说起智能车，同学们想到的是什么呢？是道路上自动驾驶的汽车吗？真要说的话，那也算是一种“智能车”，但我们今天想给大家介绍的可不是这一类型，先上两张图给大家看看吧！
自制智能车
这就是我们智能车人心心念念、视之如命的智能车了。下面就让我们细致告诉大家关于智能车、竞赛以及相关的一些趣闻吧。
智能车竞赛一般要求3-5名学生组成团队，在指导老师的带领下，协同合作，完成智能车的理论设计、实际制作、整车调试、现场演示等环节。内容涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科多专业。简单来说，是选手们在简单的车模基础上自己设计机械结构、电路，并为小车加装摄像头、电感、超声波、红外等传感器，最终达到小车在规定赛道上自主行驶，并最终比拼速度的一项比赛。
智能车竞赛的意义在于，引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，发现和培养一批在科研方面有潜力的优秀人才。竞赛一般都是三人一组，软件、硬件、算法各一人。关于算法，智能车主要用到自动控制原理中的PID算法：按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器。使用PID算法是为了使自主识别路径的智能车能够稳定可靠地在不同跑道上行驶。无论智能车竞赛分了多少不同的组别，其实除了传感器以外，智能车的结构都大致相同。
为了使小车能够在赛道上自主行驶，我们要给小车配备一些“眼睛”，让它能够“看见”或者“感知到”赛道的模样，让它知道自己该如何行驶。下面，就给大家讲讲我们经常给它配备的两只“眼睛”：电感与摄像头。
先从电感说起，电与磁是物理学中一个重要的部分，我们从初中物理就开始接触电磁场，书的开篇就是奥斯特电磁实验，在这个实验中，奥斯特向我们揭示了通电导体周围存在着和永磁铁一样的磁场，并打开了人们探索电与磁关系的大门。我们还可以通过安培定则来确定导体周围电磁线的分布情况。
奥斯特与他的助手在完成奥斯特实验
导体周围电磁演示及安培定则
电感器是能够把电能转化为磁能并存储起来的元件。智能车的赛道正中铺设有一根导线，在其中通有高频电流，电流就会在赛道上产生分布不均的磁场。我们可以清晰的从下图中看出磁场强度由边缘向中心递增。
智能车赛道(红色部分为电磁线)
智能车赛道中电磁分布情况
智能车竞赛的电磁组就是利用电感等传感器感应赛道中心交流电产生的磁场，使智能车不偏离正确行驶的轨道。变化的磁场在电感中产生变化的信号。根据法拉第电磁感应定律可以计算出电动势的大小。这样我们就可以通过电动势的大小来确定车处于赛道的什么位置，是居中还是偏离赛道。
同样的我们也可以看到下图中我们运用了不止一个电感来检测电磁信号，我们可以把这四个电感分为左电感、中电感、右电感以及竖直电感，此处就不细述他们具体的作用了，但我们可以知道的是，通过他们检测到的信号能更加精准地确定小车处在赛道的具体位置，也可以根据左右电感的差值来确定小车应该如何调整自身的位置。
智能车上接受电磁信号的电感
说完了电感，我们再来说说摄像头。摄像头智能车更为直观，直接上图，简单易懂。
摄像头组就是用摄像头作为传感器来检测道路，对软件算法要求高，调试能力要求也很高，达到一定速度还得调整机械。摄像头拍摄好赛道图片后，通过我们编写的算法，像上面两幅图这样，将赛道的边界提取出来，并计算出赛道中线，这样，小车只要沿着赛道中线去行驶就好了，听起来是不是很简单？不过，简单的“编写的算法”五个字，背后所对应的可能就是几千行甚至上万行的代码，全都是由负责编写图像算法的同学一行一行地码出来的，每天对着电脑和一个个BUG进行搏杀，我们每一个写图像的同学的梦想，都是能够写出一套毫无BUG的代码，并时刻为之不懈努力着，也许耗时数月甚至大半年，但乐在其中。
（未完待续）
作者：自动化学院智能车创新实验室
编辑：刘卿卿