■ 競賽起源

全國大學(xué)生智能汽車競賽起源于 2006 年，是教育部委托全國高等學(xué)校自動化大類專業(yè)教學(xué)委員會，面向全國大學(xué)生舉辦的課外復(fù)雜工程科技競賽活動。競賽以汽車自動駕駛為背景，要求參賽隊伍結(jié)合在學(xué)校內(nèi)所學(xué)的基本學(xué)科知識和技能，完成可以現(xiàn)場獨立運行的模型車作品，在保證完成規(guī)定任務(wù)下，比賽所執(zhí)行的時間效率。競賽目標是彌補高校教育活動中，大學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)、創(chuàng)新意識、團隊合作等多方面的不足。

到 2020 年競賽已經(jīng)舉辦到第十五屆，每年參賽隊都非常關(guān)注組織形式和競賽題目的變化，今年也是如此。據(jù)清華大學(xué)自動化系教師、導(dǎo)航與智能控制研究所副研究員卓晴介紹，“競賽內(nèi)容在保證本科生 3 人左右的團隊能夠完成的基礎(chǔ)上，每年也在不斷的推陳出新。既有面向新參賽的、低年級同學(xué)的基礎(chǔ)組別，也有面向高年級、多次參賽的同學(xué)的提高組別。特別是今年的賽題加入了使用機器學(xué)習的比賽組別，可以調(diào)動起同學(xué)們學(xué)習人工智能等技術(shù)的熱情。而且多家贊助企業(yè)給參賽隊提供配有傳感器的車模，學(xué)生使用的技術(shù)與當前工業(yè)界的智能駕駛技術(shù)更加接近?！?/p>

■ 本屆競賽的"變"

今年的賽競有兩個大的變化，一是贊助商由以往的獨家贊助變?yōu)槎嗉屹澲?，首次引入英飛凌、江蘇國芯（STC）、百度三家贊助商；二是競賽組別也做了調(diào)整，設(shè)置四個組別，分別是基礎(chǔ)四輪組、直立節(jié)能組、雙車接力組、聲音信標組，而且每個組采用的微處理器做了明確劃分，這樣劃分有三個目的：

第一，每個組別比賽任務(wù)各不相同，有簡單任務(wù)，也有復(fù)雜任務(wù)。同學(xué)們需要根據(jù)任務(wù)的不同來對嵌入式控制系統(tǒng)進行適當剪裁。不能千篇一律地使用高性能微控制器來解決同樣的問題，造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象。規(guī)定不同的組別使用不同性能、價格的處理器，是為了鍛煉同學(xué)們面對多樣工程問題采用靈活的方案；

第二，由于智能車競賽每年一屆，通過更換每個組別所允許使用的微處理器，避免參賽隊重復(fù)使用往屆比賽的嵌入式電子系統(tǒng)控制方案，培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習、挑戰(zhàn)和探索的興趣；

第三，由于以往都是廠商獨家贊助，所以沒有根據(jù)組別劃分微處理器的要求。今年有了更多企業(yè)贊助，因此在單片機種類上給每個組別提供了更多的選擇。

今年，英飛凌和 STC 都是首次贊助全國智能車大賽的企業(yè)，關(guān)于贊助大賽的初衷，英飛凌汽車電子生態(tài)圈負責人張博對與非網(wǎng)表示，“英飛凌汽車電子始終把建設(shè)發(fā)展、開放、協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)作為一項長期戰(zhàn)略進行投入。這個生態(tài)系統(tǒng)與智能車大賽聯(lián)系起來，其自身所具備的資源和影響力將對智能車比賽未來的發(fā)展直接產(chǎn)生巨大的推動作用。這與傳統(tǒng)的商業(yè)贊助行為不同，區(qū)別就在于無論從技術(shù)、產(chǎn)品、商業(yè)形態(tài)，或是從教育、知識普及、鼓勵創(chuàng)新等方面都具備多層次、多維度的推動與促進，而非單一的資金和產(chǎn)品支持。

我們希望和賽事組委會一起，從多方面為大賽的組織和發(fā)展貢獻一份力量。智能車比賽的核心器件之一是單片機，作為主控芯片，單片機是實現(xiàn)智能小車各種功能的基礎(chǔ)。長期以來，智能車比賽使用的單片機比較單一，英飛凌以及其它廠商的加入，能讓比賽的主控芯片更多元化，這樣也有利于高校學(xué)生掌握不同的技術(shù)平臺，接觸到最前沿的技術(shù)?！?/p>

STC 區(qū)域經(jīng)理聶雙解釋，“近十五年來，STC 一直在推進全國高校的單片機原理和 C 語言開發(fā)課程的教學(xué)改革，從而提高學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)造能力。為全面提升中國年青大學(xué)生的創(chuàng)造能力，促進中國高校教學(xué)改革，STC 已在全國各大高校建立了 1000 所‘STC 高性能單片機聯(lián)合實驗室’，贊助了各類高校電子設(shè)計競賽，希望通過贊助本屆全國智能車大賽，進一步提升年輕一代的創(chuàng)造力，為中國汽車電子設(shè)計及應(yīng)用領(lǐng)域培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才?！?/p>

■ 賽前準備已經(jīng)“萬事俱備”

為了讓競賽順利進行，從競賽組織方到贊助方都進行了有序的賽前準備。今年的比賽內(nèi)容在 3 月份已經(jīng)公布，正式比賽通知和報名在五一以后公布。卓晴老師總結(jié)，在比賽中，同學(xué)最常遇到的問題包括三大類：關(guān)于賽題內(nèi)容的問題、比賽技術(shù)問題和比賽流程問題，組委會將通過在線交流的方式回復(fù)同學(xué)們提出的各種問題。

針對本次競賽，STC 推薦了 STC8G 系列和 STC8H 系列兩個單片機平臺， STC8G 和 STC8H 系列單片機都不需要外部晶振和外部復(fù)位，均是 STC 產(chǎn)品中資源最優(yōu)、性能穩(wěn)定的明星產(chǎn)品。在相同的工作頻率下，STC8H 系列比傳統(tǒng)的 8051 約快 13.2 倍。STC8H 系列單片機是 STC 生產(chǎn)的單時鐘 / 機器周期(1T)的單片機，是寬電壓高速 / 高可靠 / 低功耗 / 強抗靜電 / 較強抗干擾的新一代 8051 單片機，超級加密，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。

STC 公司對于支持各種大賽已經(jīng)有十多年的經(jīng)驗，而且類似規(guī)模的比賽年年都會贊助。據(jù)聶雙表示，“目前我們對賽事的支持進展順利，已經(jīng)達到預(yù)期。今年最大的挑戰(zhàn)是由于疫情，大部分高校的開學(xué)時間還未知，學(xué)生在沒有導(dǎo)師的相關(guān)指導(dǎo)下，會出現(xiàn)過多的重復(fù)性技術(shù)咨詢。因此，我們對競賽的支持力度更大，先分組再分派任務(wù)到個人，以學(xué)校為單位，以參賽隊伍為單位，確保做到一對一服務(wù)，目前 STC 約有 40 多名工程師在線提供簡單的技術(shù)支持。”

從大賽的需求考慮，英飛凌除了資金贊助用于比賽場地、器材方面的支持之外，還會提供技術(shù)支持和樣片服務(wù)。英飛凌支持的樣片是 AURIX 系列的 TC264，據(jù)張博介紹，“贊助這款芯片主要考慮幾個因素：第一，從智能小車的參賽功能方面，TC264 可以滿足小車的基本硬件需求；第二，從同學(xué)們學(xué)習一款新的單片機角度考慮，TC264 也是比較適合初學(xué)者上手學(xué)習。TC264 與 AURIX 其它型號的產(chǎn)品都具有可延展性，同學(xué)們掌握了 TC264，未來使用更高階的 AURIX 產(chǎn)品，開發(fā)更復(fù)雜的應(yīng)用時，會更順暢。同時，我們也協(xié)調(diào)了一定數(shù)量的電源芯片，配合單片機 TC264，推薦給同學(xué)們選擇使用。”

■ 克服疫情的壓力，確保比賽如期進行

由于疫情影響，今年的現(xiàn)場比賽會受到限制，因此競賽組委題給出了一些預(yù)案。卓晴老師介紹，由于參賽隊準備比賽時間的縮短，今年的比賽計劃安排在 8 月中下旬完成，即在 8 月份中旬進行分賽區(qū)的預(yù)賽，一周后進行全國總決賽，如果暑期比賽無法舉行，組委會會考慮將競賽安排在 2020 年年末寒假舉行。

另外，為了減少比賽聚集影像防疫工作，比賽流程會做簡化。以往比賽會占用四天時間，分別是報道、調(diào)試、預(yù)賽和決賽。簡化后，將比賽時間縮減到兩天，取消原來的調(diào)試過程和比賽的開幕式，在報道當天開始預(yù)賽，就按照先來后到的順序分批次進入競賽場地，完成車模預(yù)賽科目的比賽，該過程一直持續(xù)到第二天中午，在第二天下午完成決賽和頒獎閉幕式。

卓晴老師也表示，“到目前為止，比賽籌備的確遇到了一些困難。比如疫情對各地高校同學(xué)返校的限制、承辦學(xué)校在暑期活動的變更、比賽經(jīng)費的籌備等。無論遇到什么樣的困難，我們競賽組委會還是計劃在今年暑期完成第十五屆全國大學(xué)生智能汽車競賽?！?/p>

針對疫情帶來的問題，英飛凌汽車電子智能車競賽項目經(jīng)理饒萌介紹，“目前，英飛凌芯片的樣片發(fā)放、開發(fā)板的提供、前期的技術(shù)支持、線上培訓(xùn)都是按照計劃逐步開展。由于同學(xué)們開學(xué)時間較晚，回校進行團隊協(xié)作、調(diào)試的時間有限；線下校內(nèi)賽、預(yù)算和決賽的組織，也尚未定論。對于英飛凌而言，我們會配合秘書處，在保障安全健康的前提下，積極推動比賽的進程和項目的落實。”

目前，STC 也已經(jīng)完成 200 多所高校的芯片郵寄工作（申樣學(xué)校在持續(xù)增多），而且參賽隊均已收到 STC 免費提供的芯片，參賽學(xué)員正在有序開發(fā)中。

汽車產(chǎn)業(yè)、教育環(huán)境、教育手段都在不斷發(fā)生變化，為了讓競賽在新工科的培養(yǎng)方面發(fā)揮更大的作用，競賽一直在變化中不斷演變。卓晴老師表示，在未來的比賽的組織中，一方面需要把比賽內(nèi)容不斷與新技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)；另一方面在比賽的組織形式方面更加靈活和高效；最后，在比賽的培訓(xùn)、交流、和服務(wù)方面能夠更好的吸引大學(xué)生們的參與。

疫情確實帶來了諸多不確定因素，組委會會從實際情況出發(fā)，在保證參賽同學(xué)將康的前提下，實現(xiàn)比賽的公平、公正、公開。一方面要大膽嘗試新的比賽組織形式，不拘泥于往屆比賽的就有的經(jīng)驗，充分利用國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)平臺推進比賽的進程；另一方面，各個承辦分賽區(qū)、省賽區(qū)、總決賽的學(xué)校組委會充分協(xié)商，因地制宜開展比賽；另外，充分預(yù)估比賽過程中可能會出現(xiàn)的困難，做好預(yù)案，在比賽內(nèi)容、評定標準、過程展示方面留有余地，讓參加比賽的同學(xué)們能夠在參賽鍛煉之后有更大的收獲感。

本文原文鏈接：全國智能車競賽的“變”中有“進”-控制器/處理器-與非網(wǎng)^[1]

參考資料