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checkCollision

Vérifier les collisions entre les corps de l'ego et les obstacles

Depuis R2020b

Syntaxe

collisionFound = checkCollision(capsuleListObj)

[fullResults,distance] = checkCollision(capsuleListObj,options)

Description

collisionFound = checkCollision(capsuleListObj) vérifie chaque corps de l'ego pour les collisions avec des obstacles dans l'environnement. La fonction indique si chaque corps de l'ego est en collision à chaque pas de temps.

[fullResults,distance] = checkCollision(capsuleListObj,options) vérifie chaque corps de l'ego pour les collisions avec des obstacles dans l'environnement et renvoie les résultats en utilisant des options de détection de collision spécifiées supplémentaires options.

Exemples

Construisez des chemins corporels de l'ego et vérifiez les collisions avec des obstacles

Construisez un chemin corporel de l'ego et maintenez les états d'obstacles à l'aide de l'objet dynamicCapsuleList . Visualisez les états de tous les objets de l'environnement à différents horodatages. Validez le chemin du corps de l’ego en vérifiant les collisions avec des obstacles dans l’environnement.

Créez l'objet dynamicCapsuleList . Extrayez le nombre maximum d'étapes à utiliser comme nombre d'horodatages pour vos chemins d'objet.

obsList = dynamicCapsuleList;
numSteps = obsList.MaxNumSteps;

Ajouter un corps d'ego

Définissez un corps d'ego en spécifiant l'ID, la géométrie et l'état ensemble dans une structure. La géométrie de la capsule a une longueur de 3 m et un rayon de 1 m. Spécifiez l'état sous forme de chemin linéaire de x = 0m à x = 100m.

egoID1 = 1;
geom = struct("Length",3,"Radius",1,"FixedTransform",eye(3));
states = linspace(0,1,obsList.MaxNumSteps)'.*[100 0 0];

egoCapsule1 = struct('ID',egoID1,'States',states,'Geometry',geom);
addEgo(obsList,egoCapsule1);

show(obsList,"TimeStep",[1:numSteps]);
ylim([-20 20])

Ajouter des obstacles

Spécifiez les états de deux obstacles séparés du corps du moi de 5 m dans des directions opposées sur l'axe  y . Supposons que les obstacles ont la même géométrie geom que le corps de l'ego.

obsState1 = states + [0 5 0];
obsState2 = states + [0 -5 0];

obsCapsule1 = struct('ID',1,'States',obsState1,'Geometry',geom);
obsCapsule2 = struct('ID',2,'States',obsState2,'Geometry',geom);

addObstacle(obsList,obsCapsule1);
addObstacle(obsList,obsCapsule2);

show(obsList,"TimeStep",[1:numSteps]);
ylim([-20 20])

Mettre à jour les obstacles

Modifiez l'emplacement de vos obstacles et les dimensions géométriques au fil du temps. Utilisez la structure générée précédemment, modifiez les champs et mettez à jour les obstacles à l'aide des fonctions objets updateObstacleGeometry et updateObstaclePose . Réduit le rayon du premier obstacle à 0,5 m et modifie le chemin pour le déplacer vers le corps de l'ego.

obsCapsule1.Geometry.Radius = 0.5;

obsCapsule1.States = ...
    [linspace(0,100,numSteps)' ... % x
     linspace(5,-4,numSteps)' ... % y 
     zeros(numSteps,1)]; % theta

updateObstacleGeometry(obsList,1,obsCapsule1);
updateObstaclePose(obsList,1,obsCapsule1);

Vérifier les collisions

Visualisez les nouveaux chemins. Montrer où se situent les collisions entre le corps de l'ego et un obstacle, que l'écran met en évidence en rouge. Notez que les collisions entre les obstacles ne sont pas vérifiées.

show(obsList,"TimeStep",[1:numSteps],"ShowCollisions",1);
ylim([-20 20])
xlabel("X (m)")
ylabel("Y (m)")

Vérifiez par programme les collisions à l'aide de la fonction objet checkCollision . La fonction renvoie un vecteur de valeurs logiques qui indique l'état de chaque pas de temps. Le vecteur est transposé à des fins d'affichage.

collisions = checkCollision(obsList)'

collisions = 1x31 logical array

   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0

Pour valider des chemins avec un grand nombre d'étapes, utilisez la fonction any sur le vecteur des valeurs de collision.

if any(collisions)
    disp("Collision detected.")
end

Collision detected.

Mettre à jour le chemin de l'ego

Spécifiez un nouveau chemin pour le corps de l’ego. Visualisez à nouveau les chemins, affichant les collisions.

egoCapsule1.States = ...
    [linspace(0,100,numSteps)' ... % x
    3*sin(linspace(0,2*pi,numSteps))' ... % y
    zeros(numSteps,1)]; % theta

updateEgoPose(obsList,1,egoCapsule1);

show(obsList,"TimeStep",[1:numSteps],"ShowCollisions",1);
ylim([-20 20])

Arguments d'entrée

capsuleListObj — Liste de capsules dynamique

Objet dynamicCapsuleList | dynamicCapsuleList3D objet

Liste de capsules dynamique, spécifiée comme objet dynamicCapsuleList ou dynamicCapsuleList3D .

options — Options de détection de collision

structure

Options de détection de collision, spécifiées sous forme de structure avec ces champs :

• FullResults –– Renvoie les résultats de collision pour chaque obstacle séparément, spécifié comme un 0 (false) ou 1 (true). Voir l'argument de sortie fullResults .

• ReturnDistance –– Renvoie le calcul de distance à partir de la vérification des collisions, spécifié comme un 0 (false) ou 1 (true). Voir l'argument de sortie distance .

Types de données : struct

Arguments de sortie

collisionFound — Résultats de la vérification des collisions

n-by- e matrice de valeurs logiques

Résultats de la vérification des collisions, renvoyés sous la forme d'une matrice n-by- e de valeurs logiques. Par défaut, la fonction vérifie toute collision entre n'importe quel objet, qui renvoie une matrice n-by- e , où n est le nombre maximum d'états pour les corps du moi dans l'objet capsuleListobj spécifié, et e est le nombre de corps du moi.

Types de données : logical

fullResults — Résultats complets de la vérification des collisions pour chaque obstacle

n-by- o-by- e tableau de valeurs logiques

Résultats complets de la vérification des collisions pour chaque obstacle, renvoyés sous la forme d'un tableau n-by- o-by- e de valeurs logiques. n est le nombre maximum d'états pour les corps du moi dans l'argument capsuleListobj spécifié, o est le nombre d'obstacles, et e est le nombre de corps de l’ego.

Dépendances

Pour renvoyer l'argument de sortie fullResults , spécifiez l'argument d'entrée options avec le champ FullResults défini sur true.

Types de données : logical

distance — Distance des obstacles

n-by- e matrice numérique | n-par- o par- e tableau numérique

Distance des obstacles, renvoyée sous forme de matrice numérique n-par- e ou n-par- o by- e tableau numérique. Les dimensions et le comportement de l'argument distance dépendent de la valeur du champ FullResults de l'argument options.

distance Dimensions	FullResults Valeur	Comportement
n-by- e matrice numérique	false	Renvoie la distance entre chaque corps de l'ego et l'obstacle le plus proche à chaque pas de temps. n est le nombre maximum d'états pour les corps du moi spécifié dans l'argument capsuleListObj , et e est le nombre de corps du moi.
n-par- o par- e tableau numérique	true	Renvoie la distance entre chaque corps de l'ego et chaque obstacle à chaque pas de temps. o est le nombre d’obstacles.

Dépendances

Pour renvoyer l'argument de sortie distance , spécifiez l'argument d'entrée options avec le champ ReturnDistance défini sur true.

Types de données : single | double

Capacités étendues

Génération de code C/C++
Générez du code C et C++ avec MATLAB® Coder™.

Historique des versions

Introduit dans R2020b

Voir aussi

Objets

• dynamicCapsuleList | dynamicCapsuleList3D

Fonctions

• addEgo | addObstacle | egoGeometry | egoPose | obstacleGeometry | obstaclePose | removeEgo | removeObstacle | show | updateEgoGeometry | updateEgoPose | updateObstacleGeometry | updateObstaclePose

Rubriques

• Highway Trajectory Planning Using Frenet Reference Path