今年赛场上的主角依然是信号源

今年，第十三届智能车竞赛的赛场有，依然有一个和去年相同的主角出现，那就是20kHz的电磁赛道信号源。

插图 | 网络图片

赛场现象

今年比赛中，除了光电四轮、信标对抗之外，其它四个竞速组别都需要赛道铺设电磁导线。参赛车模检测导线中20kHz,100mA交变电流所产生的磁场完成赛道循迹。但在今年一些分赛区比赛中，参赛队伍观察到赛场中的信号源出现电流显示值跳变(显示值跳变超过10)，磁场强度在各场地相差较大等异常情况。这种情况对于大的赛道、或者多个赛道串联供电的情况下尤其明显。

现场测试信号源的跳变 | 北京科技大学佟超供图

对于出现问题的分赛区，组委会现场采取了以下方式改善信号源驱动情况：

（1）华北赛区：在众多的信号源中，挑选其中稳定的信号源；另外更换部分其它品牌的信号源，用于现场的比赛；

（2）西部赛区：现场征用了部分参赛队伍携带的稳定的信号源用于比赛；

（3）山东赛区：使用了实验室标准的信号发生器用于场地内赛道电源驱动。

此外，为了进一步保证调试场地与比赛场地的一致性，在条件允许的情况下将调试场地与比赛场的导线进行串联，由同一信号源驱动。

表示歉意

比赛系统是竞赛秘书处同一采购并由提供商寄送给各分赛区的。在今年比赛中，由于我们竞赛秘书处在监管比赛系统发放方面没有能够杜绝不同批次部分比赛硬件设备质量存在问题，从而造成部分赛区比赛中引起参赛队伍和承办不必要的困扰，在此，代表竞赛秘书处向这些参赛队伍和承办比赛的学校组委会表示深深的歉意。说声：对不起！

道歉 | TEASOFT绘制

原因分析

对于出现问题的信号源故障分析，北京科技大的佟超在智能车网站中给出初步讨论，其中主要原因涉及到20kHz功率信号输出的H桥电路的四个MOS管的参数与最初设计电路不同。信号源提供商后来也证实，在出品20kHz的信号源部分产品的确使用了不同型号的MOS管，从而造成了不同赛区20kHz的信号源性能不一，并在发货之前进行性能测试方面存在漏洞。

信号源功率输出部分的电路原理图与实物图

相关具体技术原因，以及如何对问题信号源进行修复，将来会专门推文进行分析。下面讨论如何将来如何避免此类问题的再次发生。

解决方案

电磁组从第三届便引入比赛。为了方便参赛队伍自行制作平时练习所需要的20kHz的电磁信号源，竞赛秘书处给出了简单的参考设计方案。参考方案是基于负载为纯电阻的情况下设计的。当赛道变大、其中电磁线负载的感抗成分增加时，原有的设计方案在稳流方面存在缺陷，会导致实际输出电流值增加，这一点在去年比赛时出现过。今年信号源中引入了基波稳流技术，在一定程度上克服前面的缺点。

工程和产品中出现的问题，除了在原理上需要不断的完善改进之外，还有批量生产过程中如何进行质量管控。今年出现的问题主要是产品提供商在出品过程中的质量管控。那么如何解决这个问题呢？

杨老师指导参赛队员 | 公众号留图

对此，山东赛区的杨修文老师在公众号留言中给出了建议：（1）比赛时，使用标准信号源；（2）比赛系统放开信号源采购提供商限制，选择质量能够有保证的信号品牌；（3）加强信号源产品质量管控。

在此期间，也有很多同学和老师给出了其它很好的选择和建议。使用标准信号源固然可以提高信号的可靠性，但标准信号的体积和价格会有限制。现在市场上也有很多价廉物美，体积很小的信号源，大大方便了参赛队员的使用。但对于比赛中的信号源该如何放开采购，如何监控产品质量呢？

这两天在朋友圈中看到一个比较火的讲座，俞敏洪在北大的15分钟的演讲。其中一个思维就是所有的改革最好能够突破原有的固有的管道束缚；允许一定的混乱（不统一）可以提供改革的新思路。同样，对于比赛信号源是否可以有更彻底的解决方案呢？

俞敏洪在北大的讲演

前面所碰到的问题，其根本原因是源自比赛传统的习惯，在比赛中要求一致标准信号源，所以才出现了信号源不标准所到来的混乱。不如打破原有的束缚，不再要求比赛现场信号源的统一，而是允许参赛队伍在调试和比赛中直接使用自己的信号源，只使用场地内的信号导线。这样信号源的混乱（不统一）不但解决了前面碰到的问题，而且也开放了导引信号变革的窗口。每个队伍可以根据自己的方案，使用不同的电流、频率，从而提高导引信号的质量。