:二維碼識別效果.mp4),通信方式也有現成方案和硬件,觸發板方案通過了驗證也證實可行,我們之前也有用於正式競賽的整套裁判系統的硬件(四川省賽從燈塔發車那一年開始就一直使用的我們提供的裁判系統)。

整體來看硬件支持基本已經具備,只差整體軟件實現和調試測試,從時間上講今年比賽想用上的確有一點緊張,但如果基於今年疫情的情況,希望用這套系統替代更多人力,減少人員聚集,我們接下來也可以調整工作優先級儘量在將這個系統提前實現,以便在今年這個特殊情況下能更好的支持大賽開展。

▲ 計時系統車模實際測試從開始到結束

▲ 計時系統車模實際測試從開始到結束

 

03關於與STC的合作建立


第十五屆競賽更換了贊助商,引入了STC(江蘇國芯)作爲新的贊助商之一,相信卓老師也知道之前逐飛與競賽的唯一讚助商NXP是合作單位,得到了NXP的直接支持,我們也可以以更方便的身份爲比賽服務,更換贊助商之後我們也與STC方取得了聯繫,從逐飛的角度來講,與贊助商的合作關係方便我們開展贊助商的芯片推廣工作,從STC的角度來講,也希望我們能做一些方案驗證,確認STC單片機的確能勝任智能車競賽的一些組別的競賽任務,我想這也符合目前競賽的發展方向.

引用卓老師推文中的內容:“既有面向新參賽的、低年級同學的基礎組別,也有面向高年級、多次參賽的同學的提高組別。每個組別比賽任務各不相同,有簡單任務,也有複雜任務。同學們需要根據任務的不同來對嵌入式控制系統進行適當剪裁。不能千篇一律地使用高性能微控制器來解決同樣的問題,造成“大馬拉小車”的現象。規定不同的組別使用不同性能、價格的處理器,是爲了鍛鍊同學們面對多樣工程問題採用靈活的方案;”。

基於這樣的雙方需求,逐飛也順利的和STC建立了合作關係,並且基於其提供的允許使用在今年競賽中的三款單片機制作了“逐飛STC8H/8G/8A開源庫”,同時還專門寫了一篇基於STC節能平衡小車的製作分享,當然這裏面有不少逐飛的廣告。

這些工作通過逐飛的微信公衆號公佈後也迅速得到了STC姚總以及聶經理的肯定,並且將我們發佈的學習資料放在了STC官網,並且主動發送給了所有參加節能組競賽的高校的相關負責人或者老師,我想這也是STC第一次贊助大賽的一個擔憂,通過我們的驗證工作,解除了贊助商的擔憂,讓他們可以確信提供的芯片能勝任比賽任務的需求,讓贊助商心裏更踏實。

 

04關於增加更小車模、更小賽道組別的建議


這個想法是基於今年疫情,學習開學晚或者不開學,參賽同學準備競賽困難的現狀產生的,在家想做競賽,簡單設備還好說,但是沒有足夠的場地是硬傷,家裏地方不大的同學沒辦法進行調試,但如果車模更小,賽道更小,可以將競賽變成桌面級別的,我想從某種程度上可以解決這個尷尬,同時我們尋找了專業的RC車模用來測試,不管是靈活性,轉彎半徑,速度,等要求都能滿足競賽需求,但專業的RC車模價格較高,測試視頻見附件6:迷你車模遙控性能測試.mp4。
▲ 迷你車模賽道測試

▲ 迷你車模賽道測試

PS:上傳附件時發現視頻太大,於是將視頻上傳到了B站,附件6B站鏈接:https://www.bilibili.com/video/BV1YK411p7e2/

從這個視頻中可以看出,這種小車模轉彎半徑小,可以將當前的賽道最小轉彎半徑50CM修改爲25CM甚至20CM。同時還可以看出,在粗糙的遙控技術下,小車也只需要一半的賽道寬度就可以沿着賽道走,如果是自主尋跡,相信更加可以完成尋跡的任務。同時場地縮小後大家的訓練場地不再受到那麼大的限制,如果因爲場地不夠沒法參賽,那麼這個組別也給喜歡智能車的同學提供一種選擇。

其實這還沒完,還有更多的玩法,在既有大賽道組別,又有小賽道組別的情況下,超小車模的預賽階段通過自己專屬的小賽道上完成競速排位賽,通過排位賽選出決賽隊伍,在決賽階段直接更換到大賽道上進行對抗淘汰賽,兩輛小車並排在起跑線上,同向發車,實現真正意義上的同場“賽車”,我想這也是增加賽題豐富性,觀賞性的一個不錯的方式。僅供卓老師參考。

▲ 迷你車模高速測試

▲ 迷你車模高速測試

 

05關於AI電磁組


AI電磁組還是有不少同學有很高的熱情,我們建的AI電磁交流羣裏有一千二百多人,按平均一個隊4個人算,可能會有300支隊伍,因爲今年的AI電磁組屬於創意組,沒有分賽區的遴選賽,如果這些人都會報名參賽,怎麼公平的選拔將會是一個小問題,如果報名隊伍的確較多,是否可以考慮增加分賽區遴選環節呢?

從發佈規則後,儘管因爲疫情學生沒法去學校,但在這期間,我們從羣裏,朋友圈裏,以及卓老師公衆號上,看到很多這個新組別的同學即便是在家也完成了很多競賽準備工作,我們準備的資料包以及入門教程也爲他們提供了一點幫助,這期間也投入了一定的精力去交流羣裏回答了一些教程裏他們看不明白的或者想要求證的一些疑問,包括和發到卓老師公衆號上的那個開源同學那個隊的隊員也有一些溝通和交流,通過這些過程能夠感覺到這些學生的熱情、能力很強,我們也爲我們做的工作在人才培養上有積極的意義而感到高興。

 

06結束語


想說一點心裏話,這一年的確很難,組委會也客服了重重困難,感恩比賽還在,實事求是的講,因爲我們還沒完全完成轉型,從收益上講還依賴着大賽,不然我們可能就倒了,經過今年的這些困難,我們也在加快尋求和NXP、infineon、STC以及其他民企在其他領域及項目上的合作共贏,包括正在和NXP合作的IoT開發套件項目,和infineon尋求與其西部的車長客戶進行合作,給其他企業定製一些硬件模塊或者整套技術解決方案等多個角度去尋找新的收益。

但不論我們團隊今後活的好或者不好,只要活着,都會從更好的支持競賽的發展和更好的培養學生成長的角度去爲大賽提供服務,我們的工作也希望得到卓老師的監督,得到贊助商的認可,也許將來和真正的汽車廠家合作後可以爲大賽帶來與真車無人駕駛相關的一些建議。

引入更多汽車電子相關的人才培養方式,供卓老師參考,我們從這裏走出來,一定希望競賽朝更健康的方向發展,希望參與的學生都能得到鍛鍊和成長。

最後,祝卓老師一切都好,預祝本週末的擴大會議順利完成!

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