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#include "mbed.h"
#include "rtos.h"

DigitalOut trig(p6);    // 超音波センサのtrigピンをp6に接続
DigitalIn  echo(p7);    // 超音波センサのechoピンをp7に接続
PwmOut   servo(p25);    // サーボコントロールピン(p25)

Timer timer;            // 距離計測用タイマー

/* 障害物検知用の変数設定 */
int SC;       // 正面   
int SL;       // 左
int SR;       // 右
int SLD;      // 左前
int SRD;      // 右前
int flag = 0; // 障害物有無のフラグ
const int limit = 20;;        // 障害物の距離のリミット(単位：cm)
const int sublimit = 15;      // 急な障害物の距離のリミット(単位：cm)
int DT;       // 距離
int houkou;   // 進行方向(1:前進 2:左折 3:右折)
int max;      // 最も遠い距離
int i;        // ループ変数

/* 超音波センサ関数 */
int watch(){
    trig = 0;
    thread_sleep_for(0.5);          // 5ms待つ
    trig = 1;
    thread_sleep_for(1.5);          // 15ms待つ
    trig = 0;
    while(echo.read() == 0){
    }
    timer.start();                  // 距離計測タイマースタート
    while(echo.read() == 1){
    }
    timer.stop();                   // 距離計測タイマーストップ
    DT = timer.read_us()*0.01657;   // 距離計算
    if(DT > 400){                   // 検知範囲外なら400cmに設定
        DT = 400;
    }
    timer.reset();                  // 距離計測タイマーリセット
    thread_sleep_for(3);            // 30ms待つ
    return DT;
}

/* サーボ関数 */
void watchsurrounding(void const *n){
    while(1){
        Thread::signal_wait(0x1);       // シグナル待ち
        SC = watch();
        if(SC < limit){                 // 前方20cm以内に障害物がある場合
            run = STOP;                 // 停止
        }
        servo.pulsewidth_us(1925);      // サーボを左に40度回転
        thread_sleep_for(25);           // 250ms待つ
        SLD = watch();
        if(SLD < limit){                // 左斜め20cm以内に障害物がある場合
            run = STOP;                 // 停止
        }
        servo.pulsewidth_us(2400);      // サーボを左に90度回転
        thread_sleep_for(25);           // 250ms待つ
        SL = watch();
        if(SL < limit){                 // 左20cm以内に障害物がある場合
            run = STOP;                 // 停止
        }
        servo.pulsewidth_us(1450);
        thread_sleep_for(10);
        servo.pulsewidth_us(925);       // サーボを右に40度回転
        thread_sleep_for(25);           // 250ms待つ
        SRD = watch();
        if(SRD < limit){                // 右斜め20cm以内に障害物がある場合
            run = STOP;                 // 停止
        }
        servo.pulsewidth_us(500);       // サーボを右に90度回転
        thread_sleep_for(25);           // 250ms待つ
        SR = watch();
        if(SR < limit){                 // 右20cm以内に障害物がある場合
            run = STOP;                 // 停止
        }
        servo.pulsewidth_us(1450);      // サーボを中央位置に戻す
        thread_sleep_for(10);           // 100ms待つ
        if(SC < limit || SLD < limit || SL < limit || SRD < limit || SR < limit){ // 20cm以内に障害物を検知した場合
            flag = 1;                   // フラグに1をセット
        }
    }
}

/* 障害物回避走行 */
void avoidance(){
    while(1){
        if(flag == 0){
            run = ADVANCE;
        }
        else{
            i = 0;
            if(SC < 15){
                run = BACK;
                while(watch() < limit){
                }
                run = STOP;
            }
            if(SC < limit && SLD < limit && SL < limit && SRD < limit && SR < limit){
                run = LEFT;
                while(i < 100){
                    if(watch() > limit){
                        i++;
                    }
                    else{
                        i = 0;
                    }
                }
                run = STOP;
            }
            max = SC;
            houkou = 1;
            if(max < SLD || max < SL){
                if(SL < SLD){
                    max = SLD;
                }
                else{
                    max = SL;
                }
                houkou = 2;
            }
            if(max < SRD || max < SR){
                if(SR < SRD){
                    max = SRD;
                }
                else{
                    max = SR;
                }
                houkou = 3;
            }
            switch(houkou){
                case 1:
                    run = ADVANCE;
                    break;
                case 2:
                    run = LEFT;
                    while(i < 100){
                        if(watch() > (max - 2)){
                            i++;
                        }
                        else{
                            i = 0;
                        }
                    }
                    run = STOP;
                    break;
                case 3:
                    run = RIGHT;
                    while(i < 100){
                        if(watch() > (max - 2)){
                            i++;
                        }
                        else{
                            i = 0;
                        }
                    }
                    run = STOP;
                    break;
            }
        }
        flag = 0;
        Thread::signal_set(0x1);
    }
}