incl/bcar.h

   1 /*
   2 This file is part of I am car.
   3
   4 I am car is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7 (at your option) any later version.
   8
   9 I am car is distributed in the hope that it will be useful,
  10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 GNU General Public License for more details.
  13
  14 You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 along with I am car. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16 */
  17
  18 #ifndef BICYCLECAR_H
  19 #define BICYCLECAR_H
  20
  21 #include <vector>
  22 #include "rrtnode.h"
  23
  24 #define BCAR_HEIGHT 1.450
  25 #define BCAR_LENGTH 3.760
  26 #define BCAR_SAFETY_DIST 0
  27 #define BCAR_TURNING_RADIUS 10.820
  28 #define BCAR_WHEEL_BASE 2.450
  29 #define BCAR_WIDTH 1.625
  30 #define BCAR_DIST_REAR ((BCAR_LENGTH - BCAR_WHEEL_BASE) / 2)
  31 #define BCAR_DIST_FRONT (BCAR_LENGTH - BCAR_DIST_REAR)
  32 #define BCAR_DIAG_RADI pow(pow(BCAR_DIST_FRONT, 2) + pow(BCAR_WIDTH/2, 2), 0.5)
  33 #define BCAR_DIAG_RRADI pow(pow(BCAR_DIST_REAR, 2) + pow(BCAR_WIDTH/2, 2), 0.5)
  34 #define BCAR_OUT_RADI pow( \
  35         pow(BCAR_TURNING_RADIUS + BCAR_WIDTH/2, 2) + \
  36         pow(BCAR_DIST_FRONT, 2), 0.5)
  37
  38 #define MAXSTEER(wb, tr) ((wb) / (tr))
  39
  40 class BicycleCar: public RRTNode {
  41         private:
  42                 // see https://en.wikipedia.org/wiki/Fiat_Punto
  43                 const float height_ = BCAR_HEIGHT;
  44                 const float length_ = BCAR_LENGTH;
  45                 const float safety_dist_ = BCAR_SAFETY_DIST;
  46                 const float turning_radius_ = BCAR_TURNING_RADIUS;
  47                 const float wheel_base_ = BCAR_WHEEL_BASE;
  48                 const float width_ = BCAR_WIDTH;
  49
  50                 float speed_ = 0;
  51                 float steer_ = 0;
  52
  53                 BicycleCar *bcparent_;
  54         public:
  55                 using RRTNode::RRTNode;
  56
  57                 // getter
  58                 float length();
  59                 float wheelbase();
  60                 float width();
  61
  62                 float dr();
  63                 float df();
  64
  65                 float lfx();
  66                 float lrx();
  67                 float rrx();
  68                 float rfx();
  69                 float lfy();
  70                 float lry();
  71                 float rry();
  72                 float rfy();
  73
  74                 float lwbx();
  75                 float lwby();
  76                 float rwbx();
  77                 float rwby();
  78
  79                 /** Return circle center on the left side of the car */
  80                 RRTNode *ccl();
  81                 /** Return circle center on the right side of the car */
  82                 RRTNode *ccr();
  83
  84                 float speed();
  85                 float steer();
  86
  87                 BicycleCar *bcparent() const;
  88
  89                 // setter
  90                 bool speed(float s);
  91                 bool steer(float s);
  92
  93                 void bcparent(BicycleCar *bcp);
  94
  95                 // other
  96                 std::vector<RRTEdge *> frame();
  97                 bool next();
  98                 bool next(float speed, float steer);
  99
 100                 /** Return distance from wheelbase center to top corner */
 101                 float diag_radi();
 102                 /** Return distance from wheelbase center to rear corner */
 103                 float diag_rradi();
 104                 /** Outer radius of the farthest point */
 105                 float out_radi();
 106                 /** Angle between wheelbase line and outer radius */
 107                 float alfa();
 108                 /** Return true if `n` not inside of `ccl`, `ccr` */
 109                 bool drivable(RRTNode *n);
 110                 /** Return node rotated by `dh` around `c` */
 111                 BicycleCar *move(RRTNode *c, float dh);
 112 };
 113
 114 #endif