ソフトウェア詳細設計書

MIRS0601-SOFT-0001

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2006/10/13	杉山	平口	初版
B01	2007/2/10	杉山	平口	動作概要など多数

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１．はじめに

本ドキュメントは、MIRS0601 基本設計書に規定されたシステムの動作規定、状態遷移を実現する各タスクの開発(コーディング、試験等)に必要な事項を述べる。

２．概要

MIRS0601 ソフトウェアは、RT-Linux上で動作するプログラム群で構成される。プログラムはC言語でかかれ、Linux の標準の API とともに、行動モードに対応したプログラム、一つの機能を複数のプログラム群で提供する機能モジュール、および、RTタスク、ドライバと、補助関数と独自に定義したヘッダファイルから構成される。

３．動作モード

全部で6個のモードを定義する。

後退動作モード (back)

白線のある位置まで後退する。

斜めに進入している場合も考え補正動作を行う。さらに、右に９０度回転し、白線をトレースできる状態にする。

ポスト探索モード (post_search)

直進走行しながら、超音波を出してポストがあるか探索する。

ポストを発見したらさらに進み、超音波センサの値が最小値を返したら停止する。

同じポストを複数回発見してしまわないように以下のようにする。

まず、競技場半分付近まで超音波センサで探索する。

角で90度回転する。先ほど超音波で探索した部分は探索動作を行わず進み、その地点からまた探索を開始する。

その動作を1周するまで繰り返す。

ポスト接近モード (post_approach)

その場で左に９０度回転し、ポストに接近する。その際は、超音波センサを用いて正しい角度で接近できるように調整する。　　　　　　 ポストとの距離が近くなったら停止する。

ポスト判別モード (post_check)

コンベアの白線センサでポスト番号を判別する。コンベアのタッチセンサが押されるまで少しずつ前進し、押されたらコンベアの　　モーターを正転させる。番号を読み取ったら停止しコンベアを逆転させる。判別が正しく行われていない場合はもう一回繰り返し、それでもダメならば、赤外線センサの値を読み取る。

ポスト獲得モード (post_get)

右に９０度回転し、ポストの周りを公転する。赤外線センサの位置を確認して左に９０度回転して、タッチセンサが反応するまで　　　前進し獲得する。獲得後、赤外線センサを再度確認し、本当に獲得したか確かめる。このモードの始めにいた位置まで戻っていたら停止して、すこし後退する。

ポスト番号保存モード (post_number)

スタートしてからポストを発見した順番と、そのポスト番号を書き込む。これをもとにして２回目の競技では、判別動作をなしに順番　どおりにポストを獲得する

４．モード区分

１回目の競技で使用するモード

Ø 後退動作モード

Ø ポスト探索モード

Ø ポスト接近モード

Ø ポスト判別モード

Ø ポスト獲得モード

Ø ポスト番号保存モード

2回目の競技で使用するモード

Ø 後退動作モード

Ø ポスト探索モード

Ø ポスト接近モード

Ø ポスト獲得モード

５．モード遷移表

１回目の競技時

	後退	ポスト　探索	ポスト　接近	ポスト　判別	ポスト　獲得	ポスト　保存
後退	×	動作　終了後	×	×	×	×
ポスト探索	×	×	動作　　終了後	×	×	×
ポスト接近	×	×	×	動作　　終了後	×	×
ポスト判別	すでに　判別していたとき	×	×	判別できなかった場合	×	動作　　終了後
ポスト獲得	×	×	×	×	獲得できなかった場合	動作　　終了後
ポスト保存	動作　終了後	×	×	×	×	×

２回目の競技時

	後退	ポスト　　探索	ポスト　接近	ポスト　　獲得
後退	×	動作　終了時	×	×
ポスト探索	×	×	動作　　終了時	×
ポスト接近	×	×	×	動作　　終了時
ポスト獲得	動作　終了時	×	×	獲得できなかったとき

６．動作モード詳細

MIRS０６０１の核となる部分の動作概要を示す。

<後退モード>

図、底面の白線センサの位置

このままだと実際は、白線センサの感知が遅れてしまい、飛び出してしまう可能性が高いため白線で一時停止してから、少し前進し

非常に遅い速度で後退しながら、以下の動作に移る。

<ポスト探索モード>

超音波センサの機構上20度ぐらい早くポストを感知してしまうので、超音波センサが最小値を返した地点で停止するようにする。

誤差や、不都合でおかしな値を返すこともあるのでそれも考慮する。

<ポスト判別モード>

forループを用い、一定時間コンベアが回転するようにした。

MIRSの前方にTSを2個つけコンベアとMIRSが確実に正対するようにして、精度を高める。

前進の部分にもTSが片方だけ”1”の場合などに分けて考える。

正確に読み取れなかった場合の動作は、2回やる予定。判別不可なら赤外線の値を読む。

<ポスト番号保存モード>

読み出す部分は2回目のmainにあり、関数として分けているのではないが書いておく。

配列post_num[ ]に各ポスト番号が入る。要素にはポストの順番が入る。

たとえば1番目にポスト3を、2番目にポスト1を、3番目にポスト2を発見した場合は、

post_num[0]=3 ,post_num[1]=1 ,post_num[2]=2のように代入され、ファイル”post.log”に書き出される。

post_num[　]の値の順番に別の変数post_get[ ]に値を代入しなおし、その値を元にして2回目の競技を行う。

ポストを発見する度にカウンタの値を増やし、カウンタの値とpost_get[ ]の値が一致したらポストを獲得する。

競技場を1周したらカウンタの値を0に戻し、すべてのポストを探索するまで行う。

７．使用する関数

ファイル名	関数名	書式	説明
main.c	main	int main(void)	1回目の競技時に使用
try2.c	main	int main(void)	2回目の競技時に使用 記憶したポストの順番に獲得
initialize.c	initialize	int initialize(void)	初期化
mirs_back.c	mirs_back	int back(void)	後退
post_get.c	post_get	int post_get(void)	ポスト周回及び獲得
post_search	post_search	int post_search(int search)	ポスト探索 ポストを発見したら戻り値searchは1
post_check	post_check	int post_check(void)	ポスト判別 判別できたポスト番号を　　　グローバル変数に格納
post_get.c	post_get	int post_get(void)	ポスト獲得
post_approch.c	post_approach	int post_approach(void)	ポストに接近
function.c	correct_direction1	int correct_direction1(void)	ポスト接近前の角度補正
	correct_direction2	int correct_direction2(void)	ポスト補正後の角度補正
	irs_code_get	int irs_code_get(void)	赤外線のコード判別
	uss_get	int uss_get(void)	超音波による距離測定

initialize、post_approach,post_get

correct_direction1, correct_direction2,irs_code_get,uss_get

以上は標準機のプログラムをそのまま、もしくは改良して使用する。

そのほか駆動系とスレッド系の使用する関数は標準機と同じ。

pwm_stopは少し変更し、文中にpwm_both_data(0,0)を追加する。（main中で一連ではないpwm_lqr_straightなどを多用するため）