一、 前言
在第十三届智能车竞赛信标对抗组中，参赛队伍可以选用B,C,D,E,F任何车模，使用光电、摄像头、超声波传感器对比赛场地内的信标进行定位。比赛场地内铺设单一颜色的广告布或者地毯，四周有宽度5厘米的黄色胶带围成边界。比赛区域内随机安放有5至10个左右的信标。
比赛过程分为排位预赛和对抗决赛两个阶段。在排位赛中，每个队伍单独入场，完成规定数量的信标追逐，按照比赛时间进行排位。
决赛阶段，选取预赛排名前若干队伍进行决赛。决赛每次入场两支队伍，在不同发车区同时出发，以灭灯个数多少区分胜负。胜出者晋级下一轮比赛。晋级采用三轮两胜制。下面以8支队伍为例，说明晋级4强的比赛过程。
图 1三轮两胜晋级制
注：三轮两胜晋级方式也适合电磁直立组的决赛阶段的比赛。
在对抗比赛过程中，针对不同情况进行判定晋级队伍：
两个车模完成比赛，熄灭了全部信标灯：灭灯数量多的队伍晋级；
两个车模出现故障，没有熄灭全部信标灯：则按此时灭灯数量多的队伍晋级；如果灭灯数量相同，或者两支队伍均未熄灭任何信标灯，则按照预赛成绩排名靠前的队伍晋级；
比赛中，如果信标系统出现故障，如果此时熄灭灯的个数超过亮灯次数一半时，则按照上述情况2的方式决定晋级队伍。如果熄灭灯的个数少于总亮灯次数一半时，则在修复比赛系统之后，重新开始比赛。
本文后面将对比赛所使用的信标系统的规格进行说明，以方便参赛队伍按照说明的规格制作比赛系统进行练习。
二、系统构成
信标系统布置在双车对抗组场地内，为车模运行提供导航信号。信标系统主要包括有：
1. 信标灯：它可以发送红色、红外以及超声波导航信号；
2. 感应线圈：铺设在信标灯周围，直径45厘米。当车模上的磁标经过线圈时，线圈可以产生感应脉冲信号。信标接收并放大脉冲信号后发送给控制盒。
3. 连线：连线将场内的信标串联在一起。按照串联顺序，信标灯自动具有位置编号，从1至N，N是场内信标的个数。连线具有四根导线，包括电源线、地线、两个通信线。
4. 控制盒：通过连线控制信标灯的状态，并对比赛进行计时。它具有电源接口以及与计算机USB通信接口。
图 2 信标系统的构成
三、信标规格
1、信标灯尺寸
信标灯机械部分由三部分组成：白色圆柱形灯罩、金属底座、固定底盘。
圆柱形灯罩为白色塑料，可以透彻灯罩中的红色和红外光线。金属底座固定在底盘上、支持灯罩。比赛场地内的蓝色背景布铺设在底盘上面，底盘的厚度在3至5毫米之间。
信标的尺寸如下图所示：
图 3 场内信标尺寸
信标宽度（d）：90~95mm。
信标高度（h）：114mm。
底座高度（b）：30mm。
超声波高度（s）：90mm。
线圈直接（w）：450mm。
2.信标声光信号
信号灯在点亮后会同时发送10Hz的红外，红色以及超声信号。信号的波形如下图所示：
图 4 信标信号
红色和红外光是由灯罩内发光盘上的LED发送的。发光盘结构如下图所示。
外圈红色LED，24个，波长620-625nm，最大功率0.5W，最大电流120mA ，封装5730，双芯；
内圈红外LED，12个。红外LED 台湾产 型号5050IRC-85L，峰值波长850nm 最大功率0.9W，最大电流60-240mA（单芯20-80mA） 封装5050SMD 三芯；
图 5 红外和红光发光盘
LED（红色和红外）工作总平均电流为1100mA，红外和红色工作平均电流大体相当。
超声波信号是由固定在灯罩四周六个超声波发射头发射的。超声波发射头直径为16mm，超声波频率40kHz,驱动信号峰峰值24V。超声波脉冲群时间宽度为0.75ms(30个超声波脉冲)。
四、比赛说明
1. 车模磁标
信标组车模上的磁标触发信标线圈。车模上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。
图 6 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
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法向速度不小于20厘米/秒。
2. 车模机械保护
信标组车模可以在车模前面安装保护装置，保护装置需要满足以下要求：
1. 保护装置的最前端距离前轮中心线不超过10厘米；
2. 保护装置左右宽度不超过前轮的宽度；
3. 保护装置不应该具对对方车模或者信标会造成损坏的功能。
3．场地规格
比赛现场布置需要按照竞赛规则中的说明进行布置。其中主要参数如下：
1. 场地尺寸：宽：5米； 长：7米。
2. 场地边线：黄色胶带；宽度5厘米；
3. 发车区：边长50厘米；使用宽度2.5厘米的黑色胶带标志。发车区的位置可以在比赛场地边上任何地方。
比赛地面使用蓝色的广告布铺设，在黄色边界线外留足50厘米的空地，也铺设蓝色广告布。
图 7 比赛场地示意图
注：今年信标中增加了超声导航信号，在信标组比赛中，场地周围不会有这么高的四周围墙。
第十三届全国大学生智能汽车竞赛
竞赛秘书处
2018-1-30
正式信标竞赛系统文档请在竞赛网站：
smartcar.cdstm.cn/index
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