Game Positioning System™ (GPS) センサーは、VEX V5 ロボット競技 (V5RC) フィールドの周囲にあるフィールド コードを使用して、センサーの位置と方向を追跡して報告するように設計されています。
この記事では、GPS センサーの機能、報告されるデータ、V5 Brain の画面でこのセンサー データを表示して理解する方法について説明し、このセンサーを効果的に使用できるようにします。この記事で取り上げた概念について詳しくは、以下のビデオをご覧ください。
GPSセンサーの仕組み
GPS (ゲーム ポジショニング システム) センサーは、ビデオ フィードを使用してフィールドの周囲のパターンを確認します。検出されたパターンに基づいて、センサーはフィールド上の位置に関するデータを報告します。
VEX V5 競技 (V5RC) フィールド上の位置は、座標系によって決定されます。 (0, 0)、つまり原点は、ここに示すように、フィールドの中心にあります。
フィールドの範囲は、X 軸と Y 軸に沿って約 -1.8 メートル (m) から 1.8 メートル (m) です。 GPS センサーはこの座標系に基づいてデータを報告します。
フィールドの壁には GPS フィールド コードが直接印刷されています。各壁の市松模様のようなパターンは繰り返されず、フィールドの特定の領域に対応しています。
GPS センサーは、フィールド コードの検出された部分に基づいて、フィールド上のセンサーの座標位置を計算します。
計算された位置に基づいて、GPS センサーはセンサーの位置に関する情報を報告します。
- フィールド上のセンサーのX座標
- フィールド上のセンサーのY座標
- フィールド上のセンサーの方向（度）
- 信号品質（報告されたセンサーデータの信頼性）
X 位置は、フィールドの X 軸に沿った GPS センサーの報告された位置です。
この例では、X 座標は約 1.4m です。
Y 位置は、フィールドの Y 軸に沿った GPS センサーの報告された位置です。
この例では、Y 座標は約 1.2m です。
方位はフィールド方位に対応し、時計回りに 0 度から 359.9 度の範囲になります。 0ºは12時の位置にあります。
この例では、方位は約 40 度です。
GPSセンサーの使用を開始する
GPSセンサーの取り付け
GPS センサーからのデータは V5 Brain で表示できます。このデータを表示するには、まず GPS センサーをロボットに取り付ける必要があります。
GPS センサーはロボットの後ろを向いてロボットの後部に取り付けることをお勧めします。前面に取り付けると、ゲーム要素によってセンサーの視界の大部分が遮られる可能性があります。
注: GPS センサーが VEX ロゴを正しい向きにして正しい向きで取り付けられていることを確認してください。そうしないと、位置が正しく報告されません。
また、フィールド コードに準拠するために、GPS センサーを地面から十分高い位置にロボットに取り付けることをお勧めします。これにより、フィールド上の他の誤ったオブジェクトやロボット機構がセンサーのフィールド コード検出機能に干渉する可能性が低減されます。
GPSセンサーデータの表示
センサーがロボットに取り付けられ、ロボットがフィールド上に配置されると、V5 Brain の GPS センサーからのデータを表示できるようになります。デバイス情報を表示するには、次の手順に従います。
V5 Brain の電源をオンにし、 デバイス アイコンを選択します。
[デバイス情報] 画面で [GPS センサー] アイコンを選択します。
これで、ロボットをフィールド上で移動させて、V5 Brain の画面に表示されるセンサーの現在の位置と方向を観察できます。
GPS センサーの位置が V5 Brain のデバイス画面にどのように表示されるかを見てみましょう。参考までに、これはフィールド上のロボットの位置です。
場所ビューでは、フィールドとその座標グリッドのグラフィカルな表現が右側に表示されます。
赤い矢印は GPS センサーの現在の方向を表します。矢印から伸びる白い円錐は、センサーの現在の視野を表示します。
GPS センサーの X 位置と Y 位置は、Brain の画面の左上に表示されます。
注: ブレインの画面で X と Y の位置を含むボックスを選択すると、表示単位をメートル (m) からインチ (in) に変更できます。
GPS センサーの現在の方位も度単位で表示されます。
注:V5 Brain Screen には、GPS センサーの方向が -180 度から 180 度まで表示されます。
0º の位置から開始します:
- 0度から180度までの時計回りの方向が正である。
- 反時計回りの0度から-180度までの方向は負である。
ここに示す画像のように、Brain の画面の左下のボックスを選択すると、位置グリッド ビューと GPS センサーの実際のカメラ ビューを切り替えることができます。
画像オプションを表示すると、センサーによって検出された要素を確認できます。
- フィールドストリップ上の白黒のボックスのパターン
- 場所の GPS フィールド コード (緑の境界線で示されます)
- 検出されたパターン間の距離（パターン要素の交差点の赤い点で示される）
GPSセンサーからのデータの理解
GPS センサーのデータを Brain 画面で表示する方法がわかったので、自分で GPS センサーをテストし始めることができます。以下に、ロボットの位置と GPS センサーが Brain 画面に表示されるデータにどのように接続されるかを示す例をいくつか示します。これにより、作業を開始するのに役立ちます。
拡大するには、以下の画像を選択してください。
例1
この例では、ロボットがフィールドの右上隅にあり、GPS センサーが右側の壁を向いていることがわかります。
この立場から、次のことが期待できます。
- 正のx座標
- 正のy座標
- 約90度の方向
| ロケーションビュー | 画像表示 |
|---|---|
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V5 Brain の画面から得られたこれらの画像に表示されるデータは、上記の予測と一致しています。 V5 Brain の画面で GPS センサーのデータを確認すると、センサーの座標は (0.74, 1.08) と表示されます。これは、位置ビューの座標グリッド フォームにも表示されます。 ここで、 センサー の方向が約 90 度 (88.68 度) と報告されており、赤い矢印が指している方向と一致していることに注意してください。対照的に、ロボットはモバイルゴールを保持しており、推定 270 度の方向を向いています。これは、センサーがロボットの後ろ 向く推奨位置に取り付けられているためです。 | |
例2
この例では、ロボットはフィールド上でほぼ同じ位置にありますが、180 度回転しているため、GPS センサーは左側の壁を向いています。
この立場から、次のことが期待できます。
- 正のx座標
- 正のy座標
- 約-90ºの方位
| ロケーションビュー | 画像表示 |
|---|---|
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V5 Brain の画面から得られたこれらの画像に表示されるデータは、上記の予測と一致しています。 最初の例の画像ビューとは対照的に、赤い点でマークされた交差点が大幅に多くあり、フィールド コードのより大きなセクションが検出されていることを示しています。センサーは、検出されたフィールド コードの量と、検出されたフィールド コードのパターンに基づいて、周囲からの距離を計算することに注意してください。 ここでも、 センサー の方向が約 –90º (–85.65º) と報告されており、これは 270º の方向と同等であることに注意してください。対照的に、ロボットはモバイルゴールを保持しており、推定 90 度の方向を向いています。 | |
次のステップ
- GPSセンサーのデータを自分で確認しましょう！ GPS センサーをロボットに取り付け、フィールドに配置し、デバイス画面を使用してさまざまな場所のセンサー データを表示します。
- コーディングを始める準備はできましたか? VEXcode V5 で GPS センサーを構成することから始めます。 GPS センサーの設定の詳細については、この記事をご覧ください