线上比赛无线充电组仲裁申请以及检查结果

Posted 2022-08-30 卓晴

简 介： 本文收录了第十七届全国大学智能车竞赛线上比赛之后，参赛队员对于线上比赛无线充电组队伍的仲裁申请以及线上组委会进行的回复。

关键词： 智能车竞赛，仲裁，无线充电

 

§01 申诉与仲裁

---

仲裁书申请

  尊敬的组委会您好：

  我是安徽三联学院充电组的队长张文贵同学，希望组委会对山东大学威海校区(以下简称山威)的无线充电组进行仲裁。

  在赛事直播时，同学们发现山威无线充电组的斑马线并不合规，而山威其它组别符合规则要求，这点就已经开始离谱了，已经进行全国总决赛了，赛道要求和规则不符。但在组委会协调下，给予其重赛的机会。

一、24号比赛

  在重赛的视频直播时，我们发现了以S下山威充电组利用电池瞒天过海的证据：

• 第一：对于我们充电组来说，车模的整体重量和机械结构影响重大，35s的完赛成绩需要的结构也是极为苛刻的，而山威充电组车模本身的硬件PCB水平和机械结构无法匹配当前完赛35s的水平。

这一段显示的对其机械结构的 diss。 这一个证据只是主观评价，并不能够解释为何这款机械结构从外观上不能够完成高效高速运行。

• 第二：在基于两次充电35s跑完的前提下，入库之前山威充电组车模LED电量显示灯为8个，根据规则来说此时电容电压在7.5~8.5之间，与我们怀疑的电池电压基本相同。入库时灯板电量如下图。

▲ 图1.1 车模运行电量显示视频截图

这个怀疑是几个意思？ 说明这个车模在完成比赛之后剩余电量应该在 $E_{final}=\frac{1}{2}C{U}^2=\frac{1}{2}\times 2\times 8^2=64J$ 。假设起始的电容电压为 12.9V。那么车模消耗电量为： $E_{POWER}=\frac{1}{2}C\left(U_{start}^2-U_{final}^2\right)=\frac{1}{2}\times 2\times \left(12.9^2-8^2\right)=102.4J$

• 第三：入库停车时，车模已经停稳，此时LED数量如上图所示，在车模停稳(电机不消耗电能)和库里存在开启的发射线圈后，本不该掉电的LED此时却出现了不正常掉电，此处是我判断山威充电组瞒天过海的关键一环。掉电具体现象如附件视频1。

▲ 图1.1.2 视频1：他stack:跑得过程咋不掉电啊？

所谓的掉电，是否就是车模停止工作。是车模主动停止？还是因为电量不足停止？还是其他硬件、软件故障停止呢？所以这个是否与偷电有关系还不太清楚。

可以看到这个车模在停止在车库中，其车模中心并没有对准车库内的无线发送线圈，所以此时车模充电部分可能无法及时补充电源。

• 第四：在我们在线上比赛群里提出质疑后，距离山威充电组结束比赛不到十分钟，主办方裁判和志愿者及时安排了测试环节，在测试环节中，山威充电组充电的LED和电容电压测试正常，但我们要求其完成比赛时，发现当前程序无法完成比赛更不要说35s了，而他们的理由是要求更换程序。在反复的更换程序时，山威充电组还是完不了赛，借口有“程序改了，没备份”、“下载器坏了”、“电机线断了”。
  
  附件视频2是山威充电组在将近40分钟中的车模测试里面出现的几次发车情况，与山威充电组正常完赛式的状态天差地别。
  
  附件视频3是山威充电组正常完赛视频，其LED灯板电压显示简直毫无变化。

▲ 图1.1.3 视频2：山威队伍在测试过程中无法完成比赛

▲ 图1.1.4 视频2.1：山威队伍在测试过程中无法完成比赛

出现最终没有跑完的情况，在昨天（2022-8-25）山大威海带队教师跟我进行了沟通，他解释是他们学生在重赛过程中，为了演示车模特性，无意之间手按动车模，致使车模硬件在外力下出现故障无法继续进行比赛。

• 第五：在山东赛区省赛时，山威充电组也不正常，1s充满电，高达300%的效率。除此之外，其省赛赛道斑马线铺设也不符合规则要求。对于山威充电组这种瞒天过海的行为根本出不了省赛，这种风气反而进到了国赛。作弊成功即保研，失败无非丧失国二，对于作弊带来的收益，其风险简直不值一提。附件视频4是其省赛时的车库充电，具体表现为LED灯板瞬间全亮。

▲ 视频3：山威队伍正常比赛发车过程

对于 2F 电容，如果充满到 12V， 需要电量 $E_C=\frac{1}{2}C{U}^2=\frac{1}{2}\times 2\times 12^2=144J$ 。在标准 50W 充电线圈供电下，应该需要 $t=E_C/50=2.88s$ 。所以如果能够确定充电时间为 1s，这明显不符合正常要求。

观察视频3，可以看到车模应该是在发射线圈上电之后 大约 4秒钟才充满电并发车的。 并不是仲裁申请书中所说的 1秒钟 充满电的。

下面是在 B 站上 第十七届智能车山威充电组省赛比赛视频 。视频中可以看到：

• 车模充电时间应该在 3-4 秒钟完成；
• 车模似乎在开始的时候，显示电量的LED全点亮了。
  

▲ 图1.1.5 第十七届智能车山威充电组省赛比赛视频

▲ 视频4：省赛比赛的视频另外一个角度

观察省赛比赛时，现场比赛的并没有采用发射线圈断电比赛。由此有可能在此期间有可能车模距离发送线圈之上 10 厘米 的时候就已经开始充电了。如果从车模上方处在赛道中线上面 10厘米之处开始计时，整个发车时间在 3 ~ 4 秒左右。

关于车模在线上上方多少可以充上电，可以参见博文： 人很话不多，工程师不耍嘴皮子 。

  总而言之，山威大学充电组疑点重重，我们需要山威充电组给出合理的解释。对于上述问题我的建议是需要山威充电组重新比赛。

  对于重赛的要求我有如下意见：

  1、进行比赛时，跟拍需要全程跟拍LED灯板电压显示，跑出与今天正式比赛相近的35s成绩。

  2、在全程不更换程序(完赛35s)且不利用人机交互调试参数的前提下，对车辆正常路段进行随机拾取车模，测试电容剩余电量是否符合路程与电量的关系和与LED灯板的线性关系是否正常。

  3、在原先完赛35S的情况下，把三岔充电点移除，观察车模后续运行状态。

二、25号测试

  以上为24号的争议，下面将时间来到25号。

  25号早晨，线上裁判和志愿者继续对山威充电组进行了测试，在测试环节中，山威充电组说昨天测试时驱动烧了，无法按照我们给线上裁判的建议(也就是上面的建议)执行，然后就把车模拆了。

  此处我们有两点质疑：

  1、对于充电组来说驱动H桥电路为电容供电，本届比赛超级电容规定为2F/12V，能量仅有144J，正常来说在电机堵转的情况下也不会烧驱动。

关于 144J 能量是否可以吧H桥烧坏，需要进一步实验落实。因为烧坏 MOS 管可能是平均功率，也有可能是瞬间功率过载烧坏 MOS 管。

  2、昨天直播测试时还给我们展示了备用板，今天驱动烧了，就把车模拆了，说去修板。本次测试时间为一小时左右，最终也是毫无结果。

  本次测试直播结束后，志愿者说组委会的意思是修板重赛，这个重赛时间也没说，而在我写这些补充时，时间已经来到了25号下午六点半，比赛时间已经截止。按照他们直播来说，他们驱动电路为基于BTN的驱动电路，该驱动焊接和测试难度并不高，现在已经修了一天的时间。

上面过程说明组委会积极响应了同学们的质疑，并安排了相应的检查与重赛。

  综上所述，山威充电组已经完全不具有参加比赛的资格，请组委会明鉴。

对于这个“综上所述”的结论，尚不足以说明 山威充电阻不具有参赛比赛资格。

三、26号测试与回复

  在26号凌晨1：53分，收到了主办方对于我们提供仲裁书的回应，原文如下：

关于无线充电组 山东大学威海校区 山魂八队的仲裁情况说明

  8月24、25日先后收到多个学校无线充电组质疑山大威海山魂八队车模电源违规的仲裁申请，以及山大威海山魂八队申诉的自证材料。鉴于山大威海山魂八队车模在比赛结束后重新查车的时候，驱动和电机出现损毁现象，无法重新完成比赛，损毁的情况有视频为证（已要求裁判组上传无线充电组竞赛群）。

  经组委会仲裁组结合8月25日对该队车模检查、查验全套工程文件以及审查技术报告等，有关情况说明如下：

  一、裁判组查车结果（山大威海的同学并未下载程序）

  1、山大威海的灯板三个为一组亮灭，存在“虚亮”情况，即若电容电压在此电压区间内波动，灯板的此组灯亮的亮度比较暗，即一秒内亮的次数较少，由于视频拍摄的原因，在视频录制的角度看起来是亮度一样的，但是偶尔能够看到此组灯板的闪烁和“常亮”组灯板的闪烁不一致的情况，该情况在查车的时候已经验证。

这个情况比较有意思，也就是如果 LED 显示采用动态扫错的时候，的确会存在由于摄像头的拍摄出离散的图像帧序列，造成远端录像与实际显示不一致的现象。这部分可以参见： 欠采样的基本概念和现象 。

  2、山大威海的车模在入库之后掉电的情况是由于他们灯板三个灯为一组亮灭所产生的，在8月25日的查车视频中可以发现，电容电压在4.1V的时候亮灯为6个（三个“常亮”，三个“虚亮”），4.0V的时候亮灯迅速减少为三个，符合之前争议较大的情况。

  3、山大威海的车模LED灯板和电容电压存在线性关系，唯一的缺点“三个为一组亮灭”并没有违反规则。

  4、山大威海的车模在8月25日检查的时候在电池处串联了一个电流表，电机在未运行和运行时电池的电流未发生变化，均为0.2A。

  5、山大威海按照组委会要求上传比赛用的代码作为检查

  6、有争议的视频会上传公示。

  二、山大威海的技术报告和代码检查结果

  结合山大威海无线充电组19日提交的技术报告，如下图所示，以及提交的工程文件，我们发现：

▲ 图1.3.1 山东威海队伍提交的代码邮件界面

  1、山大威海被要求25日上交代码，此代码25日并未被修改；

  2、山大威海的充电采用的是LCC方案，所以对应的代码中没有恒功率控制的这一段；

  3、山大威海的灯板代码存在一定BUG，但是不影响电压和电容的线性对应关系，灯板显示的是ADC采集的经过分压的电容电压，以下为相应的代码：

▲ 图1.3.2 代码截图：原文并没有代码内容，这里省略

四、对于回复的质疑

  根据上诉来看，组委会并没有对于质疑完全回应，原因如下：

• 第一：对于裁判组查车结果第一条来说，视频明显可以看出正常亮，虚亮和灭的时候的LED效果

  以上是关于线上比赛无线充电组仲裁申请以及检查结果的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

  我酷故我在

  第十六届智能车竞赛国赛队伍中节能信标组无线电能接收方案

  无线充电组技术分享 - 山魂八队

  无线充电组技术分享 - 山魂八队

  第十六届智能车竞赛广东线上比赛 - 哈尔滨工业大学（深圳）比赛筹备

  第十八届全国大学生智能汽车竞赛-竞速比赛完全模型组规则