無人車競速

祥儀企業有限公司為鼓勵國內大專院校學生投入娛樂與技術兼具之無人車系統設計與實作,並傳承教育部產業人才培育之精神,特別贊助無人車競速賽。

今年(2019)的賽道規劃中,關於新增關卡與規則,請參考競賽規則的詳細說明。

比賽內容介紹

2018 冠軍 慧燈中學

祥儀-無人車競速賽規則

祥儀企業有限公司為鼓勵國內高中職與大專院校學生投入無人車系統之設計與技術實作,並傳承教育部產業人才培育之精神,特別贊助無人車競速賽活動。

目的

現今無人車正值逢勃發展的時程,在全球各地對於無人車這個產業抱有一定的期待,因此想藉由無人車這項比賽,來帶動學生們在這方向由簡入繁的了解無人車的技術應用,並藉由比賽過程可以互相觀摩了解,也可成為參賽學生們互相交流實作技術的平台。

本競賽主要考驗參賽選手應用視覺感測之方式為主,除了達成在規定的賽道中無人駕駛的功能外,也會在速度上彼此競爭。參賽選手須以視覺感測器辨識賽道,使車子能順利走完賽道。因無人車在道路上行走時不應只考慮自身,所以在賽道中會增加一些障礙物與關卡來考驗參賽學生對這些障礙物與關卡的識別與應對能力。

無人車競速賽技術考驗時程規劃:第一年:道路識別與運行,第二年:避障能力與色塊+運行,第三年:雙線道障礙避車+運行+避障,第四年起:功能性路標識別+雙線+運行+避障

競賽規定

參賽選手限定僅以視覺感測之方式來運行無人車。不限定以何種控制平台來進行程式設計,不過須符合車體規定大小之四輪輪型載具。比賽以競速方式決定優勝者,以完賽之時間排名成績秒數最短者獲勝。

一、賽制說明:

  1. 每一組參賽隊伍在比賽中最多有三次在賽道中取得成績的機會,取三次成績中之最佳成績,計時成績由電子計時器完成並即時顯示。每一組參賽隊伍下場競速後,各次機會間僅有 60 秒可供參賽隊伍進行無人車硬體調整,例鬆脫零件鎖固和輪胎擦拭清潔等,但不可進行微處理晶片與電路板之調整與更換。
  2. 在此期間,參賽隊伍只允許對賽車硬體(不包括微處理器晶片)進行調整。技術評判組將對全部的賽車進行現場技術檢查,如有違反器材限制規定的立即取消參賽資格,由後備首名晉級代替 。
  3. 成績計算方式:如所有參賽隊伍有任何一隊完賽則依完賽計時成績排名成績,如完賽隊伍不足得獎隊數,則依未完賽但行走距離之最遠隊伍遞補。如所有參賽隊伍均未完賽,如上述說明依所有隊伍行走距離成績排名。如參賽者過終點線未停在規定白色區塊,則以賽道距離計算最遠成績。(舉例賽道長度92米,則最遠成績91米。)
  4. 每輛賽車在賽道上由計時起始線至終點跑一圈,並計時計算成績。賽車需要自動停止在停止線後規定區域的賽道內,如果沒有停止在規定區域內或是通過終點線後衝出跑道,則此輪競賽視為失敗不列入計時成績登入。
  5. 如遇交叉路段需依照規定路徑直行,不可抄捷徑;競賽過程中需依照賽制規定完成關卡任務,如過程中車輛衝撞設置之障礙物、衝出賽道等則該次機會視為失敗。
  6. 主辦單位會安排參賽隊伍進行賽道測試與現場調整,詳細時間依每年公告為主。

二、競賽器材說明:

  1. 無人車體含攝像模組不可大於 30(長)x30(寬)x30(高)公分之立方大小,且必須為四輪之輪型載具,傳動馬達數量不限制;攝像模組如於競賽過程中有伸縮設計,則變形前後均不可超過 30 公分。
  2. 除了利用視覺辨識相關模組,以影像辨識技術(含線性CCD)進行比賽外,禁止使用雷射、紅外線等循跡感測器進行比賽,需符合檢錄規範,如有違競賽規定則禁止參賽。
  3. 不限定程式撰寫之平台。

三、場地及賽道:

  1. 場地說明:場地可能包含賽道及賽道旁的立面物體。賽道旁的立面物體可能包含以下項目:建築物模型、動/植物模型、功能性路標 (加速/減速/限速)、紅綠燈號誌等。
  2. 賽道說明:每一年賽制的賽道基本參數可能會有所調整,包括:彎道數量、位置以及整體關卡佈局等。賽道總長度不超過100公尺。賽道是由直線、彎道、顛簸路面、斜坡(低於30度)、隧道等組成,詳見附件說明。賽道可能具有不同色塊,需依競賽規則達成應對之色塊關卡條件。賽道可能於每區段或全賽道為雙線道,可能設置障礙,參賽車輛需避開障礙物前行。賽道可能會有斷線等模擬真實道路之賽道。

四、出賽規則:

  1. 所有參賽選手均需完成檢錄報到程序,並以抽籤方式決定比賽次序。參賽選手需依照抽籤順序在場邊等待,下一組參賽者需於唱名三次內於準備區完成準備。車體檢錄後與競賽期間均需放置於大會統一規範區域,不可中途取回或做微處理器晶片(程式)的調整。
  2. 按照比賽順序,裁判指揮參賽隊伍依序進入場地比賽。同一時刻,一個場地上只有一支隊伍進行比賽,經裁判判定影響其他隊伍之參賽者則取消參賽資格。
  3. 在裁判點名後,每一組參賽隊伍需指定一名隊員持無人賽車進入比賽場地。參賽選手有60秒的現場準備時間。準備好後,裁判宣佈比賽開始,選手將賽車放置在起跑區內,無人賽車的任何一部分都不能超過計時起始線。
  4. 無人賽車應在起跑區靜止兩秒鐘以上,然後自動出發。無人賽車應該在 10 秒之內離開出發區,當無人賽車經過起點線後即開始計時。
  5. 無人賽車需依規定賽道路線有起點跑至終點,途中可能需要完成各式關卡任務,由計時起始線感測器進行自動計時,關卡任務則由裁判判定得分,賽車跑完後須於規定範圍內自動停止,由裁判確認計時成績登入後,參賽選手即可將車輛取回放置規範區,並進行下一組參賽隊伍的比賽。
  6. 所以參賽選手完賽後,由裁判組申報組織委員會批准公佈比賽結果。

五、比賽規則及相關規範:

比賽過程中,由比賽現場主裁判根據規則對於無人賽車是否衝出跑道進行裁定。無人賽車任一輪衝出跑道時,由裁判指示選手取出競賽車輛(進入競賽場域黑色區塊均需脫鞋),且此次機會視為失敗,需立即在起跑區準備,聽從裁判指示進行下一輪比賽。

比賽過程中出現下面的情況,算作該次機會(3次機會中的一次)失敗。

      1. 裁判點名後,30秒之內,參賽隊沒有能夠進入比賽場地並做好比賽準備。
      2. 比賽開始後,無人賽車在10秒之內未能由起點處離開出發區
      3. 無人賽車在離開出發區之後180秒之內沒有跑完全程(保留紀錄180秒後車子之所在位置)。
      4. 賽車任一輪衝出跑道。
      5. 衝撞設置之障礙物。

比賽過程中如果出現有如下一種情況,判為比賽失敗,如被裁判判定比賽失敗,則不計完賽成績:

      1. 比賽檢錄完成後至確定完賽前未經裁判允許,選手接觸競賽車體或利用通訊軟體修改機器人程式。
      2. 競賽中或完賽後,賽車沒有通過現場技術檢驗。

六、檢錄規範:

  1. 車體所有物件含攝影鏡頭需小於30(長)´30(寬)´30(高)公分
  2. 需為四輪
  3. 無紅外線循跡感測器
  4. 無雷射循跡感測器
  5. 檢錄有疑慮時,裁判團得要求參賽隊伍提出說明並作出是否符合規範之決定

七、參賽禁止項目:

  1. 於競賽期間,若發現參賽隊伍有違規事宜,裁判得取消該隊之參賽資格,違規事項由裁判全權負責認定。
  2. 不允許在無人賽車之外安裝輔助照明設備及其它輔助感測器等;無人賽車本體可安裝輔助照明
  3. 選手進入比賽場地後,競賽開始前,除了可以更換電池外,不允許進行任何硬體電路和軟體的更換,但可以手工改動電路板上的撥碼開關或電位器等。
  4. 競賽過程中,比賽場地內不允許任何其他參賽人員進入場地;場地內可能會有裁判人員。
  5. 不允許其它干擾無人賽車運動的行為,或比賽過程中有其他作弊行為,經裁判判定行為屬實,則該參賽隊伍失去參賽資格並追回獎項。
  6. 不允許無人賽車的任何感測器或者零件損毀跑道;

場地及賽道說明

一、場地

  1. 場地是由色塊及線條組成,上圖中的所有範圍稱之為競賽場地。
  2. 競賽場地範圍可能會因為賽制關卡有所調整,但賽道總長不超過100公尺。
  3. 場地可能包含賽道及賽道旁的立面物體。
  4. 賽道旁的立面物體舉例:建築物模型、動/植物模型、功能性路標 (加速/減速/限速)、紅綠燈號誌等。
  5. 競賽中的車輛需將四輪行駛於賽道中央,如中途有一輪(全輪)超出賽道線條則判定失敗。

競賽場地範例

如果參賽車輛裁判從外觀看不出車輪位置,則以外型判定出界標準。

二、賽道說明

  1. 開始前,選手需將車體放置白色區塊(左);開始後車體的任一處超過起點即開始計時(右)。
  2. 跑至終點處時,以車體的任何一處遮斷計時感測器為競賽成績(左);車體四輪需完全靜止於白底區塊稱之為完賽(右)。
  3. 賽道可能會有中斷線,中斷處可能為淺灘、沙子或碎石頭路段,中斷長度至多不超過50cm。

賽道起點與終點中間白底黑線區塊為準備/抵達區(長度為 100 公分)。

賽道由兩邊白線組成,白線寬50±5 mm,賽道黑色寬度500±10 mm。(部分賽道可能會出現縮減或拓寬等變化)

彎道由若干段圓弧組成,半徑範圍 S 在50 cm以上。※S為賽道中線距離

賽道可能會有連續彎道,最小彎道為30度

賽道可能會設置有不同色邊線之分叉路,需經判斷行駛正確道路

賽道可能會由各式彎道與執行組成的交叉路、迴轉道或不同色塊之路線組成

賽道可能會有連續坡道及隧道,坡道最大角度不超過40度,斜坡由黑底白線組成(同平面賽道);隧道高度大於30公分。

2019賽道新增關卡與規則

一、平交道之障礙物:

A. 於賽道中新增設平交道關卡路段,賽車經過感測器時會觸發平交道閘門遮蔽整路段,10秒後平交道閘門開啟, 賽車須停止運行直至平交道閘門開啟後方可繼續運行;感測器至遮蔽障礙物距離為1公尺(100cm) 。

B. 賽道於關卡路段會設置平交道標示(如圖1),障礙物為實體立體道具。 。

二、減速路段:

A. 賽道某路段會設置長度2公尺之限速路段,會於關卡前設置減速標誌,車輛需辨識此標誌逕行減速動作。(減速標誌於2公尺起始端)

B. 賽車經過此路段時需耗時超過7秒,如未於規定內完成此關卡則逞罰完賽時間增加60秒。

平交道標誌

減速標誌

減速標誌設置高度與樣式示意圖,實際落差依比賽現場為主,高低落差不超過10%。

標誌牌相關位置

關於「平交道」以及「減速」標誌牌與賽道間的相對位置,以俯視圖表示。

主辦單位:教育部

承辦單位:龍華科技大學電子工程系、工程學院、推廣教育中心。

協辦單位:祥儀企業、IEEE Education Society, Taipei Section。

承辦單位信箱:suhu@mail.lhu.edu.tw