第二十届智能汽车竞赛信标系统技术规格

一、 简介

  第二十届全国大学生智能汽车竞赛独轮信标组通过摄像头对信标灯所发出的红色与红外灯光的识别，引导车模运行，在寻光行进过程中，车模轧过发光的信标触发光电检测实现熄灭信标灯的操作。

  第二十届独轮信标组裁判系统由上位机、控制器、信标灯板、灯罩、排线和电源等组成。

二、 技术规格

1、 信标灯罩

  信标灯罩为乳白色扁圆形设计，其主要作用是保护信标灯板，同时确保车模能够从灯罩上方顺利轧过。圆形直径为26cm；中心高度15mm，灯罩上方开有3个15mm直径的圆孔，此类圆孔的设计旨在确保光电信号能够有效透过，从而精准检测小车是否抵达灯罩上方位置；此外，灯罩周边四个对称的M3小圆孔，用来固定信标灯板。（详细尺寸图见图 1）

2、 信标灯板

  信标灯板的功能主要包括接收并传递控制器所发出的指令，控制灯珠发射出红色和红外光线，红外光波长为850纳米，闪烁频率为40KHz。红光波长620～650纳米，闪烁频率为10Hz。同时接收光电检测所反馈的信号，信标光电触发管，触发频率为10KHz，最大检测距离为8cm。

  信标灯板上配置有 “总线入” 接口，该接口通过排线与其他灯板上的 “总线出” 接口进行连接，由此实现多个信标灯板的串联，利用排线完成供电与通信任务。

  另外，信标灯板上的 “控制器” 接口负责与信标控制器进行连接，以此达成控制器、信标灯以及电脑端之间的通信控制。

  信标灯具备三路光电检测口，能够从多个角度对车模触发信标灯的状态进行检测。

  在实际使用中，信标灯板可沿用第十七届智能车信标灯，并将在后期发布相应的固件升级教程。经升级后，其与二十届信标灯系统除光电触发管个数存在差异外，其余方面基本保持一致。

3、 信标控制器

  信标控制器在启动时，会自动检测信标灯的数量，并为每个信标灯分配一个ID。同时，信标控制器会反馈一个触发阈值，其通过对光电管反馈电压的检测，精准判断信标灯是否被触发，进而通知控制器对信标灯的亮灭状态进行控制。（信标控制器见图 2）

  信标控制器与往年的产品保持相同规格，具备可重复利用的特性，后期亦会发布相关固件升级教程。在前期调试阶段，同学们可借助 17 届信标灯进行单个灯的调试工作。

4、 工作方式

  在竞赛过程中，多个信标灯将同时被点亮，独轮车模凭借对信标位置的检测，依次逐个经过所有信标灯。车模上安装的遮挡板在划过信标灯的光电检测孔时，信标灯将自动熄灭。每当所有信标灯均熄灭后，将开启下一组信标灯的点亮操作，如此循环往复。

5、 固件更新

  关于信标控制器和信标灯板的固件更新以及信标系统使用教程等内容，将在后续进一步完善后及时进行更新发布。