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.. _py_reversing_aid:

7.10 バックアップ支援
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このプロジェクトでは、LED、ブザー、および超音波モジュールを使用して、バックアップ支援システムを作成します。
これをリモートコントロールカーに取り付けて、ガレージに車をバックして入れる実際のプロセスをシミュレーションすることができます。

**必要なコンポーネント**

このプロジェクトには、以下のコンポーネントが必要です。

便利なのは、一式をまとめて購入することです。リンクはこちらです：

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前	
        - このキットに含まれるアイテム
        - リンク
    *   - ケプラーキット	
        - 450以上
        - |link_kepler_kit|

以下のリンクからそれぞれ個別に購入することも可能です。

.. list-table::
    :widths: 5 20 5 20
    :header-rows: 1

    *   - SN
        - コンポーネント	
        - 数量
        - リンク

    *   - 1
        - :ref:`cpn_pico_w`
        - 1
        - |link_picow_buy|
    *   - 2
        - マイクロUSBケーブル
        - 1
        - 
    *   - 3
        - :ref:`cpn_breadboard`
        - 1
        - |link_breadboard_buy|
    *   - 4
        - :ref:`cpn_wire`
        - 数本
        - |link_wires_buy|
    *   - 5
        - :ref:`cpn_transistor`
        - 1(S8050)
        - |link_transistor_buy|
    *   - 6
        - :ref:`cpn_resistor`
        - 2(1KΩ、220Ω)
        - |link_resistor_buy|
    *   - 7
        - アクティブ :ref:`cpn_buzzer`
        - 1
        -
    *   - 8
        - :ref:`cpn_led`
        - 1
        - |link_led_buy|
    *   - 9
        - :ref:`cpn_ultrasonic`
        - 1
        - |link_ultrasonic_buy|

**回路図**

|sch_reversing_aid|


**配線**

|wiring_reversing_aid| 

**コード**

.. note::

    * ``kepler-kit-main/micropython`` のパスの下で ``7.10_reversing_aid.py`` ファイルを開くか、このコードをThonnyにコピーして、"Run Current Script"をクリックするか、単にF5キーを押して実行してください。

    * 右下隅の"MicroPython（Raspberry Pi Pico）"インタープリターをクリックするのを忘れないでください。

    * 詳細なチュートリアルについては、 :ref:`open_run_code_py` を参照してください。

.. code-block:: python

    import machine
    import time

    # Initialize pins for the buzzer and LED
    buzzer = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)  # Buzzer on pin 15
    led = machine.Pin(14, machine.Pin.OUT)  # LED on pin 14

    # Initialize pins for the ultrasonic sensor (HC-SR04)
    TRIG = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)  # Trigger pin for the ultrasonic sensor
    ECHO = machine.Pin(16, machine.Pin.IN)  # Echo pin for the ultrasonic sensor

    dis = 100  # Global variable to store the distance

    # Function to measure distance using the ultrasonic sensor
    def distance():
        TRIG.low()
        time.sleep_us(2)
        TRIG.high()
        time.sleep_us(10)
        TRIG.low()

        timeout_start = time.ticks_us()  # Use microseconds for more precision
        
        # Wait for ECHO pin to go high (start of echo pulse)
        while not ECHO.value():
            if time.ticks_diff(time.ticks_us(), timeout_start) > 30000:  # 30ms timeout
                return -1  # Timeout, return -1 if no pulse is detected
        
        time1 = time.ticks_us()  # Start time for pulse width calculation
        
        # Wait for ECHO pin to go low (end of echo pulse)
        while ECHO.value():
            if time.ticks_diff(time.ticks_us(), time1) > 30000:  # 30ms timeout
                return -1  # Timeout, return -1 if pulse is too long
        
        time2 = time.ticks_us()  # End time for pulse width calculation
        
        # Calculate the distance based on the duration of the echo pulse
        during = time.ticks_diff(time2, time1)
        distance_cm = during * 340 / 2 / 10000  # Convert time to distance in cm
        return distance_cm

    # Function to beep the buzzer and light up the LED
    def beep():
        buzzer.value(1)  # Turn on the buzzer
        led.value(1)  # Turn on the LED
        time.sleep(0.1)  # Beep duration
        buzzer.value(0)  # Turn off the buzzer
        led.value(0)  # Turn off the LED
        time.sleep(0.1)  # Short pause between beeps

    # Initialize variables for controlling beep intervals
    intervals = 2000  # Default long initial interval
    previousMillis = time.ticks_ms()  # Store the previous time to track beep intervals

    # Main loop to handle distance-based beeping intervals
    while True:
        dis = distance()  # Measure the distance directly in the main loop

        # Adjust beep intervals based on the distance
        if dis > 0:  # Ensure valid distance is measured
            if dis <= 10:
                intervals = 300  # Close distance, faster beeps
            elif dis <= 20:
                intervals = 500  # Medium-close distance, moderate beeps
            elif dis <= 50:
                intervals = 1000  # Medium distance, slower beeps
            else:
                intervals = 2000  # Far distance, much slower beeps

            # Print the measured distance
            print(f'Distance: {dis:.2f} cm')
            
            # Check if it's time to beep again based on the interval
            currentMillis = time.ticks_ms()  # Get the current time
            if time.ticks_diff(currentMillis, previousMillis) >= intervals:
                beep()  # Beep the buzzer and blink the LED
                previousMillis = currentMillis  # Update the time of the last beep
            
        time.sleep_ms(100)  # Small delay to avoid too frequent readings


* プログラムが動作するとすぐに、超音波センサーは前方の障害物までの距離を連続して読み取ります。シェル上で正確な距離値を確認できます。
* LEDとブザーは、距離値に応じて点滅とビープの頻度が変わり、障害物が近づいていることを示します。
* :ref:`py_ultrasonic` の記事で、超音波センサーが動作すると、プログラムが一時停止すると言及されています。
* この例でLEDやブザーのタイミングに干渉しないように、測定用に別のスレッドを作成しました。