全国智能车竞赛的“变”中有“进”

 

■ 竞赛起源

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全国大学生智能汽车竞赛起源于 2006 年，是教育部委托全国高等学校自动化大类专业教学委员会，面向全国大学生举办的课外复杂工程科技竞赛活动。竞赛以汽车自动驾驶为背景，要求参赛队伍结合在学校内所学的基本学科知识和技能，完成可以现场独立运行的模型车作品，在保证完成规定任务下，比赛所执行的时间效率。竞赛目标是弥补高校教育活动中，大学生在实践环节、创新意识、团队合作等多方面的不足。

^{▲ 全国大学生智能汽车竞赛网站}

到 2020 年竞赛已经举办到第十五届，每年参赛队都非常关注组织形式和竞赛题目的变化，今年也是如此。据清华大学自动化系教师、导航与智能控制研究所副研究员卓晴介绍，“竞赛内容在保证本科生 3 人左右的团队能够完成的基础上，每年也在不断的推陈出新。既有面向新参赛的、低年级同学的基础组别，也有面向高年级、多次参赛的同学的提高组别。特别是今年的赛题加入了使用机器学习的比赛组别，可以调动起同学们学习人工智能等技术的热情。而且多家赞助企业给参赛队提供配有传感器的车模，学生使用的技术与当前工业界的智能驾驶技术更加接近。”

 

■ 本届竞赛的"变"

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今年的赛竞有两个大的变化，一是赞助商由以往的独家赞助变为多家赞助，首次引入英飞凌、江苏国芯（STC）、百度三家赞助商；二是竞赛组别也做了调整，设置四个组别，分别是基础四轮组、直立节能组、双车接力组、声音信标组，而且每个组采用的微处理器做了明确划分，这样划分有三个目的：

第一，每个组别比赛任务各不相同，有简单任务，也有复杂任务。同学们需要根据任务的不同来对嵌入式控制系统进行适当剪裁。不能千篇一律地使用高性能微控制器来解决同样的问题，造成“大马拉小车”的现象。规定不同的组别使用不同性能、价格的处理器，是为了锻炼同学们面对多样工程问题采用灵活的方案；

第二，由于智能车竞赛每年一届，通过更换每个组别所允许使用的微处理器，避免参赛队重复使用往届比赛的嵌入式电子系统控制方案，培养学生不断学习、挑战和探索的兴趣；

第三，由于以往都是厂商独家赞助，所以没有根据组别划分微处理器的要求。今年有了更多企业赞助，因此在单片机种类上给每个组别提供了更多的选择。

今年，英飞凌和 STC 都是首次赞助全国智能车大赛的企业，关于赞助大赛的初衷，英飞凌汽车电子生态圈负责人张博对与非网表示，“英飞凌汽车电子始终把建设发展、开放、协作的生态系统作为一项长期战略进行投入。这个生态系统与智能车大赛联系起来，其自身所具备的资源和影响力将对智能车比赛未来的发展直接产生巨大的推动作用。这与传统的商业赞助行为不同，区别就在于无论从技术、产品、商业形态，或是从教育、知识普及、鼓励创新等方面都具备多层次、多维度的推动与促进，而非单一的资金和产品支持。

^{▲ 英飞凌汽车电子生态圈负责人张博}

我们希望和赛事组委会一起，从多方面为大赛的组织和发展贡献一份力量。智能车比赛的核心器件之一是单片机，作为主控芯片，单片机是实现智能小车各种功能的基础。长期以来，智能车比赛使用的单片机比较单一，英飞凌以及其它厂商的加入，能让比赛的主控芯片更多元化，这样也有利于高校学生掌握不同的技术平台，接触到最前沿的技术。”

STC 区域经理聂双解释，“近十五年来，STC 一直在推进全国高校的单片机原理和 C 语言开发课程的教学改革，从而提高学生的实际动手能力和创造能力。为全面提升中国年青大学生的创造能力，促进中国高校教学改革，STC 已在全国各大高校建立了 1000 所‘STC 高性能单片机联合实验室’，赞助了各类高校电子设计竞赛，希望通过赞助本届全国智能车大赛，进一步提升年轻一代的创造力，为中国汽车电子设计及应用领域培养更多优秀人才。”

 

■ 赛前准备已经“万事俱备”

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为了让竞赛顺利进行，从竞赛组织方到赞助方都进行了有序的赛前准备。今年的比赛内容在 3 月份已经公布，正式比赛通知和报名在五一以后公布。卓晴老师总结，在比赛中，同学最常遇到的问题包括三大类：关于赛题内容的问题、比赛技术问题和比赛流程问题，组委会将通过在线交流的方式回复同学们提出的各种问题。

针对本次竞赛，STC 推荐了 STC8G 系列和 STC8H 系列两个单片机平台， STC8G 和 STC8H 系列单片机都不需要外部晶振和外部复位，均是 STC 产品中资源最优、性能稳定的明星产品。在相同的工作频率下，STC8H 系列比传统的 8051 约快 13.2 倍。STC8H 系列单片机是 STC 生产的单时钟 / 机器周期(1T)的单片机，是宽电压高速 / 高可靠 / 低功耗 / 强抗静电 / 较强抗干扰的新一代 8051 单片机，超级加密，指令代码完全兼容传统 8051。

^{▲ 江苏国芯科技有限公司（STC）创始人姚永平}
STC 公司对于支持各种大赛已经有十多年的经验，而且类似规模的比赛年年都会赞助。据聂双表示，“目前我们对赛事的支持进展顺利，已经达到预期。今年最大的挑战是由于疫情，大部分高校的开学时间还未知，学生在没有导师的相关指导下，会出现过多的重复性技术咨询。因此，我们对竞赛的支持力度更大，先分组再分派任务到个人，以学校为单位，以参赛队伍为单位，确保做到一对一服务，目前 STC 约有 40 多名工程师在线提供简单的技术支持。”

从大赛的需求考虑，英飞凌除了资金赞助用于比赛场地、器材方面的支持之外，还会提供技术支持和样片服务。英飞凌支持的样片是 AURIX 系列的 TC264，据张博介绍，“赞助这款芯片主要考虑几个因素：第一，从智能小车的参赛功能方面，TC264 可以满足小车的基本硬件需求；第二，从同学们学习一款新的单片机角度考虑，TC264 也是比较适合初学者上手学习。TC264 与 AURIX 其它型号的产品都具有可延展性，同学们掌握了 TC264，未来使用更高阶的 AURIX 产品，开发更复杂的应用时，会更顺畅。同时，我们也协调了一定数量的电源芯片，配合单片机 TC264，推荐给同学们选择使用。”

针对参赛队的技术需求，英飞凌由汽车电子事业部的市场部门、技术部门和战略商务项目部门相关同事组成了支持团队，依托英飞凌汽车电子生态圈线上平台，联动线上线下为大赛提供英飞凌相关的信息发布和技术支持。

 

■ 克服疫情的压力，确保比赛如期进行

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由于疫情影响，今年的现场比赛会受到限制，因此竞赛组委题给出了一些预案。卓晴老师介绍，由于参赛队准备比赛时间的缩短，今年的比赛计划安排在 8 月中下旬完成，即在 8 月份中旬进行分赛区的预赛，一周后进行全国总决赛，如果暑期比赛无法举行，组委会会考虑将竞赛安排在 2020 年年末寒假举行。

另外，为了减少比赛聚集影像防疫工作，比赛流程会做简化。以往比赛会占用四天时间，分别是报道、调试、预赛和决赛。简化后，将比赛时间缩减到两天，取消原来的调试过程和比赛的开幕式，在报道当天开始预赛，就按照先来后到的顺序分批次进入竞赛场地，完成车模预赛科目的比赛，该过程一直持续到第二天中午，在第二天下午完成决赛和颁奖闭幕式。

^{▲ 英飞凌汽车电子智能车竞赛项目经理饶萌}

卓晴老师也表示，“到目前为止，比赛筹备的确遇到了一些困难。比如疫情对各地高校同学返校的限制、承办学校在暑期活动的变更、比赛经费的筹备等。无论遇到什么样的困难，我们竞赛组委会还是计划在今年暑期完成第十五届全国大学生智能汽车竞赛。”

针对疫情带来的问题，英飞凌汽车电子智能车竞赛项目经理饶萌介绍，“目前，英飞凌芯片的样片发放、开发板的提供、前期的技术支持、线上培训都是按照计划逐步开展。由于同学们开学时间较晚，回校进行团队协作、调试的时间有限；线下校内赛、预算和决赛的组织，也尚未定论。对于英飞凌而言，我们会配合秘书处，在保障安全健康的前提下，积极推动比赛的进程和项目的落实。”

目前，STC 也已经完成 200 多所高校的芯片邮寄工作（申样学校在持续增多），而且参赛队均已收到 STC 免费提供的芯片，参赛学员正在有序开发中。

汽车产业、教育环境、教育手段都在不断发生变化，为了让竞赛在新工科的培养方面发挥更大的作用，竞赛一直在变化中不断演变。卓晴老师表示，在未来的比赛的组织中，一方面需要把比赛内容不断与新技术的发展相适应；另一方面在比赛的组织形式方面更加灵活和高效；最后，在比赛的培训、交流、和服务方面能够更好的吸引大学生们的参与。

疫情确实带来了诸多不确定因素，组委会会从实际情况出发，在保证参赛同学将康的前提下，实现比赛的公平、公正、公开。一方面要大胆尝试新的比赛组织形式，不拘泥于往届比赛的就有的经验，充分利用国内网络平台推进比赛的进程； 另一方面，各个承办分赛区、省赛区、总决赛的学校组委会充分协商，因地制宜开展比赛；另外，充分预估比赛过程中可能会出现的困难，做好预案，在比赛内容、评定标准、过程展示方面留有余地，让参加比赛的同学们能够在参赛锻炼之后有更大的收获感。

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