suganuma_robocar_memo.md

RoboCar.py メモ

1. 今回の修正ポイント

1-1. 起動直後に勝手に動く問題への対策

• 起動時の初期状態を STOP に変更。
• 起動シーケンスで必ず Brake() を実行して安全停止。
• 障害物回避は「MotionEnabled == True かつ前進中」のときだけ有効化。

1-2. スライダーを動かさないと動かない問題への対策

• 速度コマンド /speed のパースを改善し、複数形式を受け付けるように変更。
• 対応形式:
  • /speed?value=12345
  • /speed/12345
  • /speed=12345
  • /speed12345
• 速度値は 0..65535 にクランプして異常値を防止。

1-3. デバッグしやすさ向上

• ログ関数 log(level, message) を追加。
• 状態遷移ログ set_state() を追加し、処理がどこまで進んだかを確認しやすくした。
• 主なログレベル:
  • STATE (状態遷移)
  • NET (通信接続)
  • CMD (受信コマンド)
  • SPEED (速度変更)
  • MOTOR (モータ出力)
  • WARN / ERROR / FATAL (異常系)

1-4. 例外処理・ハング対策

• サーバ処理全体を try/except/finally で保護。
• 接続ソケット conn を finally で確実に close。
• 超音波距離測定にタイムアウトを追加し、Echo が変化しない場合の無限待ちを防止。
• スレッド側 (mes_dist) でも例外を捕捉して継続動作できるようにした。

2. RoboCar.py の解説

2-1. 全体構成

• Core0（メイン）: server()
  • スマホ(MIT App Inventor)からのHTTPコマンドを受信してモータ制御。
• Core1（サブスレッド）: mes_dist()
  • 超音波センサで距離測定し、前進中のみ障害物回避を実行。
• 共有変数 (Direction, Duty1, Duty2, MotionEnabled) は lock で保護。

2-2. 起動フロー

1. STATE: WIFI_CONNECT に遷移。
2. Brake() を実行して安全停止。
3. Wi-Fi接続を待機し、接続後にIPをログ出力。
4. 距離測定スレッド mes_dist() を起動。
5. server() を起動し、HTTP待受開始。

2-3. モータ制御の基本

• Forward(duty1, duty2): 前進駆動。
• Backward(duty1, duty2): 後進駆動。
• Brake(): 停止。
• apply_speed_locked(): 現在の Direction と Duty に応じて実際に出力。
• stop_locked(reason): 緊急停止系。MotionEnabled=False と Direction=STOP を同時に反映。

2-4. 通信処理 (server)

• accept() で接続を待受。
• 受信HTTPの1行目から path を抽出 (parse_path)。
• path に応じて制御:
  • /forward: 前進開始
  • /backward: 後進開始
  • /turnleft / /turnright: 旋回
  • /stop: 停止
  • /speed...: 速度更新
• 例外時はエラーログを出して接続を閉じ、サーバ自体は継続。

2-5. 障害物回避 (mes_dist)

• measure_distance_cm() で距離測定（タイムアウト付き）。
• 前進中で distance < 15cm の場合:
  1. 一旦停止
  2. 右旋回（短時間）
  3. 元の前進速度に復帰
• 測距失敗時は WARN ログを出して次周期へ。

3. ログの見方（デバッグ）

3-1. 正常起動の目安

• STATE BOOT -> WIFI_CONNECT
• WIFI connected IP=...
• THREAD distance thread started
• STATE ... -> LISTEN
• NET listening on ...

3-2. コマンド受信確認

• NET connected <client-ip>
• CMD path=/forward など
• MOTOR ... が続けば制御命令は実行されている

3-3. 典型的な異常

• WARN invalid speed path: ...
  • App Inventor側のURL形式が想定外
• WARN distance timeout
  • 超音波センサ配線/反射条件/ノイズの可能性
• ERROR server exception...
  • リクエスト不正、または通信途中切断の可能性

4. 今後の改善候補

• /forward 受信時に Duty=0 ならデフォルト速度を自動設定する。
• DEBUG = True/False フラグを追加してログ量を切替える。
• App Inventor側の送信URLを /speed?value=xxxxx に統一する。
• stop を優先処理する安全系（ウォッチドッグ/タイムアウト停止）を追加する。