【第４章】悪戦苦闘のスポラジ開発 後編
～苦闘は続くよどこまでも！後編～
｜はじめに
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今回は、第３章のつづきです！それではどうぞご覧ください
｜前回までのあらすじ
自分で開発をしたシステムでも「遅延」が出てきたよ！
コレジャナイ のです
でもFPV（一人称視点）で運転できたのは嬉しかった・・・
「遅延」とはカメラが受像した動画データがモニターに投影されるまでの時間差のこと
ラジコンコースを走っていて、２秒後くらいの世界がモニターに現れるわけです。これではレースや運転なんかできないのです
うーん・・・路線変更しないとダメなのかなぁ・・・
とりあえず、遅延の原因を調べてみました
原因は「それぞれの箇所での遅延」が積み重なった結果でした
簡単に説明をすると・・・
まず、Webカメラは１秒間に３０～６０枚の写真を撮影しています。この1秒を30枚にスライスしたデータ画像をパソコンに送ります
これが俗に言う「FPS」というやつです。３０FPSだと、１秒間に３０枚の画があることになります。FPSが多いほど、滑らかな動画になります
パソコンはそれを受けて画像データを処理して、無線にデータを乗せてモニターに送ります
それぞれの処理に時間を使っているわけだから、これらの遅延を合計すると２，３秒になるのです・・・
｜開発の方向性を変更
あーあ、私の力じゃどうしようもないのかな・・・デジタル処理をし続ける限り、遅延を解消するのは難しいのかな・・・
もう・・・ボクには・・・限界がきたのかな・・・
謎の声「諦めたら、そこで試合終了ですよ」
安西先生・・・ラジコンを・・・運転したいんです・・・
なんて諦めるわけが無かろうて！
こっちは1年間コツコツとプログラム書いてきたんだっての！多少の困難は想定内ですよ！
・・・さて、今一度情報の整理をしなきゃだなぁと、情報を洗い直ししました
｜スタートに、戻るの巻
行き詰った時は、スタート地点に戻って考え直せばヒントは出てくるもの。私がこの開発をするきっかけになったのは、ドローンの動画をみてからだったなぁと思い出す
ドローンとFPV（一人称視点）の技術について改めて調べてみることにする。どういう仕組みでできてるんだろう？
Youtube動画で見たFPVドローンレースはすごい速度だったよな・・・あれ、なんで遅延無く運転が出来てるんだべか・・・？？？
ラズパイでの開発を一回横に置いて、ドローンで使われている技術の研究を始めました
FPVドローンに使われている技術をまとめると
「アナログカメラ」＋「5.8GHzデータ通信」という２つの技術が使われている様子。順を追って説明をすると・・・
アナログカメラとは、昔からある技術です。これに対して「デジタルカメラ」もあります。デジタル処理で撮影されるカメラです
この二つの違いは、アナログカメラの方が、画質は悪いが伝送が早くて安定していることが分かりました。だからFPVドローンで使われていると
デジタルカメラのリアルタイムに対する遅延は、未だに解決できていない様子
そうなんだ・・・「デジタルカメラ」からの映像を「低遅延または無遅延」で「リアルタイムに」投影する技術は、まだ確立されていないんだ・・・
｜「遅延」は解決されておらず・・・
YouTubeライブ配信は「リアルタイム」だと言われていますが、実は遅延出てるんですよね。数秒～数十秒の遅延。でも、視聴者は気になりません。スポラジのように運転するわけでもないので・・・
そうなのか・・・私は、知らない間に最先端技術の領域に足を踏み入れていたみたいでして・・・素人が開発するには予算がかかり過ぎると電子系技術屋さんに言われました
もう一つの技術である「5.8GHzデータ通信」を説明すると、無線通信の話でした。日本国内において、無線通信の帯域には様々な区分があり、国がしっかり管理しています。
結論から言うと、5.8Ghz帯域の電波を使うには「第三級陸上特殊無線技士」以上の資格が必要となるのです。俗にいうアマチュア無線免許というものです
｜ドローンの世界はややこしや・・・
２０２２年現在FPVドローンで遊ぶためには
１．ドローン本体を飛ばすための免許
２．ドローンを操作する（5.8Ghz帯域無線）ための免許
３．無線基地局開設の申請
４．ドローンを飛ばす申請
という４つのハードルを越えないと遊べない玩具だったのです
ドローンを操作するための通信無線を使うのにも免許が必要とか・・・
えーと・・・
コレジャナイ
コレジャナイ
コレジャナイ祭りが始まりそうなくらい
コレジャナイ
気軽に、手軽に、誰でも、すぐに遊べる玩具
それがスポラジの理念でございます
｜やりたいことが見えてくる
【ラジコンカーを実写のような視点で運転してみたい】
から
【ラジコンカーを実写のような視点で誰もが・気軽に運転できる】
へと華麗に変化を遂げました。「やりたいことの焦点が絞られていく」感じがします。これが大事。開発当初はまだイメージだけだったのが、より具体的になっていくわけです
「誰もが」と「気軽に」というキーワードが追加されました。つまり、5.8Ghz帯域のような、免許が必要な遊び方はダメです
更に、ドローンのような玩具を運転すること自体に許可が必要な遊び方であってはいけない。誰でも・気軽に遊べるものを開発することにしました
よしよしよしよし・・・私が何を開発したらよいのか「まと」がかなり絞れてきました
スポラジ通信システムの要件は、こんな感じになりました
条件１．通信帯域は2.4GHzを使う
条件２．カメラ→モニターの遅延は２０ｍｓ以下※にする
条件３．スポラジ用HMDの開発を行う
※「ｍｓ」とは「マイクロ秒」と読みます。１秒が１０００ｍｓになります。ちょっとややこしい話をすると、３０FPSの画像ということは、１０００÷３０＝３３.３３となるので、１枚の写真を３３ｍｓで撮影し、処理しているということになります。ちなみに、１００ｍｓの遅延（0.1秒）でも、運転には支障がでます。ラジコンカーってかなり早いですから・・・
私がいままで取り組んでいたのは「ソフトウェア」の課題でした。Webカメラからの画像データをプログラムで処理していく
しかし、このソフトウェア処理の積み上げでは、結論として「遅延」を無くすことができないということが分かりました。つまり、課題は「ハードウェア」に移ったのです。
技術的なお話しが長くてすみません・・・
開発コンセプトのまとが絞れてきたことは良いのですが、もう私が個人で開発をする限界を超えています・・・・ここからは技術屋さんの協力を得る必要がある・・・
｜よし。覚悟を決めた
いままでは、仲間に相談しながら開発を進めていたのですが、ハードウェア機器の開発となると、素人には手が出ない領域になってしまいました
ここからは企業さんにご協力をいただくことになりました
FPV（一人称視点）でラジコンカーを運転し、強烈な没入感を得るその日まで、前に進む事にしたのです
次の話として、開発費等の費用をどうやって工面するかの戦いになってきました。このブログを開設した目的は、マーケットニーズの調査と、資金援助に必要な情報提供にあります
スポラジに関する情報をどんどん出していきますので楽しみにお待ちください！
というわけで第４章はここまでとします
｜まとめ
以上が２０２０年から２０２２年に至る２年間の内容です。やっと本格的に動き出したのです。このページのシェアをして拡散をしていただければ幸いです。感想や要望も受け付けております。ご意見お待ちしております！
最後までお読みいただきありがとうございます
それでは、第５章でお会いしましょう！
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