RPiPico-Holonome2023/Balise_VL53L1X.c

#include <stdio.h>
#include "Geometrie_robot.h"
#include "i2c_annexe.h"
#include "Localisation.h"
#include "math.h"

#define NB_CAPTEURS 12
#define DISTANCE_OBSTACLE_IGNORE_MM 2000
#define DISTANCE_CAPTEUR_CENTRE_ROBOT_CM 4
#define DISTANCE_TROP_PRES_CM 3
#define DEMI_CONE_CAPTEUR_RADIAN 0.2225

uint8_t distance_capteur_cm[NB_CAPTEURS];
uint8_t capteur_courant=0; /* capteur en cours d'actualisation */

struct capteur_VL53L1X_t{
    uint8_t distance_lue_cm; // Distance entre le capteur et l'obstacle.
    float distance_obstacle_robot_mm; // Distance entre l'obstacle et le centre du robot.
    float angle_ref_robot; // Orientation du capteur  dans le référentiel du robot
    float angle_ref_terrain; // Orientation du capteur dans le référentiel du terrain
    float angle_ref_terrain_min; // Cone de détection du capteur (min)
    float angle_ref_terrain_max; // Cone de détection du capteur (max)
    uint donnee_valide; // L'obstacle détecté est dans le terrain et n'est pas dans le robot
    uint donnee_ignore; // Le capteur est ignoré car derrière le robot.
}capteurs_VL53L1X[NB_CAPTEURS];

void actualise_VL53L1X(struct capteur_VL53L1X_t * capteur_VL53L1X, uint8_t distance_capteur_cm);
void invalide_obstacle(struct capteur_VL53L1X_t * capteur_VL53L1X, struct position_t position_robot);

void Balise_VL53L1X_gestion(){
    i2c_annexe_get_distances(distance_capteur_cm);
    actualise_VL53L1X(&(capteurs_VL53L1X[capteur_courant]), distance_capteur_cm[capteur_courant]);
    capteur_courant++;
    if(capteur_courant == NB_CAPTEURS){
        capteur_courant=0;
    }
}

void actualise_VL53L1X(struct capteur_VL53L1X_t * capteur_VL53L1X, uint8_t distance_capteur_cm){
    struct position_t position_robot;
    position_robot = Localisation_get();
    // Actualisation de l'angle du capteur
    // Maintien de l'angle entre -PI et PI
    capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain = Geometrie_get_angle_normalisee(capteur_VL53L1X->angle_ref_robot + position_robot.angle_radian);
    capteur_VL53L1X->distance_lue_cm = distance_capteur_cm;
    capteur_VL53L1X->distance_obstacle_robot_mm = 10 * (distance_capteur_cm + DISTANCE_CAPTEUR_CENTRE_ROBOT_CM);
    capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain_min = Geometrie_get_angle_normalisee(capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain - DEMI_CONE_CAPTEUR_RADIAN);
    capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain_max = Geometrie_get_angle_normalisee(capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain + DEMI_CONE_CAPTEUR_RADIAN);

    invalide_obstacle(capteur_VL53L1X, position_robot);

}

/// @brief Definit si l'obstable doit être pris en comptre
/// @param  
void invalide_obstacle(struct capteur_VL53L1X_t *capteur_VL53L1X, struct position_t position_robot){
    // Positionne l'obstacle sur le terrain
    struct position_t position_obstacle;
    //printf("Angle:%.1f\n",capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain);
    position_obstacle.x_mm = position_robot.x_mm + cosf(capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain)* capteur_VL53L1X->distance_obstacle_robot_mm;
    position_obstacle.y_mm = position_robot.y_mm + sinf(capteur_VL53L1X->angle_ref_terrain)* capteur_VL53L1X->distance_obstacle_robot_mm;

    capteur_VL53L1X->donnee_valide=1;
    // Si la distance vaut 0, à invalider
    if(capteur_VL53L1X->distance_lue_cm <= DISTANCE_TROP_PRES_CM){
        capteur_VL53L1X->donnee_valide=0;
    }
    // Si l'obstacle est à l'extérieur du terrain (on prend 50 mm de marge à l'intérieur du terrain, la balise faisant 100 mm)
    //printf("X:%.1f,Y:%.1f\n", position_obstacle.x_mm, position_obstacle.y_mm);
    if((position_obstacle.x_mm < 50) || (position_obstacle.y_mm < 50) || (position_obstacle.x_mm > 1950) || (position_obstacle.y_mm > 2950))
    {
        capteur_VL53L1X->donnee_valide=0;
    }

}

void Balise_VL53L1X_init(){
    capteurs_VL53L1X[9].angle_ref_robot = 0;
    capteurs_VL53L1X[10].angle_ref_robot =   M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[11].angle_ref_robot = 2*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[0].angle_ref_robot =  3*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[1].angle_ref_robot =  4*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[2].angle_ref_robot =  5*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[3].angle_ref_robot =  6*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[4].angle_ref_robot =  7*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[5].angle_ref_robot =  8*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[6].angle_ref_robot =  9*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[7].angle_ref_robot =  10*M_PI/6;
    capteurs_VL53L1X[8].angle_ref_robot =  11*M_PI/6;
}

uint8_t Balise_VL53L1X_get_min_distance(void){
    uint8_t min_distance_cm = DISTANCE_OBSTACLE_IGNORE_MM / 10;
    for(uint8_t capteur=0; capteur<NB_CAPTEURS; capteur++){
        if(capteurs_VL53L1X[capteur].donnee_valide){
            if(min_distance_cm> capteurs_VL53L1X[capteur].distance_lue_cm){
                min_distance_cm = capteurs_VL53L1X[capteur].distance_lue_cm;
            }
        }
    }
    return min_distance_cm;
}

uint8_t Balise_VL53L1X_get_capteur_cm(uint8_t capteur){
    return capteurs_VL53L1X[capteur].distance_lue_cm;
}

/// @brief Renvoi l'obstacle le plus proche en tenant compte de la direction d'avancement du robot dans le référentiel du terrain.
/// La fonction utilise 3 cônes de détection : 
/// * +/- 22°, à 800 mm
/// * +/- 50°, à 580 mm
/// * +/- 90°, à 350 mm
/// @param angle_avancement_radiant : angle d'avancement du robot entre -PI et PI
/// @return 
float Balise_VL53L1X_get_distance_obstacle_mm(float angle_avancement_radiant){
    const uint8_t NB_CONE=3;
    uint16_t masque_led=0;
    struct cone_t{
        float distance_mm;
        float angle, angle_min, angle_max;
    } cone[NB_CONE];
    cone[0].angle = 22 * DEGRE_EN_RADIAN;
    cone[0].distance_mm = 1200;

    cone[1].angle = 50 * DEGRE_EN_RADIAN;
    cone[1].distance_mm = 580;

    cone[2].angle = 90 * DEGRE_EN_RADIAN;
    cone[2].distance_mm = 350;

    for(uint8_t cone_index=0; cone_index<NB_CONE; cone_index++){
        cone[cone_index].angle_min = Geometrie_get_angle_normalisee( angle_avancement_radiant - cone[cone_index].angle);
        cone[cone_index].angle_max = Geometrie_get_angle_normalisee( angle_avancement_radiant + cone[cone_index].angle);
    }

    float angle_min, angle_max;
    float distance_minimale = DISTANCE_OBSTACLE_IGNORE_MM;
    
    for(uint8_t capteur=0; capteur<NB_CAPTEURS; capteur++){
        capteurs_VL53L1X[capteur].donnee_ignore = 1;
        for(uint8_t cone_index=0; cone_index<NB_CONE; cone_index++){

            //On test si le capteur détecte dans la plage du cône
            if(Geometrie_intersecte_plage_angle(
                    cone[cone_index].angle_min, cone[cone_index].angle_max,
                    capteurs_VL53L1X[capteur].angle_ref_terrain_min, capteurs_VL53L1X[capteur].angle_ref_terrain_max)){
                // Si l'obstacle est sur le terrain
                if(capteurs_VL53L1X[capteur].donnee_valide){
                    // Si la distance est plus petite que la distance minimale actuelle
                    // Si la distance est plus petite que le cône en question...
                    if(capteurs_VL53L1X[capteur].distance_obstacle_robot_mm < distance_minimale){
                        if(capteurs_VL53L1X[capteur].distance_obstacle_robot_mm < cone[cone_index].distance_mm){
                            // On retient cette distance comme étant notre distance minimale
                            distance_minimale = capteurs_VL53L1X[capteur].distance_obstacle_robot_mm;
                        }
                    }
                }
                // Le capteur est pris en compte au moins dans un cône
                capteurs_VL53L1X[capteur].donnee_ignore = 0;
            }
        }
    }

    // On éteint les LEDs qui correspondent aux capteurs ignorés
    for(uint8_t capteur=0; capteur<NB_CAPTEURS; capteur++){
        if(capteurs_VL53L1X[capteur].donnee_ignore == 1){
            masque_led |= 1 << capteur;
        }
    }
    i2c_annexe_couleur_balise(0, masque_led);

    // On enlève le rayon du robot et la taille du robot adverse
    if(distance_minimale  < DISTANCE_OBSTACLE_IGNORE_MM){
        distance_minimale -= (RAYON_ROBOT + RAYON_ROBOT_ADVERSE_MM);
        if(distance_minimale < 0){
            distance_minimale = 0;
        }
    }

    return distance_minimale;
}