一种基于多智能体的智能控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106227208A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610616961.4(22)申请日2016.07.29(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人孟濬苏钰洤(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人刘静邱启旺(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)A63G25/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于多智能体的智能控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于多智能体的智能控制系统及方法，该系统协调游乐场内碰碰车完成沿指定路线自动驾驶，包括定位系统、通讯系统、识别系统和服务端；通讯系统由配置在每辆车上的无线收发模块组成，无线收发模块包括置于车头的发送模块和置于车尾的接收模块；定位系统包括置于运动场地上方的摄像头。识别系统包括置于每辆车车头的双目摄像头服务端接收定位系统和无线收发模块发送的实时信号，接收车辆发出的自动驾驶请求或求救信号时做不同处理。本发明系统及方法让碰碰车加入了自动驾驶的新鲜体验以及碰撞之后自转所带来的刺激感，并且通过逃逸算法和自动驾驶有效解决了拥堵情况，让玩家在有限时间内可以享受更大的乐趣。CN106227208ACN106227208A权利要求书1/3页1.一种基于多智能体的智能控制系统，其特征在于，该系统协调游乐场内碰碰车完成沿指定路线自动驾驶，该系统包括定位系统、通讯系统、识别系统和服务端；所述通讯系统由配置在每辆车上的无线收发模块组成，所述无线收发模块包括置于车头的发送模块和置于车尾的接收模块，所有车辆之间，以及车辆与服务器之间，通过无线收发模块进行通信。所述定位系统包括置于运动场地上方的摄像头，通过摄像头得到每辆车的位置信息，并将位置信息发送给服务端。所述识别系统包括置于每辆车车头的双目摄像头，通过摄像头获得该车与前方车辆的距离以及邻近车辆，并通过无线收发模块将摄像头拍摄到的图像实时反馈给服务端。所述服务端接收定位系统和无线收发模块发送的实时信号。当接收到车辆发出的自动驾驶请求时，服务端根据识别系统发送的图像、定位系统发送的位置信息以及无线收发模块发送的信号，得到被控车辆的具体位置，即发送模块和接收模块的位置，根据车尾指向车头的向量，得到车辆位置信息向量图，在图上每辆车均被抽象成一个长度为车身长、方向由车尾指向车头的向量，以每辆车对应的向量中点作为受力分析点，根据自动驾驶驱动力算法，得到所受合力方向，将被控车辆当前向量方向与合力方向投影到位置信息向量图上，将两方向之间小于180°的夹角作为被困车辆需转过的角度α，从而实现车辆的自动驾驶。当接收到车辆发出的求救信号时，服务端及时确定被困车辆的具体位置及编号，锁定被困区域，并通过智能逃逸算法确定逃逸路径，从而得到逃逸路径上的车辆位置及编号，并向逃逸路径上的车辆发出自动驾驶指令，实现被困车辆的逃逸。2.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的智能控制系统，其特征在于，所述自动驾驶是在玩家没有选择手动模式以及发生拥堵的情况下进行的，可实现让被控车辆撞上任意指定目标车辆的侧面，得到侧撞的体验；目标车辆可以通过玩家指定也可以服务端指定；其中合力F和转角α的确定都以车头朝向路径方向为目标，F的大小可任意设定。3.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的智能控制系统，其特征在于，所述逃逸路径为射线逃逸路径，通过获得最短路径实现逃逸，具体包括以下两种：1)forward逃逸算法：设当前车辆为A，由识别系统得到A的邻近车辆，当A被围困时发出求救信号，信号由里层车辆传给外层邻近车辆，直到最外层车辆无可传播对象，即在它的外侧已经没有车辆。在传播信号的同时记录每一条射线传播路径L1、L2、……、LN上经过的车辆数N1、N2、……、NN及对应车辆编号，其中N1、N2、……、NN为信号由A传至最外层车辆所经过的车辆数并包括A和最外层车辆，取Nmin＝min{N1、N2、……、NN}，Nmin对应的射线传播路径作为最短逃逸路径。这种逃逸方法需要设置逃逸半径，设车辆自身的最大长度为d，则逃逸半径R需满足R≥0.5×Nmax×d。其中Nmax＝max{N1、N2、……、NN}。2)backward逃逸算法：当被困车辆A发出求救信号时，信号向外层射线传播，在传播时只需记住当前传播路径和前一个传播路径上经过的车辆数及所在的路径，比较之后取最大值，直至最后一条传播路径参与比较之后，所得到的最大值即为forward逃逸算法里的Nmax，由此计算逃逸半径，然后以逃逸半径为起点沿传播路径反向传播，直到传回求救车辆A，同理，在传播时只需记住当前传播路径和前一个传播路径上经过的车辆数及所在