1、赛题解析-具有自动泊车功能的电动车（B题）
2、完成本赛题必备的元器件清单
3、赛题实现与动作分解视频演示
4、任务实现软件部分讲解
5、倒车/侧方入库相关的参数调节方法
6、常见问题整理
无名小哥
2023年3月10日
本文档配套的视频教程见下方链接
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- 赛题解析-具有自动泊车功能的电动车（2022年0月份B题）
- 任务
设计制作具有自动泊车功能的电动车，可在图 1 所示的作品测试泊车场地上，分别独立完成“倒车入库/出库”或“侧方入库/出库”的单项操作，也可连续完成这两项入库/出库的操作。
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- 要求
- 单项倒车入库/出库①：如图 2 所示，一键启动摆放在“发车区 1”内的电动车，电动车以“右侧垂直泊车方式”自动倒车进入库 2 内居中位置停车（详见图 2 中库区 abcd，此时库 1、库 3 内均停有车辆），倒车入库时间T1 越短越好（T1 定义见本题说明， T1 >30s 的T1 测试项成绩记 0 分）。电动车在库内停车到位 5s 后，沿车头方向右转出库，车身整体出库时间不超过 15s。（20 分）
- 单项侧方入库/出库①：如图 3 所示，一键启动摆放在“发车区 2”内的电动车，电动车以“右侧平行泊车方式”自动泊入库 5 内居中位置停车（详见图 3 中库区 abcd，此时库 4、库 6 内均停有车辆），侧方入库时间 T2 越短越好（ T2 定义见本题说明， T2 >30s 的T2 测试项成绩记 0 分）。电动车在库内停车到位 5s 后，沿车头方向出库，车身整体出库时间不超过 15s。（20 分）
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- 单项倒车入库/出库②：移除图 2 中库 1、库 3 内停放的车辆，逐条按照第（1）项要求，电动车完成“邻库无车”时的倒车入库/出库。（20 分）
- 单项侧方入库/出库②：移除图 3 中库 4、库 6 内停放的车辆，逐条按照第（2）项要求，电动车完成“邻库无车”时的侧方入库/出库。（20 分）
- 连续倒车与侧方入库/出库①：如果参赛者确认其作品能连续完成第（1）、（2）项功能要求，可直接测试本项，成功完成的将在第（1）、（2）项得分基础上加 5 分。此刻泊车场地（图 1）中的库 1、3、4、6 内均居中停有车辆。电动车自图 1 中“发车区 1”内一键启动泊车，按第（1）、（2）项要求，连续完成自动倒车及侧方入库/出库。（5 分）
- 连续倒车与侧方入库/出库②：如果参赛者确认能够连续完成第（3）、（4）项功能要求，则直接测试第
（6）项，成功完成的可在第（3）、（4）项得分基础上加 5 分。此刻同时移除泊车场地（图 1）中的库 1、3、4、 6 内所有停放车辆，电动车自图 1 中“发车区 1”内一键启动泊车，按照第（3）、（4）项要求，连续完成自动倒车与侧方入库/出库。（5 分）
（7）其他 （10 分）
（8）设计报告（20 分）
| 项 目 | 主要内容 | 满分 |
| 方案论证 | 比较与选择，方案描述。 | 3 |
| 理论分析与计算 | 系统相关参数设计 | 5 |
| 电路与程序设计 | 系统组成，原理框图与各部分电路图，系统软 件与流程图。 | 5 |
| 测试方案与测试结果 | 测试结果完整性，测试结果分析。 | 5 |
| 设计报告结构及规范性 | 摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。 | 2 |
| 总分 | 20 |
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- 说明
- 电动车规定：参赛电动车必须为前轮转向式四轮车，车长投影≥25cm，车宽投影≥15cm，车高（含检测装置高度）≤30cm，禁用履带车或麦克纳姆轮。违规使用的电动车不予测试。
- 测试场地：赛区测试电动车自动泊车的场地如图 1 所示，单项泊车场地（图 2、图 3）各为赛区测试场地
（图 1）的一部分，赛区测试场地不标注蓝色字符和线段，直线段 hj 长度范围 50~70cm（具体长度由赛区决定）。倒库泊车的三个车库（库 1~3）长度均为 35cm、宽度均为 23cm；侧方泊车的三个车库（库 4~6）长度均为 50cm、宽度均为 25cm。图中长方形 abcd 为泊车库，线段 ab 为“库口线”，线段 bc、cd、da 为“库边线”；线段 uv 与 mn为道路边缘线，mn 与所有“库口线”重合。泊车场地应铺白纸，纸上的黑色实线用 1.8cm 左右宽度的黑色胶带粘贴而成。
- 发车区 1：测试第（1）、（3）项及第（5）、（6）项要求的功能时，电动车应摆放于图 1 中“发车区 1” 内，即车身右侧投影线距离直线段 mn 约 5cm，车头投影线距离前方虚线段 wv 约 5~30cm，测试时将随机调整该距离。
- 发车区 2：测试第（2）、（4）项要求的功能时，电动车应摆放于图 3 中“发车区 2”内，即车身右侧投影线距离直线段 mn 约 5cm，车头投影线距离前方虚线段 hk 约 5~30cm，测试时将随机调整该距离。
- 入库时间：电动车无论倒车入库还是侧方入库，都必须以倒车方式进入库 2 或库 5。电动车在库口附近启 动最后入库动作（此动作前电动车须停顿 1s）时，发出第一声蜂鸣；电动车入库停车到位时，再发出第二声蜂鸣。两次蜂鸣之间的时差分别定义为“倒车入库时间T1 ”或“侧方入库时间T2 ”。
- 库内停车：电动车入库后，应尽量停泊在库 2 或库 5 的库区中部，车头方向应与库内箭头方向相同。当泊
车库的邻库内停有车辆，入库电动车应尽量与邻库内停车的车头车尾对齐停车。
- 邻库车辆：库 1、库 3、库 4、库 6 内需停放的“邻库车辆”应为电动车的同型车，或自制模拟停放车辆的物体（该物体与电动车身长宽尺寸相同、高度＜20cm）,物体材质不限，但其内不得有任何电子元器件，测试时自带。
- 失误扣分：电动车泊车过程中，出现以下三项操作失误的将按规则扣分：失误①：电动车身地面投影覆盖库 2、库 5 的库边线
失误②：电动车身地面投影覆盖道路边缘线 uv
失误③：电动车身地面投影覆盖库 1、库 3、库 4、库 6 中任一库区
- 测试要求：如电动车能够完成“连续倒车与侧方入库/出库”，应直接测试第（5）或第（6）项；如电动车不能完成“连续倒车与侧方入库/出库”，可选择单独测试第（1）、（2）项或第（3）、（4）项，此后将不再测试第（5）或（6）项。每项最多允许测试两次，各项测试成绩以最好的一次成绩为准，满分时，该项不测第二次。
- 其他说明：电动车检测泊车库区的技术方法不限，但不得借助车载自检测装置（不得超出车身外沿）以外的任何检测电路、遥控装置与网络资源，电动车泊车全程禁止人工介入。
- 补充建议：建议借鉴驾照考核科目 2“倒车入库/出库”、“侧方入库/出库”操作规则；也可查看网上科目 2 视频，参考其动
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- 完成本赛题必备的元件清单
| | 7月赛题 | 10月赛题 |
| 仪器设备清单 | 数字示波器(100MHz,双通道) 信号源(10 MHz,单通道) 信号源(40MHz,带AM/FM调制功能) 频谱分析仪(1GHz) 功率分析仪 数字毫伏表 万用表(4位半) TI MCU系统板(可含板载调试下载模块) 单片机开发系统 FPGA开发系统 DSP开发系统 嵌入式开发系统 秒表 量角器 5米卷尺 | 数字示波器(100MHz,双通道) 信号源(10MHz,单通道) 信号源(40MHz，带AM/FM调制功能) 频谱分析仪(1GHz) 功率分析仪 数字毫伏表 万用表(4位半) TI MCU系统板(可含板载调试下载模块) 单片机开发系统 FPGA开发系统 DSP开发系统 嵌入式开发系统 秒表 量角器 5米卷尺 |
| | 多旋翼无人机（最大轴间距不大于45cm） 四轮电动小车（外形尺寸：长度≤25cm，宽度≤15cm） 摄像头(可带处理器模块) 无线发射接收模块 手机通信模块 激光笔 A/D、 D/A 转换器 运算放大器、电压比较器、乘法器 大功率器件 大功率电阻 小容量单相自耦调压器 工频隔离变压器(容量≥150VA) 小型电机及驱动器 二维电动云台 舵机 高频磁环 液晶显示屏 小型继电器 发光二极管 光电传感器 角度传感器 麦克风 蜂鸣器 压电陶瓷蜂鸣片 扬声器 外径约110cm呼啦圈 | 四轮电动小车(外形尺寸:长度≥25cm，宽度≥15cm) 摄像头(可带处理器模块)
无线发射接收模块
手机通信模块
激光笔
A/D、D/A 转换器
运算放大器、电压比较器、乘法器
程控放大器、功率放大器
大功率器件
大功率电阻(8Q/4W,4Q/8W)
小容量单相自耦调压器 小型电机及驱动器
二维电动云台
舵机
高频磁环
液晶显示屏
小型继电器
发光二极管
光电传感器
角度传感器
反射式光电传感器
麦克风
蜂鸣器
压电陶瓷蜂鸣片
扬声器 |
B赛题必备元件清单
| TI MCU系统板 | 盘古TI MCU系统板 | 带显示屏、按键、蜂鸣器、RGB状态知识灯 |
| 车模 | 竞赛二合一车模 | 带舵机、电机、联轴器、轮胎、前轮转向 |
| 电机驱动器 | 开山斧电机驱动模块 | 带独立5V/3A、6V/1A、3.3V/0.5A稳压输出、倍频鉴相、多种电机接口 |
| 摄像头(可带处理器模块) | OPENMV4 V2 | 尺寸3.5*3.5 MM，重量6.6 g |
| 其它 | 摄像头固定支架 | |
| 2-3S锂电池 | |
| 充电器、扎带等 | |
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赛题实现与动作分解视频演示
- 完整视频演示
- 视觉寻迹与车库识别部分演示
- 倒车入库动作分解与实现细节视频演示
- 侧方停车动作拆解与实现细节展示
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- 任务实现软件部分讲解
- 基于OPENMV视觉寻迹的转向控制
- 速度控制
- 距离控制
- 舵机打角控制
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- 倒车/侧方入库相关的参数调节方法
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- 无
- 第1个参数为巡线时的期望定速巡航速度；
- 第1个参数为倒车入库时，识别到视觉特征后，小车需要前后调整的位移，单位cm；
- 第1个参数为倒车入库时，倒车入库第一个动作执行的距离——轮胎左打并前进，单位cm；第2个参数为倒车入库时，倒车入库第二个动作执行的距离——轮胎右打并后退，单位cm；第3个参数为倒车入库时，倒车入库第三个动作执行的距离——轮胎回正并后退，单位cm；
- 第1个参数为倒车入库后出库第一动作执行距离——轮胎回正并前进，单位cm；倒车入库后出库第二动作执行距离——轮胎右打并前进，单位cm；
- 第1个参数为识别到侧方入库视觉特征点后，向前或者向后需要调整的距离，单位cm；
- 第1个参数为侧方入库第一个动作执行的距离——前轮右打时，回退距离，单位cm；第2个参数为侧方入库第二个动作执行的距离——前轮回正时，回退距离，单位cm；
- 第1个参数为侧方入库第三个动作执行的距离——前轮左打时，回退距离，单位cm；
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| 倒车入库——车身回正靠近左边界 | 调节参数 |
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| 调大第三行第1个参数，即识别到视觉特征点后，小车需要前后调整的位移 |
| 倒车入库——车身回正靠近右边界 | 调节参数 |
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| 调小第三行第1个参数，即识别到视觉特征点后，小车需要前后调整的位移 |
| 倒车入库——车头靠右边偏 | 调节参数 |
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| 调大第四行第1个参数，即倒车入库第二个动作执行的距离——轮胎右打并后退 |
| 倒车入库——车头靠左边偏 | 调节参数 |
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| 调小第四行第2个参数，即倒车入库第二个动作执行的距离——轮胎右打并后退 |
| 倒车入库——穿越车库后边界 | 调节参数 | |
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| 调小第四行第三个参数，即倒车入库第三个动作执行的距离——轮胎回正并后退 | |
| 倒车入库——穿越车库前边界 | 调节参数 |
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| 调大第四行第三个参数，即倒车入库第三个动作执行的距离——轮胎回正并后退 |
| 侧方入库——车身回正靠近下边界 | 调节参数 |
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| 调大第六行第一个参数，即侧方入库视觉特征点后，向前或者向后需要调整的距离 |
| 侧方入库——车身回正靠近左边界 | 调节参数 |
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| 调大第七行第二个参数，即侧方入库第二个动作执行的距离——前轮回正时，回退距离 |
| 侧方入库——车身回正靠近左边界 | 调节参数 |
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| 调大第八行第一个参数，即侧方入库第三个动作执行的距离——前轮左打时，回退距离 |
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- 常见问题整理
- 竞赛车模型号的选择？
- 电赛小车赛题是否需要用德州仪器TI处理器去备赛？
| 年份 | 题目名称 | 尺寸要求（长宽高CM） | 重量要求 | 处理器限制 | 是否需要寻迹 |
| 2017 | 自动泊车系统 | ≥26，≥16，≤20 | 无 | 无 | 是 |
| 2018 | 无线充电电动小车 | ≤30，≤26，无 | 无 | 无 | 无 |
| 2019 | 电动小车动态无线充电系统 | ≤30，≤26，无 | ≥250g | 无 | 是 |
| 2020 | 坡道行驶电动小车 | ≤25，≤25，无 | ＜1.5kg | MSP430/MSP432 | 是 |
| 2021 | 智能送药小车 | ≤20，≤20，≤25 | 无 | 无 | 是 |
| 2022(7) | 小车跟随行驶系统 | ≤15，≤25，无 | 无 | TI的MCU平台控制 | 是 |
| 2022(10) | 无线充电可寻迹电动小车 | ≤21，≤29.7，无 | 无 | TI的MCU平台控制 | 是 |
| 具有自动泊车功能的电动车 | ≥25，≥15，≤30 | 无 | 无 | 是 |
- TI作为2018-2027年全国大学生电子设计竞赛的10年唯一冠名赞助商，经过TI对历届竞赛持续为竞赛提供资金、开发板、技术培训的支持，以及参赛学生的不断学习积累和传承，当下关于TI处理器的教程学习资源已经非常丰富，基于TI库函数开发入手门槛非常低，使用TI微处理器参赛行程广泛共识。根据近几年的赛题要求综合来看，使用TI MCU备赛是大势所趋。
- 赛题中对于车模尺寸的要求变化比较大，另外底盘的驱动形式有两轮差速小车、前轮舵机转向小车两种，学生备赛阶段需要根据当年发布的元件清单要求实时调整，实验室最好配备有3D打印机、CNC雕刻机设备。无名创新推出的竞赛二合一车模能满足往届竞赛中对车模尺寸、驱动形式的要求。
- 基础相对比较薄弱，复现NController多功能控制器提供的例程中自动泊车/小车跟随行驶系统赛题难度大不大？
- 使用标准自动泊车套件，配备有用户手册、装机调试视频教程，跟着视频教程走一遍就能实现往届赛题内容。
- 重要的不是“依葫芦画瓢”的完成赛题，照着视频教程做只是第一步，学生需要熟练掌握NController多功能控制器中的电机速度控制、自主寻迹控制、位置控制等常规API软件模块，会独立编写OPENMV/K210视觉程序并引入到小车控制系统中去实现不同的任务。
- 同时NController多功能控制器预设有灰度传感器/OPENMV自主寻迹、自平衡控制、航点控制、手机APP/NGS地面站控制、避障小车、四旋翼飞行器等常规电子信息相关开发必学控制平台给客户学习。
- 针对新手初学TI MCU系统板，开发板配备有TIVA基础入门25讲例程，帮助学生快速入手盘古TI MCU系统板。
- 2023年TI国赛是否会有飞行器赛题？
- 全国大学生电子设计竞赛中从2013年飞行器赛题设立以来，不管是省赛还是国赛，组委会每年都会出无人机相关赛题。
- 2022年由于众所周知的原因，比赛时间被迫大体分两个阶段，在竞赛官网上7月份参考赛题中发布了送货无人机赛题，10月份的参考赛题中未发布无人机赛题，对于10月份之后比赛的省份，虽然官网并未发布新的无人机赛题，不少省份仍然在比赛中设置有无人机相关赛题，比如河南、贵州等省份。
- 根据竞赛官网2023年2月27日发布的竞赛通知和征题要求，结合电赛训练营官方培训直播视频预告来看，除非遇到不可抗力，在TI杯2023年全国大学生电子设计竞赛中设置无人机赛题的概率超百分之99.99%。
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- 如果2023年竞赛中不设置无人机赛题，竞赛组委会官网没有任何理由去劳民伤财地培训无人机赛题，让大家白做准备，空耗国力。
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