智能汽车竞赛总决赛英飞凌缩微光电组现场采访

摘要：杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我个人觉得虚线、断路是这个赛道主要的难点，尤其是虚线和十字和直角之间的结合，对于直角处理的话，我是采用分段式补线加上贝塞尔曲线结合的方式，使原本突变的直角变成一段连续的曲线，让车在转弯的时候能够更加丝滑，虚线的话我是通过特殊

杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我个人觉得虚线、断路是这个赛道主要的难点，尤其是虚线和十字和直角之间的结合，对于直角处理的话，我是采用分段式补线加上贝塞尔曲线结合的方式，使原本突变的直角变成一段连续的曲线，让车在转弯的时候能够更加丝滑，虚线的话我是通过特殊处理的扫线，判断出哪一行是有效，哪一行是无效，也就是说虚线的行数就是无效的行，我会再把有效的行连起来，这样达到补线的目的。

山东大学龙山微光：今年的折线赛道，因为它的元素非常复杂，还是比较难的，但是我们写了惯导，于是我们就可以在低速的情况下完成对各个元素的识别，这种情况下会大大降低我们对元素的识别难度乐山师范学院乐师-缩微光电：断路和直角总的来说还是有一点难度的，处理直角利用的是灰度，做了一个弯曲的造型可以比较很好的识别直角，断路的话因为它比较长，我们使用的是将陀螺仪和CCD循迹两个融合在一起来实现断路的处理中原工学院逐鹿-小车快跑队：直角跟圆环的话其实还是可以的，如果说不加上虚线的话，直角和圆环整个赛道的特征还是很明显的，但是加上虚线的话，它可能会加在这些元素比较重要的一些点上，所以就导致说有一些特征可能它比较模糊，我们采用的方法对全图进行扫线找特征的一个方法，比如寻找角点，或者是横向的多少行那个像素点数，直角方面的话我们是采用的是拉线处理，将图像最下面的一个点和旁边的一个点去进行直线的拉线华南理工大学华工溯光队：折线、直角和虚线都是我们组别非常具有特色的一个项目，但是我觉得这个断路赛题设置确实是有失偏颇，有待改进，因为我们控制中讲究一个闭环，但是断路它实际上是一个开环控制，很难去把断路做到极致，更多的时候它会依靠一些运气山东大学龙山微光：舵机转向的话，因为舵机它需要额外增加一个轮子来用于舵机控制，那么这个轮子就可以分担一部分的摩擦力，使得这个车子更容易打滑，如果我们使用差速的话，那么它的转向的摩擦力就会更大，更不容易出现打滑的情况。

华南理工大学华工溯光队：首先舵机转向它会存在一个死区的问题，同时还有舵机响应的问题，差速转向理论上可以实现原地转向，更贴合我们这个很多折线的这种情况，同时它的动力更加充足，不像舵机转向它拥有从动轮，它的所有的动力都可以用于车模的驱动，同时舵机转向因为它有一个前桥，它的转向阿克曼结构，它会限制车模的大小可能会导致撞锥筒，不太符合微缩的这个定义。

杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我觉得差速转向优势在于它响应是比舵机快的，而且转弯是比较更丝滑一点的。乐山师范学院乐师-缩微光电：差速转向会更加灵活一点点，舵机转向的话它会更加有力量一点点。

中原工学院逐鹿-小车快跑队：缩微光电是自制车模，但是考虑到直角需要车模去做出快速转向的响应，应该都会采用差速车模，而舵机车模在直角方面的话他的上限比较局限。

问题三：对于光电管和摄像头是怎么选择？分别有哪些优缺点？

山东大学龙山微光：我们队选择的是光电管，因为它肉眼可见的，它的重心比较低，而且相对于摄像头来说它的重量也比较轻，其次光电管的响应是比摄像头更快，在我们高速的行驶状态下，它的循迹更稳定，并且我们使用惯导方案的话，这个光电管它很能反应当前处于赛道上的位置，这个对于惯导来说的话对角度校正以及里程校正是非常有帮助的，主要是对惯导方案的话很友好，它的重心也确实能够提高速度的上限。华南理工大学华工溯光队：光电管它的好处是它的响应频率非常高，但是我也交给队友去搞过，搞出来的结果是就算是使用可见光或者红外光的光电对管，它都会相当难调，它的阈值可能需要动态的进行分配，当然我也看到有很多大学，他们的队伍能够很好的解决这个问题，并且把它做得非常好，包括今年的邀请赛上应该也会有一个光电管的方案，我觉得这是我很想去学习的，摄像头它的好处就是它可以看到前方很大的一片区域更利于处理，同时因为我们这个芯片它的性能是足够的，足够去跑一个二维的图像的处理，所以我觉得用摄像头是相当简洁，也是符合我们智能车的特色。光电管我记得当时我们是有两个方案，一个是做光敏电阻另一个是做光敏二极管，都试了一下，光敏电阻主要的问题是，它的暗电阻和亮电阻不稳定，即使是同一个批次出产的相同的电阻，它的暗电阻亮电阻在相同光照环境下也是不稳定的，我记得当时我们测出来，通过分压得到以后暗和亮之间的区别只有0.5伏，可以说非常差了，一点噪声就可能会产生误判，很严重的问题，另一个是光敏二极管，光敏二极管的特点是性能是足够的，ADC也可以拉的比较开，但是在机械上的布设我感觉是可能会比较成问题。光电管有个问题是我们今年的规则里面有一个虚线，这个虚线对光电管有非常高的限制，因为虚线是5厘米，但是你一个车宽可能也才15-20厘米，这么一个车宽比如说直角或者一些其他情况遇到了曲线的话，光电管它的反应包括它的调节都会显得比较迟钝，我也认识一些比较厉害的人，他们使用的光电管，他们可以在连续的线上跑的非常快，但是遇到虚线还是非常难以处理的。

杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我们选择的是摄像头，其实在寒假的时候，我们是试过光电管的方案，但是由于练习的不多，并且不太了解这种光电管处理图像的思路，所以我们就选择了更为擅长的摄像头。乐山师范学院乐师-缩微光电：对于光电管和摄像头怎么选，首先摄像头它的帧率大概极限在我们这个组别的话，我想大概就只有200多帧的样子，我们使用光电管的原因，光电管的速率很快，基本上能跑个1000帧左右吧差不多。中原工学院逐鹿-小车快跑队：早期的话是采用过光电管这个方案的，但是我们采用光电管这个方案，就发现一些元素就是加入虚线之后，其实不太好处理它的特征，所以我们就采用了摄像头，首先我是觉得光电管的话，因为它是通过GPIO去采集灰度值，它的阈值可能就是相较于光线，抗干扰能力会比摄像头要强一些，但是它在这个元素处理上面，获取到的信息又比较少，摄像头的话我们是觉得因为是采集出来是一幅二维的图像，所以它获取到的信息会比较多，采集的速率方面的话也还是可以的。

山东大学龙山微光：我觉得应该这种抽取式负压会更好一点，它的负压上限是非常高的，而且平时使用的话，你也不会说因为抓车什么的伤手。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：两个各有优劣吧，吊扇可能稳定性和场地的适应性会更好，但是涵道的话它的体积会做的更小达到同样的效果，但是它的赛道适应性没有那么强，我们无刷方案其实是借鉴的逐飞的开源项目进行了略微的改动，然后做的。华南理工大学华工溯光队：可以看到我们使用的是涵道方式，它只有一个电机相对来说比较轻，同时相比于吊扇就是两个桨叶的情况，它的重心更低，它采用地面效应，把车底盘下面的形成一个负压腔，让大气压强来提供下压力，相对而言它更小巧一些，但是它也对我们的硬件机械的布设，提出了相当高的要求，因为我们的主控板就没法放在两个电机的中间，因为这个地方要让给涵道，同时它需求的电流也更小一些，实测我们产生1千克左右的下压力只需要2安到3安左右的电流，但是相比于桨叶的话，大概会跑到10安左右，但是涵道也有它的缺点，虽然重心相比于桨叶更低，转动惯量更小，但是像我们遇到今天的这个是KT板上面的赛道它相对很软，如果产生下压之后，它会导致气密性不好，封闭用的这个膜它会产生震动，对车模的运行产生一些不利的影响，同时我队友在调试涵道驱动的时候也遇到了一些问题，包括它的启动时间，它的机械特性跟普通的无刷电机在空载启动的情况下，它机械特性还是有一些区别的。

乐山师范学院乐师-缩微光电：我觉得还是涵道的方式更加好，因为毕竟如果用传统的正压的话，它的效率问题我觉得比不上涵道，而涵道的缺点就在于你需要把它密封性做的很好，你才能达到它的一个应有的效果。中原工学院逐鹿-小车快跑队：我们选择了吊扇负压，其实我是觉得涵道会更好一点，因为它的效率更高，相同的占空比的情况下涵道获得的负压可能会更多，吊扇的话是因为我们早期没有考虑执行性方面，所以就先采用了吊扇，后面的话也没有去做一个更改。山东大学龙山微光：首先我们用IAR下载代码的时候，它的下载速度会有略微的偏慢，这个地方是可以需要改进的，来节省我们大量的烧代码的时间。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我觉得英飞凌CYT2BL3的开发环境IAR软件有一定的bug，使用起来的时候有些时候让人有些苦恼，至于大问题的话其实没有，用起来还是比较顺手的。乐山师范学院乐师-缩微光电：因为我们用的是IAR这个IDE来开发的，我觉得他那个界面做的是感觉是有一点老，他的一些快捷键、函数跳转之类的，感觉做的不是很好，我觉得他可以朝着像Vscode一样，在那个环境里面开发，我觉得会更方便一些。华南理工大学华工溯光队：其实我觉得大体上都还好，就是CYT4我是觉得有一个不太方便的一个点,就是它需要通过共享的一个Flash去做核间的通信或者信息交流。

中原工学院逐鹿-小车快跑队：我们采用的是CYT4BB7三核的一个MCU，性能方面我觉得对于缩微组别的话是完全够用的。华南理工大学华工溯光队：我们使用的是英飞凌的CYT系列的两种芯片，在无刷电机的驱动上面使用了CYT2BL3这个芯片，在主控上面采用的是CYT4BB7。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我们使用的是CYT2BL3，芯片性能还不错，但是帧率感觉还有待提升。乐山师范学院乐师-缩微光电：CYT4BB7这款MCU，这款MCU具有240兆的主频，在我们日常的使用当中性能是相当的足够的。

中原工学院逐鹿-小车快跑队：其实挺好的，我们三个人都挺抽象的。山东大学龙山微光：我们三个平时关系都非常好，我们在一起熬夜一起调车，之后都会有时间去外面吃饭什么的活动来增进我们的感情。而且我们组队的时间非常久，我们在寒假的时候就已经组队了，这大半年的时间我们都一起相处，相处的比较和谐。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：平时队友的相处还是比较融洽的，但是有的时候遇到一些问题，我们也会努力去解决，就是调节队友的情绪。华南理工大学华工溯光队：我在这里做一个检讨，我这个人脾气比较暴躁，同时心里喜欢自己揣着事不跟队友说，所以说我队友会觉得我比较神经质，我平时也挺压力他们的，但是我的队友真的对我非常的包容，经常被我压力的，但是他性格非常好，我跟这位队友平时的交流稍微更多一些，有一些摩擦，特别是在硬件方面上。与队友的相处本来就是和团队合作竞赛很重要的一环，我感觉摩擦是在所难免的，重要是解决摩擦的方式，因为大家都知道我们有摩擦，不是说我对你这个人不满，可能我们在技术方面有一定的分歧，所以我觉得找准问题的关键就可以了。乐山师范学院乐师-缩微光电：像我们一般情况下，在大家方案确定下的时候，其实相处都没有问题，因为在讨论方案的时候大家有各自的思维，那肯定会有一些争论，在大家商量之后，基本上方案确定下来的话，大家都会朝一个方向做，因为大家在一个组，都是向着这种国赛，这种级别的赛事上前进的，所以说大家肯定相处还很好的。

山东大学龙山微光：熬夜的话很多，因为我们选择这个光电管方案的话，其实是遇到很大的瓶颈，我们直到6月中旬的时候，我们从寒假开始准备，一直到6月中旬的话，速度还是提不上去，我们甚至想过转这个摄像头的方案，但是我们队友之间相互支持，还是坚持把这个光电管做下去。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：瓶颈期经常遇到，但是其实熬夜的时间不是很多，因为有时候遇到问题的时候，是需要脑力思考，有时候熬夜的效率也不是很高，所以我们一般不太熬夜。乐山师范学院乐师-缩微光电：熬夜还是挺多，因为我们的进度一开始由于在方案的选择上，导致进度比较慢，所以我们就需要熬夜追赶进度，疲惫期、瓶颈期都是有的，如果说在一个方案上做了很久，但是并没有达到自己想要的效果，这时候我们一般会先暂停几天，就是把这个方案好好的想一下，看到底是优化哪个方面。有什么问题的时候多思考一下，比如说跟这个模块相关的有多少，就是跟他相关有多少东西，比如说有问题的时候，可以一步一步这样来排查，就是这样可以减少很少的时间，我是第一年参加国赛，前期因为经验不足，所以说在这方面浪费了很多时间。中原工学院逐鹿-小车快跑队：平常熬夜还是很多的，其实大部分是在解决图像和控制方面的参数问题，会有说遇到瓶颈的情况，就像开始遇到虚线圆环，就比如虚线会把圆环的一些路口处的特征，给它变得比较模糊不清晰的时候，我们就有一段时间，大概三四月份，就这段时间我们就觉得整个小车进度推进下去就特别困难，我们后面也是尝试了大量的换方案，大量的通宵调参，期间就是也很辛苦。华南理工大学华工溯光队：我偶尔会熬夜，因为我喜欢把算法磨练到一个比较好的程度，不喜欢去调参，所以说我的参数都是基本上随便调的，但是这个算法我搭建了一个仿真平台，就经常在宿舍写代码写着写着调试一看时间3点钟了，就还是不经意就熬很久，我们基本上队内是不太提倡熬夜的，基本上如果今天有问题10点11点了，大家就各自回去休息，有问题想一想，晚上想一想，睡个觉明天精神充沛的来解决。

山东大学龙山微光：最深刻的记忆就是在期末考完之后，暑假备赛的那段时间，那段时间的话，我们基本上每天都会来工作大概10个小时，那段时间的进度也涨得非常快，我们从光电管最初的只能循迹到最后的3米，都是那段时间一步步提过来的。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：推倒之前的方案重来的过程吧，就是因为缩微光电，没有一个打过组别的经验，所以我们在确定最终方案的时候，经过了很多次的改版，每次推翻出来的时候，其实都是比较烦躁，并且有点些许绝望的，尤其是在省赛前，我们也更改了很多的方案，所以那个时候是压力比较大的。乐山师范学院乐师-缩微光电：我觉得最深刻的记忆是我们最开始的时候，虚线那个部分，我们一开始一直以为我们过不了，在昨天初赛的时候发现完全能过，而且效果特别好，因为杭电的话下面铺的有KT板，我们负压在实验室的时候开不到那么好，因为他用了KT板之后平面很平，我们密封性做的特别好，才能达到昨天那样的效果。中原工学院逐鹿-小车快跑队：昨天看这个场地的时候，他的光线其实我们是感觉有点危险，但是今天上去之后，也确实有发生了一些小问题，但好在都是解决了，但是赛道方面的话给我的印象就非常深刻，就是这个赛道还是很平整的。华南理工大学华工溯光队：（我）采用的是一种比较复杂的视觉算法，跟很多人他们的技术路线并不相同，同时调参也更侧重于算法的编写而不是调参，所以我比较印象深刻的就是在看到别人提取更多信息，但是并不是很复杂的算法的情况下，他们可以跑到3米，甚至更高的速度的时候，我非常多次对自己的技术路线产生了动摇，但是我最终还是决定留下自己更复杂的那些算法，不撞南墙不回头的这种感觉。我印象比较深，其实不久前就差不多半个月前，当时是换了新主板，焊完了测试，测试过程中发现，整个屏幕里面什么图像都没有，我当时以为我焊的有问题，所以不断重焊，不断重焊，不断重焊，结果发现始终就是，你就用显微镜观察放大镜观察就看不出任何的问题了，没有连锡，也没有断路很奇怪，最终解决是换一个主控芯片，我们换了一个主控芯片就一切正常了。那个主控芯片只有在那块主板上用不了，我不太理解。

山东大学龙山微光：爽！必须爽，智能车这个竞赛对我们大学生提高自己的各方面的能力都是很有帮助的，我们在智能车中都收获了很多。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：主场优势的话首先会熟悉一点吧，但是昨天晚上还是比较紧张的，甚至觉都没有睡好，我想跟大家说尽量还是保持冷静，发挥出自己本来的实验室的实力。乐山师范学院乐师-缩微光电：来到总决赛现场第一个肯定是爽！很爽！如果想和车友们分享的话，大家都很棒，大家都是国家未来工控领域的人才，加油。

特别问题七：参加智能车竞赛后，感觉自己哪些方面的能力得到了提升？杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：首先感觉是抗压能力吧，因为智能车备赛时间特别长，而且面对其他组别的压力，面对周围人的压力、老师的压力，各方面的压力的话，有的时候经常会怀疑自我，坚持一年下来的话，感觉自己不仅学习能力变强了，同时心态也得到了很大的成长。乐山师范学院乐师-缩微光电：我觉得参加了智能车竞赛后，最大变化是遇到问题会独立的去思考它，会刨根问底，而不是盲目的在那里乱试，就是会找到这个问题的根源，从根源上解决问题，提升了自己的思考能力。对于我来说的话因为最开始的时候经验不足，所以说很多就是只有理论没有实践，很多东西在我们就是做车模，因为是自制车模，在做很多自制车模的时候，就是很多都是靠经验，很多东西没有认真去思考，浪费了很多时间，也浪费了很多材料，还有money，其实都浪费很多，所以说在参加了智能车竞赛之后，走到这里，所以特别是像后期的话，有什么问题的时候我们都会去思考一下，思考完毕之后再去干，去解决问题。山东大学龙山微光：最大的变化就是比以前更耐熬了，更能熬夜了，我的实践能力会比之前更强，因为之前大一的时候，我也是打过智能车竞赛，那时候自己什么也不懂，甚至都没进国，只能到处混一混，但是今年我学会了投入大量的精力，就有了如今的成绩。中原工学院逐鹿-小车快跑队：参加智能车更重要是提升了解决问题的能力，其实我们内部有一套解决问题的流程，一般来说我们发现问题之后会先提出问题，它造成这种问题的原因是什么，比如说我们会先访问一下自己，这个直角如果路径不行的话，它是什么东西造成的，再去重点对这个原因，去做一个探究再去解决它，通过代码方面去解决它。做智能车这一年感觉学了很多软件方面的东西，在处理图像的时候，感觉学到了很多算法，根据出现的不同情况进行处理提高了自己的解决问题的能力，感觉收获还挺多的。因为我是做硬件的，参加智能车这一年，确实感觉收获最大的还是解决问题的能力得到很大的提升。华南理工大学华工溯光队：对于硬件设计还有电路的理解，确实能让我提升很多。就我讲一个点是，当时好像是这学期刚开学的时候，我们摄像头连接还是用转接板，队长说噪点很多容易误判，后面查了查最后发现，大概率有可能是信号完整性有点问题，当时是我第一次接触信号完整性，所以还当时还去看了一下，我感觉这件事算是对我提升比较大的一点，算是打智能车赛的一个很大收获。对我的话，主要是锻炼了和人际相处的一些经验，认识到自己性格上的缺陷，同时对项目管理有了一个更深刻的认识，队长的责任就是去把控各个部位的进度，同时也是背锅，除了技术之外也得到了很多锻炼。

乐山师范学院乐师-缩微光电：缩微组的话，我觉得现在涵道已经到能自身车模给吸起来的话，我觉得下一届就可以尝试一下飞天遁地了吧，或者说吸在天花板上跑。山东大学龙山微光：我觉得咱们这个微缩赛道，可以去参考日本那边，采用那种木地板铺置的，转角也没有这种折角转弯，他们那种弯线的，对于车模速度上限有很高，他们的速度可以达到7米，就是观赏性非常强，可以往这方面改进。华南理工大学华工溯光队：我是希望这个缩微光电组，能够打出自己的特色，因为我们知道在国外也有一些比赛跟这个很像，特别是他们也使用了光电管，我觉得智能车既然有缩微光电组，这一个路线上跟国外的某些比赛高度重合的情况下，我们可以加入更多的，将我队友所说加入更多的元素，打出自己的差异化赛道，打出自己的特色。光电这个东西，让人第一眼想到的可能是光电管而不是摄像头，但是现在这个赛道设置，又让光电管难以做到全局的发挥，顶多只是作为摄像头的一个辅助纠偏，所以我可能还是想着，未来可能会给光电管一些更大的发挥空间，或者说利用更多的传感器完成更多的任务。杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：我看到网上有向卓大投稿，说制作微缩组别往立体赛道方向发展，但是我个人觉得这样是不是成本会变得有点大，因为现在的缩微光电，我感觉个人制作成本就有点大了，像我们组的话，其实来来回回换车模就花了很多的钱，我觉得大部分学校不一定有那么多充足的经费，创新的话肯定是要创新的，但是我觉得应该往低成本方向创新。中原工学院逐鹿-小车快跑队：其实我一直很希望能看见智能车赛场上能有，两个学校就是两辆车，在同一个赛道里面去比拼速度这种场面，就有点像四驱车那样子。

杭州电子科技大学杭电微缩光电一队：对智能车竞赛说的话，希望智能车能够继续办下去吧，二十一届、二十二届、一届届办下去，能越办越红火，队友说的话，我非常感谢我的队友、感谢我的老师、感谢我的同学、感谢我的父母、感谢大家支持才有今天的成果。乐山师范学院乐师-缩微光电：英飞凌这款芯片，它的性能确实很足确实很够，它具有很多路的PWM输出引脚，就光这一点已经非常满足我们的使用了，有什么想对车友说的话，我想说大家都很棒，我的队友更棒。我想对这个智能车竞赛说的是，这个比赛确实给了我们很多，在学习的过程中，很多都是理论没有实践，而智能车竞赛的话给了我们一个实践的机会，可以将我们的理论知识用在实践上，让我们的动手能力和思考能力都得到提升，所以智能车竞赛是非常棒的。山东大学龙山微光：英飞凌的芯片真的很好用，我建议大量推广。英飞凌芯片虽然贵，但是它的性能确实很强劲，对于我们惯导方案来，可以记录大量的点数，让我们在高速循迹下可以保持很完美的姿态。没有我们写代码的人写惯导和我们硬件的做板子，我们没有这样的成绩。

中原工学院逐鹿-小车快跑队：智能车竞赛的话，因为今年是二十届也是一个非常重要的节点，我们希望智能车的竞赛越办越好，希望他在这个竞赛的这里面影响力越来越大，其实我是很能感受到我们硬件跟另一个软件就是特别辛苦，大家都是一起调车，在实验室赛道上也留下了很多一起奋斗的回忆，还要对队友说一声辛苦了。华南理工大学华工溯光队：我们在经常跟同学，包括学长学弟开玩笑的时候会说，下辈子再也不会打智能车了，但是智能车确确实实是给了我们非常多的锻炼，纵然我们有非常多的抱怨，对这个比赛的规则、包括比赛的赛制、包括它的各种限制有各种各样的吐槽抱怨，但是智能车确实让我们得到了非常多的锻炼，也给了我们长足的进步，如果再让我选的话，我可能还是会选择打智能车，但是我也仍然会调侃，下辈子再也不会这么选。确实它是一个平台，很好能帮我们把课内学的东西和实际工程中所需要的去联系，祝愿智能车二十届越来越好。智能车给我们这样一个平台去将我们所学所想去应用到我们的比赛当中，我觉得这是一个非常好的一点，因为他将理论和实践结合在了一起，智能车的话确实压力也是蛮大的。智能车竞赛经过了二十载的风雨。也祝愿他在这里继往开来，越办越好。