組み込みディスプレイやスマートミラー基盤の運用において、OS起動時のプロセス自動復旧と画面表示の同期制御は重要です。ネットワークインターフェースが有効化される前にフロントエンドアプリケーションが起動すると、外部RSSフィードやAPIの非同期リクエストが失敗し、描画不良を起こすリスクが存在します。また、液晶パネルを縦置き（Portrait）や上下反転で設置する場合、表示出力（xrandr）のみを変更してもタッチパネル（xinput）の入力座標系が同期されず、操作軸が逆転する問題が生じます。
本稿では、PM2とSystemdを組み合わせた遅延起動シーケンスの設計、ディスプレイの回転設定およびタッチ座標変換行列（Coordinate Transformation Matrix）のキャリブレーション、モジュールコードの改修手順について整理します。
1. プロセス自動起動とシステムデーモン構成
アプリケーションのプロセス生存確認およびOS再起動時の自動復旧を担保するため、PM2およびSystemdを利用した管理構成を導入します。
PM2のグローバルインストールと初期化
Node.js環境下でプロセス管理を行うPM2を導入します。
sudo npm install -g pm2
PM2をOSのスタートアップデーモンとして登録するため、以下のコマンドを実行して生成されたSystemd登録コマンドを端末で実行します。
pm2 startup
遅延起動スクリプト (mm.sh) の作成
ネットワーク接続が確立される前にアプリケーションが起動するのを防ぐため、バッファ時間を設けた実行スクリプトをユーザーホームディレクトリ配下に作成します。
cd ~
nano mm.sh
スクリプトの内部実装は以下の通りです。sleep 10 を配置することでWi-Fi/EthernetのIPアドレス取得完了を待機し、DISPLAY=:0 によってX11セッションの出力先を明示的にバインドします。
#!/bin/bash
sleep 10
cd ./MagicMirror
DISPLAY=:0 npm start
実行権限を付与します。
chmod +x mm.sh
プロセス状態の保存とSystemd制御
PM2で起動したプロセス状態を永続化します。
pm2 save
Systemdサービスとして自動起動を有効化・無効化するコマンドは以下の通りです。
# スタートアップ有効化
sudo systemctl enable magicmirror.service
# スタートアップ無効化
sudo systemctl disable magicmirror.service
2. ディスプレイ電源制御と構文静的解析
連続稼働を行うサイネージ環境において、OSデフォルトのスクリーンセーバーや省電力ブラックアウトを防止する必要があります。
スリープ機能の無効化
xscreensaver を導入し、GUI設定画面または構成ファイルよりスクリーンセーバーおよびディスプレイのブランク化機能を「Disable Screen Saver」へ変更します。
sudo apt install xscreensaver
設定ファイル (config.js) の構文チェック
config/config.js の記述ミス（ブラケットの閉じ忘れやカンマの過不足）はランタイムエラーを引き起こします。デプロイ前に静的解析ツール（JSHint等）へソースコードを通し、構文の無謬性を確認します。
3. xrandrおよびxinputによる表示・タッチ座標同期
物理ディスプレイの配置変更に伴い、X11の表示出力（xrandr）とタッチ入力デバイス（xinput）の座標変換行列を合致させる必要があります。
標準HDMI出力の回転 (xrandr)
HDMI-1 デバイスに対する回転設定のコマンドパラメータです。
# 通常表示 (横置き)
xrandr --output HDMI-1 --rotate normal
# 左90度回転 (縦置き)
xrandr --output HDMI-1 --rotate left
# 右90度回転 (縦置き)
xrandr --output HDMI-1 --rotate right
# 180度反転
xrandr --output HDMI-1 --rotate inverted
タッチパネル座標系キャリブレーション (xinput)
DSI接続のタッチディスプレイ（例: FT5406 memory based driver）を使用する場合、画面回転に合わせて Coordinate Transformation Matrix（3x3行列）を計算・設定する必要があります。
1. 通常配置 (normal)
xrandr --output DSI-1 --rotate normal
xinput --set-prop "FT5406 memory based driver" "Coordinate Transformation Matrix" 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2. 反時計回り90度回転 (left)
xrandr --output DSI-1 --rotate left
xinput --set-prop "FT5406 memory based driver" "Coordinate Transformation Matrix" 0 -1 1 1 0 0 0 0 1
3. 時計回り90度回転 (right)
xrandr --output DSI-1 --rotate right
xinput --set-prop "FT5406 memory based driver" "Coordinate Transformation Matrix" 0 1 0 -1 0 1 0 0 1
4. 180度上下反転 (inverted)
xrandr --output DSI-1 --rotate inverted
xinput --set-prop "FT5406 memory based driver" "Coordinate Transformation Matrix" -1 0 1 0 -1 1 0 0 1
4. MMM-BackgroundSlideshow モジュールのソースコード改修
背景スライドショーを表示するモジュール MMM-BackgroundSlideshow において、画面上のヘッダーテキスト（“Picture Info”）および画像カウント情報（例: “1 of 10”）を無効化するためのリファクタリング例です。
対象ファイル: MMM-BackgroundSlideshow.js
修正前コード
case 'imagecount':
imageProps.push(`${this.imageIndex} of ${this.imageList.length}`);
break;
default:
Log.warn(prop + ' is not a valid value for imageInfo. Please check your configuration');
}
});
let innerHTML = '<header class="infoDivHeader">Picture Info</header>';
imageProps.forEach((val, idx) => {
innerHTML += val + '<br/>';
});
修正後コード
配列への追加処理をコメントアウトし、innerHTML の初期値を空文字列に置き換えることでUI上の非表示化を実現します。
case 'imagecount':
// カウント情報の非表示化のため配列挿入を無効化
// imageProps.push(`${this.imageIndex} of ${this.imageList.length}`);
break;
default:
Log.warn(prop + ' is not a valid value for imageInfo. Please check your configuration');
}
});
// ヘッダーテキストを完全に除去
let innerHTML = '';
imageProps.forEach((val, idx) => {
innerHTML += val + '<br/>';
});
5. Troubleshooting
ディスプレイ非バインドによる起動失敗 (DISPLAY 環境変数不備)
💡 現象: SystemdやCron経由の起動時に Error: Cannot open display: null が発生し、Electronウィンドウが立ち上がりません。
🛠️ 原因: 非対話型シェル環境からプロセスを実行する際、X11ディスプレイ環境変数 $DISPLAY が定義されていません。
⚠️ 対策: mm.sh などの実行スクリプト内部で export DISPLAY=:0 を明示的に宣言してからコマンドを実行します。
タッチパネルの操作軸ずれ (xinput 行列のミスマッチ)
💡 現象: 画面表示は縦向きに切り替わっていますが、画面の上部をタッチすると右側にカーソルが移動します。
🛠️ 原因: xrandr によるグラフィック出力の回転のみが適用され、入力カーネルドライバー側の変換行列が更新されていません。
⚠️ 対策: xinput list でデバイス識別名を確認し、該当回転角に対応する Coordinate Transformation Matrix パラメータを再適用します。
6. システム検証ログ (System Verification Logs)
デプロイ後のプロセスの稼働状態、X11ディスプレイの割り当て状態、および入力デバイスのプロパティ整合性を確認したターミナルログ例です。
$ pm2 status
┌────┬─────────────────┬─────────────┬─────────┬─────────┬─────────┬────────┬─────┬───────────┬──────────┬──────────┐
│ id │ name │ namespace │ version │ mode │ pid │ uptime │ ↺ │ status │ cpu │ mem │
├────┼─────────────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────┼───────────┼──────────┼──────────┤
│ 0 │ magicmirror │ default │ 2.25.0 │ fork │ 2104 │ 12m │ 0 │ online │ 1.2% │ 142.5MB │
└────┴─────────────────┴─────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────┴───────────┴──────────┴──────────┘
$ xrandr --query
Screen 0: minimum 320 x 200, current 1080 x 1920, maximum 7680 x 7680
DSI-1 connected primary 1080x1920+0+0 right (normal left inverted right x axis y axis) 154mm x 85mm
1080x1920 60.00*+
$ xinput list-props "FT5406 memory based driver"
Device 'FT5406 memory based driver':
Device Enabled (115): 1
Coordinate Transformation Matrix (117): 0.000000, 1.000000, 0.000000, -1.000000, 0.000000, 1.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000
7. Lessons Learned
組み込みサイネージ環境の安定運用においては、ソフトウェアレイヤー（PM2/Node.js）だけでなく、OSの表示サブシステム（X11/xrandr）および入力デバイスドライバー（xinput）の相互依存関係を包括的に把握することが重要です。特にスタートアップ時にネットワークとディスプレイサーバーが完全に準備されるまでの時間的タイミング（Race Condition）を設計段階で考慮することにより、フィールドデプロイ後の不要な再起動トラブルを大幅に抑止できます。