vehicleCostmap

Costmap, представляющая пространство планирования вокруг транспортного средства

Описание

The vehicleCostmap объект создает косметику, которая представляет пространство поиска планирования вокруг транспортного средства. Косметическая карта содержит информацию об окружении, такие как препятствия или области, которые транспортное средство не может пройти. Чтобы проверить на столкновения, косметическая карта раздувает препятствия, используя радиус инфляции, указанный в CollisionChecker свойство. Косметическая карта используется алгоритмами планирования пути, такими как pathPlannerRRT, чтобы найти пути без столкновения для транспортного средства, чтобы следовать.

Косметика хранится как 2-D сетка камер, часто называемая occupancy grid или occupancy map. Каждая камера сетки в косметике имеет значение в области значений [0, 1], представляющем стоимость навигации по этой камере сетки. Состояние каждой камеры сетки free, occupied или unknown, определяемое FreeThreshold и OccupiedThreshold свойства.

Следующий рисунок показывает косметику с выборочными затратами и состояниями камеры сетки.

Создание

Синтаксис

costmap = vehicleCostmap(C)

costmap = vehicleCostmap(mapWidth,mapLength)

costmap = vehicleCostmap(mapWidth,mapLength,costVal)

costmap = vehicleCostmap(occMap)

costmap = vehicleCostmap(___,'MapLocation',mapLocation)

costmap = vehicleCostmap(___,Name,Value)

Описание

costmap = vehicleCostmap(C) создает косметическую карту транспортного средства с использованием значений затрат в матрице C.

costmap = vehicleCostmap(mapWidth,mapLength) создает транспортное средство косметику, представляющую область ширины mapWidth и длина mapLength в мировых единицах измерения. По умолчанию каждая камера сетки находится в неизвестном состоянии.

пример

costmap = vehicleCostmap(mapWidth,mapLength,costVal) также присваивает стоимость по умолчанию, costVal, для каждой камеры в сетке.

costmap = vehicleCostmap(occMap) создает транспортное средство косметику из карты заполнения occMap. Для использования этого синтаксиса требуется Navigation Toolbox™.

costmap = vehicleCostmap(___,'MapLocation',mapLocation) задает в mapLocation координаты левого нижнего угла косметической карты. Задайте 'MapLocation',mapLocation после любого из предыдущих входов и в любом порядке среди Name,Value аргументы в виде пар.

costmap = vehicleCostmap(___,Name,Value) использует Name,Value пара аргументов для задания FreeThreshold, OccupiedThreshold, CollisionChecker, и CellSize свойства. Для примера, vehicleCostmap(C,'CollisionChecker',ccConfig) использует inflationCollisionChecker объект, ccConfig, для представления формы транспортного средства и проверки на столкновения. После создания объекта можно обновить все эти свойства, кроме CellSize.

Входные параметры

расширить все

`C` - Значения затрат
матрица вещественных значений в области значений [0, 1]

Значения затрат, заданные как матрица вещественных значений, которые находятся в области значений [0, 1].

При создании vehicleCostmap объект, если вы не задаете C или равномерное значение затрат, costVal, затем значение затрат по умолчанию для каждой камеры сетки является (FreeThreshold + OccupiedThreshold)/2.

Типы данных: single | double

`mapWidth` - Ширина косметической карты
положительный действительный скаляр

Ширина косметики, в мировых единицах измерения, задается как положительный действительный скаляр.

`mapLength` - Длина косметической карты
положительный действительный скаляр

Длина косметики, в мировых единицах измерения, задается как положительный действительный скаляр.

`costVal` - Единообразное значение
действительный скаляр в области значений [0, 1]

Равномерное значение стоимости, примененное ко всем камерам в косметике, заданное как действительный скаляр в области значений [0, 1].

При создании vehicleCostmap объект, если вы не задаете costVal или матрицу стоимости, C, затем значение затрат по умолчанию для каждой камеры сетки является (FreeThreshold + OccupiedThreshold)/2.

`occMap` - Карта заполнения
`occupancyMap` | объекта `binaryOccupancyMap` объект

Карта заполнения, заданная как occupancyMap (Navigation Toolbox) или binaryOccupancyMap (Navigation Toolbox) объект. Для использования этого аргумента требуется Navigation Toolbox.

`mapLocation` - Расположение косметики
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор вида [mapX mapY]

Расположение Costmap, заданное как двухэлементный вектор с реальным значением вида [mapX mapY]. Этот вектор задает положение координат левого нижнего угла косметики.

Пример: 'MapLocation',[8 8]

Свойства

расширить все

`FreeThreshold` - Порог, ниже которого ячейка сетки свободна
`0.2` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

Порога ниже которого сетка камеры свободной, задается как действительный скаляр в область значений [0, 1].

Сетчатая камера с c затрат может иметь одно из следующих состояний:

Если c < FreeThreshold, состояние камеры сетки свободно.
Если c ≥ FreeThreshold и c ≤ OccupiedThreshold, состояние камеры сетки неизвестно.
Если c > OccupiedThreshold, состояние камеры сетки занято.

`OccupiedThreshold` - Порог, выше которого занята ячейка сетки
`0.65` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

Порог, выше которого занята камера сетки, задаётся как действительный скаляр в области значений [0, 1].

Сетчатая камера с c затрат может иметь одно из следующих состояний:

Если c < FreeThreshold, состояние камеры сетки свободно.
Если c ≥ FreeThreshold и c ≤ OccupiedThreshold, состояние камеры сетки неизвестно.
Если c > OccupiedThreshold, состояние камеры сетки занято.

`CollisionChecker` - строение проверки столкновения
`inflationCollisionChecker()` (по умолчанию) | `InflationCollisionChecker` объект

Строение проверки столкновения, заданная как InflationCollisionChecker объект. Чтобы создать этот объект, используйте inflationCollisionChecker функция. Использование свойств InflationCollisionChecker объект, можно сконфигурировать:

Радиус инфляции, используемый для раздувания препятствий в косметике
Количество кругов, используемых для окружности транспортного средства при вычислении радиуса инфляции
Размещение каждой окружности вдоль продольной оси транспортного средства
Размерности транспортного средства

По умолчанию CollisionChecker использует значение по умолчанию InflationCollisionChecker объект, который создается с помощью синтаксиса inflationCollisionChecker(). Это строение проверки столкновения заключает транспортное средство в один круг.

`MapExtent` - Объем косметической карты
неотрицательный целочисленный вектор с четырьмя элементами формы [<reservedrangesplaceholder3> <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0>

]

Это свойство доступно только для чтения.

Степень costmap вокруг транспортного средства, определенного как неотрицательный целочисленный вектор с четырьмя элементами формы [<reservedrangesplaceholder3> <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> ].

xmin и xmax описывают длину карты в мировых координатах.
ymin и ymax описывают ширину карты в мировых координатах.

`CellSize` - Длина стороны каждой квадратной камеры
`1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Длина стороны каждой квадратной камеры, в мировых единицах измерения, задается как положительный действительный скаляр. Для примера длина стороны 1 подразумевает сетку, где каждая камера представляет собой квадрат размера 1 на 1 метр. Меньшие значения улучшают разрешение пространства поиска за счет увеличения потребления памяти.

Можно задать CellSize когда вы создаете vehicleCostmap объект. Однако после создания объекта CellSize становится доступным только для чтения.

`MapSize` - Размер сетки косметической карты
двухэлементный, положительный целочисленный вектор формы [nrows ncols]

Это свойство доступно только для чтения.

Размер сетки costmap, заданный как двухэлементный, положительный целочисленный вектор вида [nrows ncols].

nrows - количество строк камер сетки в косметической карте.
ncols - количество столбцов камер сетки в косметической карте.

Функции объекта

`checkFree`	Проверьте косметику транспортного средства на безколлизионные положения или точки
`checkOccupied`	Проверьте косметику транспортного средства на занятые положения или точки
`getCosts`	Получите значение затрат на камеры в транспортное средство costmap
`setCosts`	Установите значение затрат на камеры в транспортное средство costmap
`plot`	Постройте косметическую карту транспортного средства

Примеры

свернуть все

Создание и заполнение косметической карты транспортного средства

Открыть Live Script

Создайте косметику размером 10 на 20 метров, которая разделена на квадратные камеры размером 0,5 на 0,5 метра. Задайте значение стоимости по умолчанию 0,5 для всех камер.

mapWidth = 10;
mapLength = 20;
costVal = 0.5;
cellSize = 0.5;

costmap = vehicleCostmap(mapWidth,mapLength,costVal,'CellSize',cellSize)

costmap = 
  vehicleCostmap with properties:

        FreeThreshold: 0.2000
    OccupiedThreshold: 0.6500
     CollisionChecker: [1x1 driving.costmap.InflationCollisionChecker]
             CellSize: 0.5000
              MapSize: [40 20]
            MapExtent: [0 10 0 20]

Отметьте препятствие на косметике. Отобразите косметику.

occupiedVal = 0.9;
xyPoint = [2,4]; 
setCosts(costmap,xyPoint,occupiedVal)

plot(costmap)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type image, patch. This object represents Inflated Areas.

Отметьте зону без препятствий на косметике. Отобразите косметику еще раз.

freeVal = 0.15; 
[X,Y] = meshgrid(3.5:cellSize:5,0.5:cellSize:1.5); 
setCosts(costmap,[X(:),Y(:)],freeVal)
plot(costmap)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type image, patch. This object represents Inflated Areas.

Алгоритмы

Чтобы упростить проверку, находится ли положение транспортного средства в столкновении, vehicleCostmap раздувает размер препятствий. Алгоритм проверки столкновения следует следующим шагам:

Вычислите радиус инфляции в мировых единицах измерения из размерностей транспортного средства. Радиус инфляции по умолчанию равен радиусу наименьшего набора перекрывающихся кругов, необходимых для полного окружения транспортного средства. Центральные точки кругов расположены вдоль продольной оси транспортного средства. Увеличение количества кругов уменьшает радиус инфляции, что позволяет более точно проверять столкновения.

Радиус инфляции, один центр	Радиус инфляции, три центра

Преобразуйте радиус инфляции в количество камер сетки, R. Округлить нецелочисленные значения R в следующее самое большое целое число.

Надьте размер препятствий с помощью R. Пометьте все камеры в надувной области как занятые.

На графиках показаны занятые камеры темно-красного цвета. Камеры в надутых областях окрашены в светло-красный цвет. Сплошная черная линия показывает исходный радиус инфляции. На схеме слева R равно 3. На схеме справа R равно 2.

Надутые камеры сетки, один центр	Раздутые Сетки Камер, Три Центра

Проверьте, находятся ли центральные точки транспортного средства на надутых камерах сетки.
- Если какая-либо центральная точка лежит на надутой камере сетки, то положение транспортного средства занято. checkOccupied функция возвращает true. Занятое положение не обязательно означает столкновение. Для примера транспортного средства может лежать на надутой сетке камеры но не на сетке камеры которая фактически занята.
- Если ни один центр не точек лежать на надутых камерах сетки, и значение затрат каждой камеры, содержащего центральную точку, меньше FreeThreshold, тогда положение транспортного средства будет свободным. checkFree функция возвращает true.
- Если ни один центр не точек лежать на надутых камерах сетки, и значение затрат любой камеры, содержащего центральную точку, больше FreeThreshold, тогда положение транспортного средства неизвестно. Оба checkFree и checkOccupied возврат false.

Следующие положения рассматриваются при столкновении, потому что, по меньшей мере, одна центральная точка находится на раздуваемой области.

Положение при столкновении, один центр	Положение при столкновении, три центра

Вопросы совместимости

расширить все

`InflationRadius` и `VehicleDimensions` свойства были удалены

Ошибки, начинающиеся в R2020b

The InflationRadius и VehicleDimensions свойства vehicleCostmap объект был удален. Вместо этого следуйте этому процессу:

Используйте inflationCollisionChecker функция для создания InflationCollisionChecker объект, который имеет InflationRadius и VehicleDimensions свойства.
Задайте этот объект как значение CollisionChecker свойство vehicleCostmap.

Если вы задаете эти свойства для vehicleCostmapобъект возвращает ошибку.

Когда vehicleCostmap объект введен в R2018a, этот объект раздувает препятствия исходя только из заданного радиуса инфляции и размерностей транспортного средства. The InflationCollisionChecker объект, который задан в CollisionChecker свойство vehicleCostmap, предоставляет дополнительные опции строения для раздувания препятствий. Например, можно задать количество кругов, используемых для вычисления радиуса инфляции, что позволяет более точно проверять столкновения.

Код обновления

Таблица показывает типовое использование InflationRadius и VehicleDimensions свойства vehicleCostmap. Также показано, как обновить код с помощью соответствующих свойств InflationCollisionChecker объект.

Недопустимое использование	Рекомендуемая замена
vehicleDims = vehicleDimensions(5,2); inflationRadius = 1.2; costmap = vehicleCostmap(C, ... 'VehicleDimensions',vehicleDims, ... 'InflationRadius',inflationRadius);	vehicleDims = vehicleDimensions(5,2); inflationRadius = 1.2; ccConfig = inflationCollisionChecker(vehicleDims, ... 'InflationRadius',inflationRadius); costmap = vehicleCostmap(C, ... 'CollisionChecker',ccConfig);

Недопустимое использование

Рекомендуемая замена

vehicleDims = vehicleDimensions(5,2);
inflationRadius = 1.2;
costmap = vehicleCostmap(C, ...
    'VehicleDimensions',vehicleDims, ...
    'InflationRadius',inflationRadius);

vehicleDims = vehicleDimensions(5,2);
inflationRadius = 1.2;
ccConfig = inflationCollisionChecker(vehicleDims, ...
    'InflationRadius',inflationRadius);
costmap = vehicleCostmap(C, ...
    'CollisionChecker',ccConfig);

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

Указания и ограничения по применению:

occupancyMap и binaryOccupancyMap входы не поддерживаются.
Проверка столкновения строения сохраненная в CollisionChecker свойство должно быть константой времени компиляции.
The mapLocation входной параметр должен быть константой времени компиляции.

См. также

inflationCollisionChecker | pathPlannerRRT

Темы

Введенный в R2018a

Документация

vehicleCostmap

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Входные параметры

`C` - Значения затрат
матрица вещественных значений в области значений [0, 1]

`mapWidth` - Ширина косметической карты
положительный действительный скаляр

`mapLength` - Длина косметической карты
положительный действительный скаляр

`costVal` - Единообразное значение
действительный скаляр в области значений [0, 1]

`occMap` - Карта заполнения
`occupancyMap` | объекта `binaryOccupancyMap` объект

`mapLocation` - Расположение косметики
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор вида [mapX mapY]

Свойства

`FreeThreshold` - Порог, ниже которого ячейка сетки свободна
`0.2` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

`OccupiedThreshold` - Порог, выше которого занята ячейка сетки
`0.65` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

`CollisionChecker` - строение проверки столкновения
`inflationCollisionChecker()` (по умолчанию) | `InflationCollisionChecker` объект

`CellSize` - Длина стороны каждой квадратной камеры
`1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`MapSize` - Размер сетки косметической карты
двухэлементный, положительный целочисленный вектор формы [nrows ncols]

Функции объекта

Примеры

Создание и заполнение косметической карты транспортного средства

Алгоритмы

Вопросы совместимости

`InflationRadius` и `VehicleDimensions` свойства были удалены

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Темы

Документация по Automated Driving Toolbox

Поддержка

Документация

vehicleCostmap

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Входные параметры

C - Значения затрат матрица вещественных значений в области значений [0, 1]

mapWidth - Ширина косметической карты положительный действительный скаляр

mapLength - Длина косметической карты положительный действительный скаляр

costVal - Единообразное значение действительный скаляр в области значений [0, 1]

occMap - Карта заполнения occupancyMap | объекта binaryOccupancyMap объект

mapLocation - Расположение косметики [0 0] (по умолчанию) | двухэлементный вектор вида [mapX mapY]

Свойства

FreeThreshold - Порог, ниже которого ячейка сетки свободна 0.2 (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

OccupiedThreshold - Порог, выше которого занята ячейка сетки 0.65 (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

CollisionChecker - строение проверки столкновения inflationCollisionChecker() (по умолчанию) | InflationCollisionChecker объект

CellSize - Длина стороны каждой квадратной камеры 1 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

MapSize - Размер сетки косметической карты двухэлементный, положительный целочисленный вектор формы [nrows ncols]

Функции объекта

Примеры

Создание и заполнение косметической карты транспортного средства

Алгоритмы

Вопросы совместимости

InflationRadius и VehicleDimensions свойства были удалены

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Темы

Документация по Automated Driving Toolbox

Поддержка

`C` - Значения затрат
матрица вещественных значений в области значений [0, 1]

`mapWidth` - Ширина косметической карты
положительный действительный скаляр

`mapLength` - Длина косметической карты
положительный действительный скаляр

`costVal` - Единообразное значение
действительный скаляр в области значений [0, 1]

`occMap` - Карта заполнения
`occupancyMap` | объекта `binaryOccupancyMap` объект

`mapLocation` - Расположение косметики
`[0 0]` (по умолчанию) | двухэлементный вектор вида [mapX mapY]

`FreeThreshold` - Порог, ниже которого ячейка сетки свободна
`0.2` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

`OccupiedThreshold` - Порог, выше которого занята ячейка сетки
`0.65` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0, 1]

`CollisionChecker` - строение проверки столкновения
`inflationCollisionChecker()` (по умолчанию) | `InflationCollisionChecker` объект

`CellSize` - Длина стороны каждой квадратной камеры
`1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`MapSize` - Размер сетки косметической карты
двухэлементный, положительный целочисленный вектор формы [nrows ncols]

`InflationRadius` и `VehicleDimensions` свойства были удалены

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®