📡 第04章：センサ連動と環境反応性の設計

📡 第04章：センサ連動と環境反応性の設計

本章では、AITL-H PoCにおけるセンサインターフェースの設計方針と、
FSM・PIDへのデータ供給の役割、拡張可能なインターフェース設計について説明します。

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1. 🎯 センサの役割

センサは、以下の2つの主要な制御層において重要な役割を果たします：

• FSM：環境イベントのトリガ（例：障害物検出 → obstacle_detected）
• PID：制御対象の実測値（例：目標速度との差分）

これにより、環境とのリアクティブな応答とフィードバック制御が成立します。

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2. 🧩 センサインターフェース構造

PoCでは、センサ読み出しと抽象化を sensor_interface.py により統一します：

class SensorInterface:
    def __init__(self):
        self.distance = 0.0
        self.angle = 0.0

    def read_distance(self):
        # センサデバイスから距離（cm）を取得
        return self.distance

    def read_angle(self):
        # IMU等から角度（度）を取得
        return self.angle

    def update(self):
        # センサ値を一括更新（バッファ同期）
        self.distance = self._read_ultrasonic()
        self.angle = self._read_imu()

センサ読み出しロジックは、仮想実装または物理デバイスに応じて差し替え可能です。

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3. 🔁 FSM/PIDへの接続例

• FSMで使用：

if sensor.read_distance() < 10.0:
    fsm.handle_event("obstacle_detected")

• PIDで使用：

measured_speed = sensor.read_distance()
pwm = pid.compute(target_speed, measured_speed)

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4. 🔄 拡張設計の方向性

項目	設計方針
センサの増加	read_xyz() をインターフェースとして追加
デバイス抽象	実装クラスを切替可能に（e.g. MockSensor, RealSensor）
LLM通知	センサ異常や外乱イベントをLLMに送信して判断委譲

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🔚 まとめ

センサインターフェースは、FSM/PID/LLM間の共通データ基盤として、柔軟かつ拡張性ある構造が求められます。
PoC設計においては、sensor_interface.py を用いてシンプルなAPIで統合しています。