#KL25-18 カラーセンサから値を取得する

CMakeLists.txt

@@ -32,8 +32,11 @@ set(PROJECT_TEST_DIR ${PROJECT_SOURCE_DIR}/tests)
 # 必要なインクルードディレクトリの設定 (適宜登録)
 set(INCLUDE_DIRS
   ${PROJECT_MODULE_DIR}
+  ${PROJECT_MODULE_DIR}/API
+  ${PROJECT_TEST_DIR}
+  ${PROJECT_TEST_DIR}/dummy
   ${PROJECT_TEST_DIR}/helpers
-)
+  )
 
 # ソースファイルの登録 (適宜登録)
 file(GLOB_RECURSE PROJECT_SOURCES
@@ -53,6 +56,11 @@ file(GLOB TEST_SOURCES "${PROJECT_TEST_DIR}/*Test.cpp")
 
 # テスト実行可能ファイルの作成
 add_executable(${PROJECT_NAME}_test ${TEST_SOURCES})
+target_include_directories(${PROJECT_NAME}_test
+PRIVATE
+    ${PROJECT_TEST_DIR}/dummy  # spikeapi ダミー用
+)
+
 target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_test
   PRIVATE
     ${PROJECT_NAME}_impl

Makefile.inc

@@ -2,7 +2,6 @@ USE_RASPIKE_ART=1
 
 mkfile_path := $(dir $(lastword $(MAKEFILE_LIST)))
 
-
 # Shellスクリプトで、moduleディレクトリ中のソースコード名をオブジェクトファイル名に変換している
 SRCS := $(shell find ${mkfile_path}modules -name '*.cpp')
 OBJS := $(notdir $(SRCS:.cpp=.o))
@@ -12,7 +11,16 @@ SRCLANG := c++
 
 APPL_LIBS += -lm
 
-APPL_DIRS += $(mkfile_path)modules
+APPL_DIRS += \
+	$(mkfile_path)modules\
+	$(mkfile_path)modules/API
+
+
+
 
 INCLUDES += \
 	-I$(mkfile_path)modules\
+	-I$(mkfile_path)modules/API
+
+
+

modules/API/ColorSensor.h

@@ -0,0 +1,138 @@
+/**
+ * @file ColorSensor.h
+ * @brief カラーセンサクラス (ラッパクラス)
+ * @author HaruArima08
+ */
+
+#ifndef COLOR_SENSOR_H_
+#define COLOR_SENSOR_H_
+
+#include "spikeapi.h"
+#include "spike/pup/colorsensor.h"
+#include "Port.h"
+
+/**
+ * SPIKE カラーセンサクラス
+ */
+class ColorSensor {
+ public:
+  struct RGB {
+    uint16_t r;
+    uint16_t g;
+    uint16_t b;
+  };
+
+  struct HSV {
+    uint16_t h;
+    uint8_t s;
+    uint8_t v;
+  };
+
+  /**
+   * コンストラクタ
+   * @param port PUPポートID
+   */
+  ColorSensor(Port port)
+  {
+    pupDevicePointer = pup_color_sensor_get_device(static_cast<pbio_port_id_t>(port));
+  }
+
+  /**
+   * カラーセンサのRGB値を取得する
+   * @param  値を設定するRGB構造体、各色10ビット
+   * @return -
+   */
+  void getRGB(RGB& rgb) const
+  {
+    pup_color_rgb_t pup_rgb = pup_color_sensor_rgb(pupDevicePointer);
+    rgb.r = pup_rgb.r;
+    rgb.g = pup_rgb.g;
+    rgb.b = pup_rgb.b;
+  }
+
+  /**
+   * カラーセンサで色を測定する
+   * @param surface trueならば表面の色から、falseならば他の光源の色を検出する
+   * @return 色（hsvによる表現）
+   */
+  void getColor(HSV& hsv, bool surface = true) const
+  {
+    pup_color_hsv_t pup_hsv = pup_color_sensor_color(pupDevicePointer, surface);
+    hsv.h = pup_hsv.h;
+    hsv.s = pup_hsv.s;
+    hsv.v = pup_hsv.v;
+  }
+
+  /**
+   * カラーセンサで色を測定する（近似なし）
+   * @param surface trueならば表面の色から、falseならば他の光源の色を検出する
+   * @return 色（hsvによる表現）
+   */
+  void getHSV(HSV& hsv, bool surface = true) const
+  {
+    pup_color_hsv_t pup_hsv = pup_color_sensor_hsv(pupDevicePointer, surface);
+    hsv.h = pup_hsv.h;
+    hsv.s = pup_hsv.s;
+    hsv.v = pup_hsv.v;
+  }
+
+  /**
+   * センサーの発する光を表面がどの程度反射するかを測定する
+   * @return どの程度反射しているか（％）
+   */
+  int32_t getReflection() const { return pup_color_sensor_reflection(pupDevicePointer); }
+
+  /**
+   * 周囲の光の強度を測定する
+   * @return 周囲の光の強度（％）
+   */
+  int32_t getAmbient() const { return pup_color_sensor_ambient(pupDevicePointer); }
+
+  /**
+   * カラーセンサのライトを設定する
+   * @param bv1 輝度1
+   * @param bv2 輝度2
+   * @param bv3 輝度3
+   * @return -
+   */
+  void setLight(int32_t bv1, int32_t bv2, int32_t bv3) const
+  {
+    pup_color_sensor_light_set(pupDevicePointer, bv1, bv2, bv3);
+  }
+
+  /**
+   * カラーセンサのライトを点灯する
+   * @param -
+   * @return -
+   */
+  void lightOn() const { pup_color_sensor_light_on(pupDevicePointer); }
+
+  /**
+   * カラーセンサのライトを消灯する
+   * @param -
+   * @return -
+   */
+  void lightOff() const { pup_color_sensor_light_off(pupDevicePointer); }
+
+  /**
+   * カラーセンサが検知する色を設定する
+   * @param size カラーの配列のサイズ
+   * @param colors カラーの配列
+   * @return -
+   */
+  void setDetectableColors(int32_t size, pup_color_hsv_t* colors) const
+  {
+    pup_color_sensor_detectable_colors(size, colors);
+  }
+
+  /**
+   * インスタンス生成が正常にできたかどうかを確認するための共通メソッド
+   * pupDevicePointerがNULLの場合にtrueとなる
+   */
+  bool hasError() { return pupDevicePointer == 0; }
+
+ private:
+  pup_device_t* pupDevicePointer;
+};  // class ColorSensor
+
+#endif

modules/API/Port.h

@@ -0,0 +1,26 @@
+/**
+ * @file Port.h
+ * @brief ポート関連定義
+ * @author HaruArima08
+ */
+
+#ifndef PORT_H_
+#define PORT_H_
+
+#include "spikeapi.h"
+#include "pbio/port.h"
+
+/**
+ * モータ/センサポート関連定義
+ */
+
+enum class Port {
+  PORT_A = PBIO_PORT_ID_A, /**< SPIKE ポートA */
+  PORT_B = PBIO_PORT_ID_B, /**< SPIKE ポートB */
+  PORT_C = PBIO_PORT_ID_C, /**< SPIKE ポートC */
+  PORT_D = PBIO_PORT_ID_D, /**< SPIKE ポートD */
+  PORT_E = PBIO_PORT_ID_E, /**< SPIKE ポートE */
+  PORT_F = PBIO_PORT_ID_F  /**< SPIKE ポートF */
+};
+
+#endif

tests/ColorMeasureTest.cpp

@@ -0,0 +1,126 @@
+/**
+ * @file ColorMeasureTest.cpp
+ * @brief ColorSensorクラスの値取得をテストする
+ * @author HaruArima08
+ */
+
+#include "ColorSensor.h"
+#include <gtest/gtest.h>
+
+// pup_color_rgb_tの比較用関数
+bool eqRgb(pup_color_rgb_t rgb1, pup_color_rgb_t rgb2)
+{
+  return rgb1.r == rgb2.r && rgb1.g == rgb2.g && rgb1.b == rgb2.b;
+}
+
+// pup_color_hsv_tの比較用関数
+bool eqHsv(pup_color_hsv_t hsv1, pup_color_hsv_t hsv2)
+{
+  return hsv1.h == hsv2.h && hsv1.s == hsv2.s && hsv1.v == hsv2.v;
+}
+
+namespace etrobocon2025_test {
+
+  // RGB値取得テスト
+  TEST(RgbColorTest, getRGB)
+  {
+    ColorSensor colorSensor(Port::PORT_E);
+    ColorSensor::RGB rgb;
+    colorSensor.getRGB(rgb);
+    pup_color_rgb_t actual = { rgb.r, rgb.g, rgb.b };
+
+    // テスト用のRGB期待値の定義
+    pup_color_rgb_t expectedColors[] = {
+      { 32, 36, 40 },     // black
+      { 416, 404, 584 },  // white
+      { 444, 76, 76 },    // red
+      { 480, 432, 284 },  // yellow
+      { 16, 300, 140 },   // green
+      { 324, 368, 576 }   // blue
+    };
+
+    bool match = false;
+    for(const auto& expected : expectedColors) {
+      if(eqRgb(actual, expected)) {
+        match = true;
+        break;
+      }
+    }
+
+    ASSERT_TRUE(match) << "RGB値が期待値に一致しません: "
+                       << "r=" << (int)actual.r << ", g=" << (int)actual.g
+                       << ", b=" << (int)actual.b;
+  }
+
+  // HSV値取得テスト (近似あり)
+  TEST(HsvColorApproxiTest, getColor)
+  {
+    ColorSensor colorSensor(Port::PORT_E);
+    ColorSensor::HSV hsv1;
+    colorSensor.getColor(hsv1);
+    pup_color_hsv_t actual = { hsv1.h, hsv1.s, hsv1.v };
+
+    // テスト用のHSV期待値の定義
+    pup_color_hsv_t expectedColors[] = {
+      { 0, 83, 111 },    // red
+      { 45, 41, 120 },   // yellow
+      { 150, 94, 75 },   // green
+      { 226, 44, 144 },  // blue
+      { 245, 45, 146 },  // white
+    };
+
+    bool match = false;
+    for(const auto& expected : expectedColors) {
+      if(eqHsv(actual, expected)) {
+        match = true;
+        break;
+      }
+    }
+
+    ASSERT_TRUE(match) << "HSV値が期待値に一致しません: "
+                       << "h=" << (int)actual.h << ", s=" << (int)actual.s
+                       << ", v=" << (int)actual.v;
+  }
+
+  // HSV値取得テスト (近似なし)
+  TEST(HsvColorTest, getHSV)
+  {
+    ColorSensor colorSensor(Port::PORT_E);
+    ColorSensor::HSV hsv2;
+    colorSensor.getHSV(hsv2);
+    pup_color_hsv_t actual = { hsv2.h, hsv2.s, hsv2.v };
+
+    // テスト用のHSV期待値の定義
+    pup_color_hsv_t expectedColors[] = {
+      { 210, 20, 10 },   // black
+      { 245, 45, 146 },  // white
+      { 0, 83, 111 },    // red
+      { 45, 41, 120 },   // yellow
+      { 150, 94, 75 },   // green
+      { 226, 44, 144 }   // blue
+    };
+
+    bool match = false;
+    for(const auto& expected : expectedColors) {
+      if(eqHsv(actual, expected)) {
+        match = true;
+        break;
+      }
+    }
+
+    ASSERT_TRUE(match) << "HSV値が期待値に一致しません: "
+                       << "h=" << (int)actual.h << ", s=" << (int)actual.s
+                       << ", v=" << (int)actual.v;
+  }
+
+  // 反射率取得テスト
+  TEST(ReflectionTest, getReflection)
+  {
+    ColorSensor colorSensor(Port::PORT_E);
+    int32_t actual = colorSensor.getReflection();
+    int32_t expected = 42;  // ダミーの期待値
+
+    ASSERT_EQ(actual, expected) << "反射値が期待値に一致しません: " << actual;
+  }
+
+}  // namespace etrobocon2025_test

tests/dummy/pbio/port.h

@@ -0,0 +1,21 @@
+/**
+ * @file port.h
+ * @brief ポート関連定義(ダミー)
+ * @author HaruArima08
+ */
+
+#ifndef PORT_H
+#define PORT_H
+
+// 型定義（ColorSensorで使われる）
+typedef int pbio_port_id_t;
+
+// ダミーのポートID定数定義
+#define PBIO_PORT_ID_A 0
+#define PBIO_PORT_ID_B 1
+#define PBIO_PORT_ID_C 2
+#define PBIO_PORT_ID_D 3
+#define PBIO_PORT_ID_E 4
+#define PBIO_PORT_ID_F 5
+
+#endif  // PORT_H