飞思卡尔（恩智浦）——电轨组方案

 在第十一届的比赛中，智能车一共有六个组别。除传统的三个组别外，新增了几个组别。接下来，将根据新规则 陆续讲解下各个组别的分析内容，首先我们来第一发，讲解一下电轨组！                   

       现在几张卓晴老师制作的电轨组样车谍照（ 转载请注明出处）：

电轨组路径检测参考方案

智能车竞赛秘书处

一、前言
    在第十一届全国大学生智能车竞赛[1]中的基础类电轨组（B4）以及创意类的节能创意组要求参赛车模能够识别赛道中央铺设的铝膜胶带并沿着赛道运行。相对于光电和摄像头赛题组，电轨组中赛道识别不受环境光线影响，容易选择比赛场地。
    赛道中心铺设的铝膜胶带，一方面能够作为赛车寻道的标志线，另一方面可以为创意节能组从铝膜中受电从而驱动车模运行。精确识别赛道上铝膜胶带的位置是引导车模正常运行的关键。本文将会介绍一种基于电磁感应的金属铝膜检测方案，能够导引车模在赛道上正常运行。
    赛道中的铝膜铺设是采用通用的铝膜胶带铺设，如下图所示：

图 1 电轨组赛道结构  （摘自竞赛细则图11）

详细的铺设要求请参见竞赛细则中的叙述。


二、金属位置检测综述
    由于铝膜胶带的颜色是银色的，与赛道表面的颜色相近，所以使用普通的摄像头检测铝膜胶带的位置相对比较困难。利用铝膜的金属特性，可以采用金属检测的方法检测铝膜的位置。
检测金属位置的方法可以根据金属的不同特性分为以下几种[2]：
1）利用金属的导电特性：利用接触电极触碰到铝膜，通过电极之间是否导电获得金属是否位于电极下面。由于这种方式需要接触铝膜，对于车模运行会产生一定的阻力，所以该方式不适合用于车模竞赛中。

2）利用金属在交变磁场感应涡流的特性：这种检测方式应用比较广泛。从安检过程中所使用的手持金属探测仪到工业中涡流距离传感器都是使用的类似的原理。
    当通有交变电流（频率小于一定数值）线圈靠近金属物体的时候，线圈周围的交变磁场会在金属物体中感应出涡流。涡流所产生的二次磁场叠加在原来磁场中则会改变原有线圈