昨天,来自优必选科技的两个小伙子给我发送来一段奥迪2018车模自动驾驶比赛的视频。
奥迪自动车模驾驶比赛是面向计算机、电气工程、机械工程或者相关专业的大学生开展的比赛。该比赛锻炼同学们的机器人、数据处理、软件框架和人工智能方面的能力。参赛选手制作全自动驾驶控制软件,车模硬件是由奥迪公司统一提供的1:8的车辆模型。

竞赛比赛1:8 车模硬件平台
车模前窗玻璃被去除,前面安装有单目USB摄像头传感器。在车模两旁可以看到有超声波雷达探头。
拆开车模外壳,还可以进一步看到除了核心工控机主板和锂电池之外,还有反向摄像头、激光扫描器、九轴惯导单元等传感器。

车模内部电子硬件配置
这项比赛到2018年已经举办了四届,2018年共有来自德国和其它几个欧洲国家总共10支队伍参加了现场的比赛。冠军奖金为10000欧元。

现场比赛的展板和比赛车模
从现场展示的车模来看,参加比赛的选手应该只是开发控制算法软件,不需要制作车模的机械和电子硬件。硬件部分应该是统一的平台。
下面是比赛现场,可以看出比赛场景是模仿显示城市交通场景布置的。黑色路面使用白色实线标记出道路两边。道路是上下双车道设计,中间有虚线分界线。
道路两旁有模拟树木、建筑物等。其中还有一段上下坡道模拟立交桥。

比赛场景
道路有十字路口、丁字路口、分岔路口等。路边还有各种交通标志,标志下面还设置有AprilTag便于使用视觉算法定位。
赛车的出发地点选择了一个自动洗车房。清洗干净的车模整装待发。

比赛车模出发地点
在比赛过程中,现场有多名裁判员记录车模出发时刻,以及所完成的任务。还有摄影师完成比赛现场全局和局部的拍照。
下面是车模从洗车房启动后的场景,首先来到了第一个十字路口。在第一个十字路口右转之后,在左转进入一条长直道。

赛车出发
长直道连接了一个立交桥,车模需要完成上下坡道。这部分考察车模的匀速运行能力。

车模通过立交桥的坡道
下了坡道,车模再次来到边线。通过摄像头视觉来分辨路面上的行人和其它障碍物。

车模识别道路两边的交通标志和普通物体
路面上有出现的路障车模,车模通过换道躲避。

遇到前方道路有障碍物需要换道超车
在十字路口遇到行驶的急救车辆必须避让。

十字路口遇到急救车辆
道路上设置有模拟雪地打滑路段,需要识别该路段并控制车模安全通过打滑路段。

安全通过雪地打滑路段
路边有行人模型,如果识别出是成人,则车模不做任何减速动作。当然,如果旁边是儿童的模型,则车模需要慢行通过。

路边有成人行人
道路中有人行道,有随机出现的行人,车模需要自动停止躲避。

在人行横道遇到行人需要避让
运行的最后一步就是完成自动入库停车。

现场准备比赛的同学们
经过一次资格选拔,最终有八支队伍进入最终的决赛。决赛过程包括有完成规定路线行驶、进行技术讲座以及最后的公开挑战赛。

调试过程中的参赛学生
比赛总共进行三天。学生们可以在300平方米的赛道上完成测试,完成自动过立交桥,通过十字路并完成入库停车。

十字路口车模相遇
下面是比赛冠军车辆的比赛视频。
比赛过程视频
问题回复
卓大大,我们是今年刚参加,对于规则发布时间,还有报名时间以及注意的地方不太清楚。可以的话,下次发公众号文章可以提一句吗,我觉得应该也有其他同学和我们有同样问题。谢谢卓大大。

回复:谢谢你的建议。今年的比赛规则、竞赛通知以及报名文档计划在11月11日左右。届时大家可以在竞赛网站看到通知,并完成报名。
竞赛网站:
smartcar.cdstm.cn/index
卓老师你好!我今年大三,参加了14届比赛的信标组。说来惭愧,做了一年比赛还是没有弄清楚pid这种控制方式。前几天看学弟跑车突然想到如果电机的一个目标转速对应了一个固定的pid参数,那像信标组那种一直在变的目标转速要调多少pid参数呢,模糊pid和串级pid又有什么关系呢?

回复:1. 在制作智能车模过程中需要设计多种反馈控制环节,以使得车模能够尽可能完成既定任务;2. 如果竞赛之后激起你对其中的PID等控制原理进一步研究的渴望,通过思考和研究达到后知后觉也是在竞赛的收获,不要感到惭愧;3.你问题中提到的信标在不同的目标下需要多少PID参数,这可能对反馈控制器的给定值与调节参数的概念混淆了。4. 模糊PID,串接PID以及很多其它的调节算法,你可以通过现有网络环境找到对应的讲解。