Detección precisa de rectas y curvas

Actualmente me encuentro en la etapa de diseño de reglas, y para ello es imprescindible detectar correctamente cuándo se está en una curva o una recta.
Hasta ahora esto lo detectaba a través del sensor que me proporcionase la mayor distancia, pero daba algunos problemas al encontrarse en curvas y en paralelo al eje de la pista (daba como resultado que estaba en una recta en ese caso). La forma correcta de hacer esta comprobación es la siguiente:

- Hay que calcular la pendiente entre el sensor 0-1 y el 1-2 para la zona izquierda del coche y comprobar si son aproximadamente iguales, esto es, que estén alineados.
Se comprobará que sean aproximadamente iguales porque una recta perfecta no existe en TORCS.

- Para la zona derecha el método es el mismo pero para los pares 16-17 y 17-18.

Si tanto en la derecha como en la izquierda se detectan que los puntos están alineados, entonces se podrá afirmar con seguridad que se está en una recta, y en caso contrario, en una curva. Para saber el sentido de la curva si se podrá utiliza el sensor que nos proporcione la máxima distancia, aunque previamente habrá que calcular cuál es el eje de referencia, que dependerá del ángulo del coche respecto al eje de la pista.

He de decir que tras realizar multitud de pruebas, no me salían alineados los puntos cuándo el coche estaba en una recta y no estaba parelelo al eje, y descubrí a qué era debido... vi que en el fichero SimpleDriver, los autores modificaban los ángulos de separación de los sensores de distancia al inciarse el conductor (en la función initAngles), y por defecto no están a 10º como pensábamos, sino que tienen distintas precisiones. Por ello, cuando estaba en la fase del diseño de la GUI de telemetría no me salían correctamente las distancias... es decir que no era necesario calcular el radio pequeño que se comentó hace varias entradas.
Aquí dejo una captura en la que se puede ver que ahora se perciben las rectas con gran precisión.



Y aquí dejo otra captura mostrando el método que he nombrado anteriormente. Lo he modificado de forma que los sensores queden separados cada 10º.


Una vez que tenga resuelto el problema de detección de curvas/rectas pasaré a diseñar una máquina de estados, que me servirá para poder elegir distintos conjuntos de reglas, según la situación en la que se esté.
En principio se tendrán los siguientes estados: Inicial, Recta, Curva, Adelantamiento.
Se cambiará de estado cuándo se dispare alguna regla que contenga como consecuente un cambio de estado.

Ejemplo de reglas del estado "adelantar":
0 hay_hueco(izquierda)&da_tiempo(adelantar)->adelantar(izquierda)
1 hay_hueco(derecha)&da_tiempo(adelantar)->adelantar(derecha)
2 hay_hueco(centro)&da_tiempo(adelantar)->adelantar(centro)

Se puede observar que cada vez los antecedentes y los consecuentes están siendo más complejos e inteligentes.

También hay algunas ideas más por desarrollar como:

- La comprobación de la velocidad del oponente para ver si es alcanzable antes de que se llegue a una curva (esto es imprescindible para poder tener antecedentes del tipo "me da tiempo de adelantar").
- El diseño de un controlador difuso para el control de las marchas.
- Diseñar un controlador PID (http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo) para realimentar la entrada con la dirección.
- Aplicar teoría del campo eléctrico para realizar adelantamientos (basándose en el comportamientos de cargas del mismo signo, que se repelen)



Y para finalizar esta entrada, dejo 2 vídeos más sobre los adelantamientos que se están logrando