[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011124078.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112200319A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳玉偉;殷少戈;楊林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京計算機技術(shù)及應(yīng)用研究所
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 張然

1.一種實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，包括：

步驟1、構(gòu)建知識規(guī)則庫，采用分級推理策略，定義構(gòu)建基礎(chǔ)規(guī)則與模型庫，將無人車實時采集的數(shù)據(jù)作為推理引擎的輸入數(shù)據(jù)，利用自動推理機制進行推理決策，并完成知識規(guī)則庫的更新；

步驟2、推理機通過推理機資源配置，調(diào)用計算單元，與知識規(guī)則庫的信息交互，采用基于分級推理策略的推理機運行模式，使無人車完成觀察、判斷、決策和行動過程，具備自主任務(wù)能力；

所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2.1、推理機通過目標(biāo)識別算法、控制攝像頭以及激光雷達設(shè)備進行環(huán)境感知和目標(biāo)識別，實時采集任務(wù)數(shù)據(jù)，并完成與知識規(guī)則庫中綜合數(shù)據(jù)庫和模型庫的信息交互；

步驟2.2、根據(jù)對觀察階段的感知識別結(jié)果進行評估，如輸入數(shù)據(jù)具備判斷條件，則推理引擎進行任務(wù)分解以及屬性判斷，依據(jù)模型庫與規(guī)則庫進行會遇態(tài)勢識別和目標(biāo)分配，進行對觀察結(jié)果的判斷，并進行步驟2.3；若輸入數(shù)據(jù)不具備判斷條件，則返回執(zhí)行步驟2.1；

步驟2.3、將步驟2.2的判斷結(jié)果與規(guī)則庫進行規(guī)則匹配，若匹配成功，則依據(jù)匹配規(guī)則生成決策執(zhí)行指令，并執(zhí)行步驟2.4；若匹配失敗，則進行判斷校驗與優(yōu)化，并重新對判斷結(jié)果進行規(guī)則匹配，當(dāng)無法得到有效推理結(jié)果時給出結(jié)論或建議；

步驟2.4、根據(jù)步驟2.3生成的決策執(zhí)行指令，驅(qū)使無人車完成執(zhí)行動作。

2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，步驟2.4中根據(jù)決策執(zhí)行指令重新生成導(dǎo)航路徑，使無人車完成導(dǎo)航和躲避障礙物動作，若未接到停止指令，則返回持續(xù)執(zhí)行步驟2.1。

3.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，推理機資源配置指根據(jù)任務(wù)場景和環(huán)境，推理引擎實現(xiàn)自動匹配不同類別的規(guī)則，根據(jù)自主任務(wù)目標(biāo)、場景特性以及平臺自身的狀態(tài)特點，通過對輸入數(shù)據(jù)的分析歸類，智能選擇當(dāng)前輸入條件的所在推理級別，確定所需的資源。

4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，實時采集任務(wù)數(shù)據(jù)包括：對場景中各類目標(biāo)的檢測與識別以及對目標(biāo)的跟蹤與意圖理解，對無人車實時獲取的可視信息進行視覺處理，并利用深度學(xué)習(xí)，采用端到端卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無人環(huán)境感知與目標(biāo)識別。

5.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，所述模型庫用于存儲概念及推理量化所需的各類避碰模型；所述規(guī)則庫以產(chǎn)生式規(guī)則形式提供判斷決策所需的目標(biāo)分配，行動規(guī)則及決策指令；所述綜合數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對無人車信息、傳感器數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、電子地圖以及目標(biāo)識別數(shù)據(jù)的存儲管理。

6.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，所述分級推理策略包括：根據(jù)推理判斷的不同情況將推理規(guī)則劃分成不同的層級，將感知識別到判斷設(shè)為一級，判斷到?jīng)Q策設(shè)為二級，決策到行動設(shè)為三級，并可控制推理引擎的執(zhí)行層級，若設(shè)置為一級推理，則只執(zhí)行第一層級推理，輸出為判斷結(jié)果；若設(shè)置為二級推理，則執(zhí)行第一層級以及第二層級推理，輸出為決策結(jié)果；若設(shè)置為三級推理，則執(zhí)行第一層級、第二層級以及第三層級推理，輸出為控制無人車做出相應(yīng)動作。

7.如權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)無人車導(dǎo)航避障的規(guī)則推理方法，其特征在于，第一層級規(guī)則對觀察數(shù)據(jù)做出判斷，將觀察階段的同類規(guī)則進行統(tǒng)一命名，存儲在同一數(shù)據(jù)庫表中，輸入事實為實時獲取的數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入事實與條件匹配一致，自動執(zhí)行該條規(guī)則，輸出相應(yīng)執(zhí)行結(jié)果；

第二層級規(guī)則對判斷結(jié)果做出推理決策，以一級規(guī)則的執(zhí)行結(jié)果作為輸入，進行規(guī)則匹配，執(zhí)行相應(yīng)規(guī)則后生成執(zhí)行結(jié)果；

第三層級規(guī)則對決策指令進行響應(yīng)，做出具體行動。以二級規(guī)則的執(zhí)行結(jié)果作為輸入，進行規(guī)則匹配，調(diào)用算法模塊，控制無人車做出相應(yīng)動作。