feat: 勾配・ブレーキ・エアコン・ファンをアプリで読む

cmd/pi-obd-meter/can_loop.go

@@ -81,6 +81,11 @@ func canReaderLoop(ctx context.Context, ifname string, intervalMs int, ch chan<-
 		mu            sync.Mutex
 		atfTempC      float64
 		hasATF        bool
+		brakePedal    bool
+		radiatorFan   bool
+		acCompressor  bool
+		gradeRaw      int
+		hasGrade      bool
 		rpm           float64
 		speedKmh      float64
 		engineLoad    float64
@@ -167,11 +172,25 @@ func canReaderLoop(ctx context.Context, ifname string, intervalMs int, ch chan<-
 				case can.IDOBDResponse:
 					// Mode 22 (拡張診断データ) の応答。ATF油温はここから来る。
 					if pid22, data, ok := can.ParseOBDResponse22(frame); ok {
-						if pid22 == can.PID22ATFTemp {
+						switch pid22 {
+						case can.PID22ATFTemp:
 							if t, ok := can.DecodeATFTemp(data); ok {
 								atfTempC = t
 								hasATF = true
 							}
+						case can.PID22Status:
+							if b, f, ok := can.DecodeStatus1101(data); ok {
+								brakePedal, radiatorFan = b, f
+							}
+						case can.PID22ACCompressor:
+							if on, ok := can.DecodeACCompressor(data); ok {
+								acCompressor = on
+							}
+						case can.PID22Grade:
+							if g, ok := can.DecodeGrade(data); ok {
+								gradeRaw = g
+								hasGrade = true
+							}
 						}
 					}
 					// OBD-2 レスポンス処理
@@ -288,6 +307,21 @@ func canReaderLoop(ctx context.Context, ifname string, intervalMs int, ch chan<-
 				_ = sock.WriteFrame(can.OBDRequestFrame22(can.PID22ATFTemp))
 			}
 
+			// ブレーキ・ファン・エアコン・勾配 (Mode 22)。
+			//
+			// ブレーキは踏んだ瞬間を捉えたいので速く回す。1つの tick に1つずつ
+			// 送り、4つを順に巡る。intervalMs=50 なら各 PID は 200ms 周期になる。
+			// ATF (2秒周期) と合わせても Mode 22 の送信は 25Hz 未満で、
+			// 0x201 が 100Hz で流れているバスに対して十分小さい。
+			switch tickCount % 4 {
+			case 0:
+				_ = sock.WriteFrame(can.OBDRequestFrame22(can.PID22Status))
+			case 1:
+				_ = sock.WriteFrame(can.OBDRequestFrame22(can.PID22Grade))
+			case 2:
+				_ = sock.WriteFrame(can.OBDRequestFrame22(can.PID22ACCompressor))
+			}
+
 			mu.Lock()
 			if !hasData {
 				mu.Unlock()
@@ -391,6 +425,11 @@ func canReaderLoop(ctx context.Context, ifname string, intervalMs int, ch chan<-
 				HasMAF:          hasMAF,
 				TCCLockPct:      tccLockPct,
 				SlipRatio:       slipRatio,
+				BrakePedal:      brakePedal,
+				RadiatorFan:     radiatorFan,
+				ACCompressor:    acCompressor,
+				GradeRaw:        gradeRaw,
+				HasGrade:        hasGrade,
 				OdometerCANKm:   odometerCANKm,
 				ElecB0Pct:       elecB0Pct,
 				ElecB1Raw:       elecB1Raw,

cmd/pi-obd-meter/config.go

@@ -117,7 +117,11 @@ type RealtimeData struct {
 	Hold           bool    `json:"hold"`
 	TCLocked       bool    `json:"tc_locked"`
 	TCCLockPct     float64 `json:"tcc_lock_pct"`
-	SlipRatio      float64 `json:"slip_ratio"` // トルコンの滑り比。1.0=直結、1.05=5%滑り
+	SlipRatio      float64 `json:"slip_ratio"`    // トルコンの滑り比。1.0=直結、1.05=5%滑り
+	BrakePedal     bool    `json:"brake_pedal"`   // ブレーキペダル
+	RadiatorFan    bool    `json:"radiator_fan"`  // ラジエータファン
+	ACCompressor   bool    `json:"ac_compressor"` // エアコンコンプレッサー
+	GradeRaw       int     `json:"grade_raw"`     // 勾配の生値。負が登り。単位未確定
 	Shifting       bool    `json:"shifting"`
 	OdometerCANKm  float64 `json:"odometer_can_km"` // CAN 0x430 由来の累計走行距離（検証用に併記）
 	ElecB0Pct      float64 `json:"elec_b0_pct"`     // 0x430 B0 生値/2.55（燃料残量候補・未確定）

cmd/pi-obd-meter/main.go

@@ -324,6 +324,10 @@ func (app *App) obdProcessingLoop(ctx context.Context, cancel context.CancelFunc
 				TCLocked:       data.TCLocked,
 				TCCLockPct:     data.TCCLockPct,
 				SlipRatio:      data.SlipRatio,
+				BrakePedal:     data.BrakePedal,
+				RadiatorFan:    data.RadiatorFan,
+				ACCompressor:   data.ACCompressor,
+				GradeRaw:       data.GradeRaw,
 				Shifting:       data.Shifting,
 				OdometerCANKm:  data.OdometerCANKm,
 				ElecB0Pct:      data.ElecB0Pct,

internal/can/obd.go

@@ -68,6 +68,67 @@ const (
 //  4. 別の日には 49℃ を指しており、単調増加のカウンタではない。
 const PID22ATFTemp uint16 = 0x17B3
 
+// PID22Status は 0x1101。ブレーキとラジエータファンのビットを持つ。
+//
+// 2026-08-31 に停車・アイドル・アクセル全閉で固定し、20秒踏む→離す→20秒踏む
+// を実施して同定した。95個の全PIDのうち、この操作に一致したのはこれだけ。
+// bit0 は水温が 97→89℃ と下降する場面と一致したのでファン。
+const PID22Status uint16 = 0x1101
+
+// PID22ACCompressor は 0x1103。bit2 がエアコンコンプレッサー。
+//
+// アイドル時の MAP が二峰性 (OFF 30-31kPa / ON 43-46kPa) になることを使って
+// 同定した。フラグが立っているとき MAP が低い例は 1%。燃料は +0.40 L/h 増える。
+// 0x1104 bit0 も同じ挙動を示すが、こちらだけ読めば足りる。
+const PID22ACCompressor uint16 = 0x1103
+
+// PID22Grade は 0x3201。勾配 (符号付き16bit、負が登り)。
+//
+// 大橋JCT (高低差71m、勾配8.9%、2周の螺旋) の登坂で同定した。
+// 74km 走行中に -500 未満が20件あり、うち15件がこの2km区間に集中していた。
+// 加速度との相関は r=+0.009 で無関係。登り切った瞬間に符号が反転する。
+//
+// 単位は未確定。大橋(8.9%)で中央 -690、比叡山の急勾配区間で -2210 が出ている。
+// GPS の標高が取れれば換算式を決められる。
+const PID22Grade uint16 = 0x3201
+
+const (
+	statusBitFan    = 1 << 0 // ラジエータファン
+	statusBitBrake  = 1 << 1 // ブレーキペダル
+	acBitCompressor = 1 << 2 // 0x1103 bit2
+)
+
+// DecodeStatus1101 は 0x1101 の応答からブレーキとファンの状態を取り出す。
+func DecodeStatus1101(data []byte) (brake, fan bool, ok bool) {
+	if len(data) < 1 {
+		return false, false, false
+	}
+	return data[0]&statusBitBrake != 0, data[0]&statusBitFan != 0, true
+}
+
+// DecodeACCompressor は 0x1103 の応答からエアコンコンプレッサーの状態を取り出す。
+func DecodeACCompressor(data []byte) (on bool, ok bool) {
+	if len(data) < 1 {
+		return false, false
+	}
+	return data[0]&acBitCompressor != 0, true
+}
+
+// DecodeGrade は 0x3201 の応答から勾配の生値を返す。負が登り。
+//
+// 単位が未確定なので生値のまま返す。正負と大小には意味があるので、
+// 記録して後から較正できるようにしておく。
+func DecodeGrade(data []byte) (raw int, ok bool) {
+	if len(data) < 2 {
+		return 0, false
+	}
+	v := int(data[0])<<8 | int(data[1])
+	if v > 32767 {
+		v -= 65536
+	}
+	return v, true
+}
+
 // ATF 油温の換算係数。ScanGauge の MTH 002A0019FFC7 に由来する。
 //
 //	°F = raw × 42/25 − 57

internal/can/obd_test.go

@@ -0,0 +1,75 @@
+package can
+
+import "testing"
+
+// 0x1101 のビット割り当て。2026-08-31 に停車・アイドル・アクセル全閉で
+// 固定し、20秒踏む→離す→20秒踏む を実施して同定した。
+func TestDecodeStatus1101(t *testing.T) {
+	cases := []struct {
+		raw                byte
+		wantBrake, wantFan bool
+	}{
+		{0x00, false, false},
+		{0x01, false, true},  // ファンのみ
+		{0x02, true, false},  // ブレーキのみ
+		{0x03, true, true},   // 両方
+		{0x08, false, false}, // bit3 は別の用途。誤検出しないこと
+		{0x0A, true, false},  // bit3 + ブレーキ
+		{0x0B, true, true},
+	}
+	for _, c := range cases {
+		b, f, ok := DecodeStatus1101([]byte{c.raw})
+		if !ok {
+			t.Fatalf("0x%02X: デコードできない", c.raw)
+		}
+		if b != c.wantBrake || f != c.wantFan {
+			t.Errorf("0x%02X: ブレーキ=%v ファン=%v, want %v/%v", c.raw, b, f, c.wantBrake, c.wantFan)
+		}
+	}
+	if _, _, ok := DecodeStatus1101(nil); ok {
+		t.Error("空データを受け入れてはいけない")
+	}
+}
+
+// 0x1103 bit2 = エアコンコンプレッサー。
+func TestDecodeACCompressor(t *testing.T) {
+	for raw, want := range map[byte]bool{0x00: false, 0x04: true, 0x0C: true, 0x08: false, 0x1C: true} {
+		on, ok := DecodeACCompressor([]byte{raw})
+		if !ok {
+			t.Fatalf("0x%02X: デコードできない", raw)
+		}
+		if on != want {
+			t.Errorf("0x%02X: %v, want %v", raw, on, want)
+		}
+	}
+	if _, ok := DecodeACCompressor(nil); ok {
+		t.Error("空データを受け入れてはいけない")
+	}
+}
+
+// 0x3201 = 勾配。符号付き16bit で負が登り。
+// 大橋JCT (8.9%) で -690、比叡山の急勾配区間で -2210 が観測されている。
+func TestDecodeGrade(t *testing.T) {
+	cases := []struct {
+		hi, lo byte
+		want   int
+	}{
+		{0x00, 0x00, 0},
+		{0x00, 0x1E, 30},
+		{0xFD, 0x4E, -690},  // 大橋JCT の実測値
+		{0xF7, 0x5E, -2210}, // 比叡山の実測値
+		{0x05, 0x28, 1320},  // 登り切って正に反転した瞬間
+	}
+	for _, c := range cases {
+		got, ok := DecodeGrade([]byte{c.hi, c.lo})
+		if !ok {
+			t.Fatalf("%02X%02X: デコードできない", c.hi, c.lo)
+		}
+		if got != c.want {
+			t.Errorf("%02X%02X: %d, want %d", c.hi, c.lo, got, c.want)
+		}
+	}
+	if _, ok := DecodeGrade([]byte{0x00}); ok {
+		t.Error("1バイトを受け入れてはいけない")
+	}
+}

internal/obd/pids.go

@@ -73,6 +73,11 @@ type OBDData struct {
 	HasMAF        bool    // MAFセンサー対応か
 	TCCLockPct    float64 // TCロック率 (0-100%) — RPM÷車速から算出
 	SlipRatio     float64 // トルコンの滑り比 (エンジン回転÷タービン回転)。1.0=直結
+	BrakePedal    bool    // ブレーキペダル (Mode22 0x1101 bit1)
+	RadiatorFan   bool    // ラジエータファン (Mode22 0x1101 bit0)
+	ACCompressor  bool    // エアコンコンプレッサー (Mode22 0x1103 bit2)
+	GradeRaw      int     // 勾配の生値 (Mode22 0x3201、符号付き。負が登り。単位未確定)
+	HasGrade      bool    // 勾配を受信できたか
 	OdometerCANKm float64 // 累計走行距離 (km) — CAN 0x430 B4-5 (10km単位)。実機検証済み
 	ElecB0Pct     float64 // 0x430 B0 の生値/2.55。燃料残量の可能性・未確定 (issue #119)
 	ElecB1Raw     float64 // 0x430 B1 の生値。電圧に連動するが電圧ではない (issue #119)

scripts/ops/README.md

@@ -109,3 +109,45 @@ FN4A-EL は road load / grade logic で変速線を動かす。登坂で不要
 - #165 IMU を追加して勾配・横G・加速度を直接測る
 - #166 ブレーキ信号が CAN にあるか未確認 — 0x200 も未同定
 - #150 未同定の Mode 22 PID 17個
+
+## 4. 装備の入切で未同定PIDを探す — 停車・アイドルで各1分
+
+```
+sudo python3 /opt/pi-obd-meter/scripts/ops/probe-toggle.py
+```
+
+ヘッドライト / リアデフォッガー / ブロワー最強 / ステアリング据え切り /
+N で空吹かし を、それぞれ **20秒ON → 20秒OFF → 20秒ON** で実施する。
+1項目1分、全5項目で5分。
+
+回収して Mac で解析する。
+
+```
+scp laurel@<pi>:/var/log/can-verify/toggle_*.labels .
+scp laurel@<pi>:/var/log/can-verify/poll22_*.csv .
+python3 scripts/ops/find-toggle-pid.py toggle_*.labels poll22_*.csv
+```
+
+### なぜこの形か
+
+2026-08-31〜09-01 に7個同定できたが、**成功したのはすべて「他が動かない
+状態で、ひとつだけを断続させた」場合**だった。
+
+| 同定できたもの | 決め手 |
+|---|---|
+| `1101` bit1 ブレーキ | 停車・アイドル・アクセル全閉で 20秒踏む→離す→20秒踏む |
+| `1101` bit0 ファン | 水温が 97→89℃ と下降する場面と一致 |
+| `1103` bit2 エアコン | 夜間走行中の入切が、アイドル停車中の記録に残っていた |
+| `17B1` `17C1` レンジ | 出発 P→D、駐車 D→R→P の逆順 |
+| `17BB` `17BC` ソレノイド | 中間値の97〜100%が変速中にしか出ない |
+| `3201` 勾配 | 高低差71m・勾配8.9%の大橋JCT螺旋 |
+
+逆に、**走行データの相関だけを見た絞り込みは外した。**
+
+- 平地データから勾配候補を2個に絞ったが、実際の8.9%登坂ではどちらも動かず、
+  正解は候補外だった
+- 夜間走行と昼間走行を比べてヘッドライトを探したが、気温・交通・走り方が
+  同時に変わるため何も出なかった (電圧の差は +0.03V)
+
+だから **「停車・アイドル・指示されたもの以外は触らない」を厳守する。**
+窓を開けた、シフトを動かした、といった操作が混ざると偽陽性が出る。

scripts/ops/drive-verify.py

@@ -20,7 +20,8 @@
 path = os.path.join(OUT_DIR, "drive-%s.csv" % time.strftime("%m%d-%H%M"))
 f = open(path, "w", buffering=1)
 f.write("t,speed,rpm,gear,engaged,ratio,mech,slip,tcc,locked,hold,range,shifting,"
-        "atf,volt,odo,trip_km,fuel_pt,rate_lh,eco,coolant,map,load\n")
+        "atf,volt,odo,trip_km,fuel_pt,rate_lh,eco,coolant,map,load,"
+        "brake,fan,ac,grade\n")
 print("記録先: %s" % path, flush=True)
 
 while True:
@@ -44,7 +45,7 @@
     # 正しい滑りは rpm / (車速 × 機械ギア比 × k) で、k はロックアップ中に学習する。
     # アプリの SlipCalibrator がそれを持っているので、API から受け取る。
     slip = d.get("slip_ratio") or 0
-    f.write("%.1f,%.2f,%.1f,%d,%d,%.3f,%.3f,%.4f,%s,%s,%s,%s,%s,%.1f,%.2f,%.0f,%.5f,%.2f,%.3f,%.2f,%.1f,%.1f,%.1f\n" % (
+    f.write("%.1f,%.2f,%.1f,%d,%d,%.3f,%.3f,%.4f,%s,%s,%s,%s,%s,%.1f,%.2f,%.0f,%.5f,%.2f,%.3f,%.2f,%.1f,%.1f,%.1f,%s,%s,%s,%d\n" % (
         time.time(),
         d.get("speed_kmh") or 0, d.get("rpm") or 0, g, eng, r, mech, slip,
         d.get("tcc_lock_pct") or 0, d.get("tc_locked"),
@@ -59,7 +60,12 @@
         # 給油記録と違い、上端で振り切れている区間を避けて集められる。
         d.get("fuel_rate_lh") or 0, d.get("avg_fuel_economy") or 0,
         d.get("coolant_temp") or 0, d.get("intake_map") or 0,
-        d.get("engine_load") or 0))
+        d.get("engine_load") or 0,
+        # 2026-09-01 に同定した信号 (#150)。ブレーキ・ファン・エアコンは真偽値、
+        # 勾配は符号付きの生値で単位未確定 (負が登り)。
+        d.get("brake_pedal"), d.get("radiator_fan"), d.get("ac_compressor"),
+        d.get("grade_raw") or 0,
+    ))
     # 0.2秒周期。加速度を差分から求めるため、0.5秒では全開加速のサンプルが
     # 数点しか取れずトルク推定の分解能が足りなかった。書き込み量は
     # 0.6MB/時 → 1.5MB/時 で、SDへの負担は許容範囲。