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20. トレジャーハント
このレッスンでは、PiCar-X を トレジャーハンターロボット に変身させます。 部屋に迷路を配置し、6 枚の異なる色のカードをいろいろな角に置きます。 PiCar-X は 探索・認識 を行い、ターゲットカラーを見つけたときに お祝いのアクション をします。
このプロジェクトは、これまでに学んだ 3 つのスキルを組み合わせたものです：
コンピュータビジョン – Pi カメラで色付きカードを検出
キーボード操作 – ロボットを手動で迷路の中を運転
音声フィードバック – Pico2Wave でターゲットカラーと成功を音声で案内
ロボットがまるでトレジャーハンターのように 見て・考えて・行動する 楽しいゲームです！
始める前に
以下を完了していることを確認してください：
すべてのモジュールをインストールする（重要） —
robot-hat、vilib、picar-xモジュールをインストールし、その後スクリプトi2samp.shを実行します。信頼性の高い色検出のために、
PDF カラーカードをダウンロードして印刷することができます。
コードの実行
cd ~/picar-x/example
sudo python3 20.treasure_hunt.py
実行すると、次のようなメッセージが表示されます：
* Running on http://0.0.0.0:9000/ (Press CTRL+C to quit)
その後、ブラウザで http://<あなたのIP>:9000/mjpg を開くとライブ映像を見ることができます。
例： http://192.168.18.113:9000/mjpg
ゲームルール
ロボットがランダムに ターゲットカラー を選び、 「赤を探して！」 と話します。
キーボードで PiCar-X を操作します：
w= 前進a= 左旋回s= 後退d= 右旋回space= ターゲットの繰り返しCtrl+C= 終了
カメラがターゲットカラーのカードを認識すると、PiCar-X は 「よくできました！」 と話します。
新しいターゲットカラーが選ばれ、ハントが続きます！
コード
#!/usr/bin/env python3
from picarx import Picarx
from vilib import Vilib
from picarx.tts import Pico2Wave
from time import sleep
import threading
import readchar
import random
# -----------------------
# Settings
# -----------------------
COLORS = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]
DETECTION_WIDTH_THRESHOLD = 100 # how wide the color blob must be
DRIVE_SPEED = 80
TURN_ANGLE = 30
MANUAL = """
Press keys to control PiCar-X:
w: forward a: turn left s: backward d: turn right
space: repeat target Ctrl+C: quit
"""
# -----------------------
# Init
# -----------------------
px = Picarx()
tts = Pico2Wave()
tts.set_lang("en-US")
current_color = "red"
key = None
lock = threading.Lock()
def say(line: str):
print(f"[SAY] {line}")
tts.say(line)
def renew_color_detect():
"""Choose a new target color and start detection."""
global current_color
current_color = random.choice(COLORS)
Vilib.color_detect(current_color)
say(f"Look for {current_color}!")
def key_scan_thread():
"""Background thread reading keys."""
global key
while True:
k = readchar.readkey()
# Map special keys before lowercasing
if k == readchar.key.SPACE:
mapped = "space"
elif k == readchar.key.CTRL_C:
mapped = "quit"
else:
mapped = k.lower()
with lock:
key = mapped
if mapped == "quit":
return
sleep(0.01)
def car_move(k: str):
if k == "w":
px.set_dir_servo_angle(0)
px.forward(DRIVE_SPEED)
elif k == "s":
px.set_dir_servo_angle(0)
px.backward(DRIVE_SPEED)
elif k == "a":
px.set_dir_servo_angle(-TURN_ANGLE)
px.forward(DRIVE_SPEED)
elif k == "d":
px.set_dir_servo_angle(TURN_ANGLE)
px.forward(DRIVE_SPEED)
def main():
global key
# Start camera and web preview
Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False)
Vilib.display(local=False, web=True)
sleep(0.8)
print(MANUAL.strip())
say("Game start!")
sleep(0.1)
renew_color_detect()
# Start keyboard thread (modern style)
key_thread = threading.Thread(target=key_scan_thread, daemon=True)
key_thread.start()
try:
while True:
# Check detection: if target color present and wide enough
if (Vilib.detect_obj_parameter.get("color_n", 0) != 0 and
Vilib.detect_obj_parameter.get("color_w", 0) > DETECTION_WIDTH_THRESHOLD):
say("Well done!")
sleep(0.1)
renew_color_detect()
# Take a snapshot of the last key (and clear it)
with lock:
k = key
key = None
# Handle movement / actions
if k in ("w", "a", "s", "d"):
car_move(k)
sleep(0.5)
px.stop()
elif k == "space":
say(f"Look for {current_color}!")
elif k == "quit":
print("\n[INFO] Quit requested.")
break
sleep(0.05)
except KeyboardInterrupt:
print("\n[INFO] Stopped by user.")
finally:
try:
Vilib.camera_close()
except Exception:
pass
px.stop()
say("Goodbye!")
sleep(0.2)
if __name__ == "__main__":
main()
しくみ
初期化
モジュールをインポートし、PiCar-X・カメラ・TTS を設定します。
色リスト、スピード、ステアリング角度を設定します。
ターゲット選択
renew_color_detect()がランダムにターゲットカラーを選びます。ロボットが Pico2Wave でターゲットカラーをアナウンスします。
キーボード操作
key_scan_thread()がバックグラウンドでキー入力を取得します。キー
w, a, s, dで移動を操作し、spaceでターゲットの繰り返しを行います。
色検出
カメラが常にターゲットカラーが見えるかどうかをチェックします。
検出された色のブロブが一定の大きさになると、PiCar-X はお祝いのアクションをします。
メインループ
移動、検出、フィードバックを連続的に処理します。
終了時にロボットとカメラをきれいに停止させます。
トラブルシューティング
カメラ映像が表示されない場合
libcamera-helloを実行し、Pi カメラが正しく接続されているか確認してください。ロボットが色を検出しない場合
カードがはっきり印刷され、十分な明るさで設置されているか確認してください。
DETECTION_WIDTH_THRESHOLDの値を調整してみてください。音声フィードバックがない場合
pico2waveがインストールされているか、音声出力の設定を確認してください。車が動かない場合
PiCar-X の電源が入っているか、モーターのキャリブレーションが正しいか確認してください。
このレッスンを終えることで、PiCar-X を使った ミニ・トレジャーハントゲーム を完成させ、 ビジョン・操作・インタラクション を組み合わせたプロジェクトを構築しました！