名称 MIRS1201 システム基本設計書
番号 MIRS1201-DSGN-0002

最終更新・2012.11.12

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2012.11.12 戸本佳佑 出川教員 初版

目次



1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1201のシステムの基本的な設計内容を示し、今後のMIRS開発のスケジュールをまとめたものである。

2.ハードウェア

標準機からの変更箇所

新規USSの概要

新規USSは以下に示すUSSモジュールとARV(以下マイコン)を用いて作成する 。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05400/ パララックス社超音波距離センサーモジュール ATtiny2313 マイコンについてはUSARTモジュール、十分なクロック速度(2ns～5ns)を持った者が望ましいので検討しておく。

＜通信について＞

マイコンとMIRSはUSART通信によってデータの送受信をする。
旧USSと同じ仕様を目指し、マイコンはuss_numberを受信し自身の識別番号と合致したら測定を行いデータをMIRSに送信する。

＜測定について＞

USSモジュールのピンは３ピンであり、VCC,GND,SIGNAL(以下SIG)である。
SIGNALの通常状態はGNDである。
マイコンによってSIGを立ち上げるとUSSモジュールは測定を開始し、データが取れる(超音波が返ってきたのと同じタイミングだと思われる)
とSIGを立ち上げるので、 マイコンは自身がSIGを立ち上げてから次に立ち上がるまでの時間を測定することで距離を測ることが出来る。
この時間についてはUSSモジュールのデータシートを見る必要がある。


システム構成図
システム構成図

3.ソフトウェア

機能定義

　MIRS1102がコースを攻略する再に必要となるソフトウェアの機能の定義及び、その性能について示す。

  • 直進走行
    機能概要：壁にぶつからず走る。
    性能要求：2mの距離を壁にぶつからず走れる。
    実現方法：左右の壁との距離をUSSで検知、タイヤの回転距離をエンコーダで検知。
    ２つの情報から制御量を算出しカスケード制御を行う。

  • 回転走行
    機能概要：90度の回転を一定速度で行う。
    性能要求：90度を±5度以内でその場回転する。
    実現方法：ロータリーエンコーダにて回転量を測定する

  • 旋回走行
    機能概要：超音波を用いて壁との距離を見ながら旋回走行ができる。
    性能要求：壁にぶつからずロータリーを旋回できる。
    実現方法：基本的には直進走行と同様、PDゲイン値を調整する。

  • 超音波計測
    機能概要：目的の物体との距離を計測する
    性能要求：20cmから50cmまでの距離を5%未満の精度で計測する。（新USSは3cmから）
    実現方法：既存のものを利用し、メインとは別のスレッドで値を取得する。新USSに関しては既存の関数と同様な動作を行うものを設計する。

  • 白線センサ検知
    機能概要：床面の白線を検知する。
    性能要求：白線の検出率を95%以上にする。
    実現方法：既存のものを利用し、メインとは別のスレッドで値を取得する。

  • 壁検知
    機能概要：タッチセンサのON/OFFにより、壁との接触を検知する。
    性能要求：壁接触時の誤作動率を5%未満にする。また、壁に接触していないときに、壁検知をする誤作動はないようにする。
    実現方法：既存のものを利用し、メインとは別のスレッドで値を取得する。

  • 数字認識処理
    機能概要：DBの数字を認識する。
    性能要求：白線からの距離(約60cm)の距離からDBの数字を認識し、0～9のすべての数字で認識率90%にする。
    実現方法：既存のものを利用する。

4.購入物品


　表：　購入部品一覧
担当者タントウシャ 購入コウニュウ物品ブッピン名メイ 購入コウニュウ元モト 個数コスウ 単価タンカ 小計ショウケイ 備考ビコウ
清水シミズ 押オしバネ　線セン径ケイ0.8mm 外ソト径ケイ10mm 自由ジユウ長チョウ66mm(10本ポンセット) ばねこむ(http://banecom.jp/php/detail/dtlcomp.php?cd=DC543) 1 2000 2,000 サスペンション用ヨウ
齊藤サイトウ USSモジュール(1個コ) 秋月アキヅキ 4 2500 10,000 USS用ヨウ
齊藤サイトウ AVR　ATtiny328P(1個コ) 秋月アキヅキ 4 100 400 USS用ヨウ
齊藤サイトウ ICソケット　20P(10個コ入イり) 秋月アキヅキ 1 100 100 USS用ヨウ
齊藤サイトウ レゾネータ(２０MHｚ)(一個イッコ) 秋月アキヅキ 4 40 160 USS用ヨウ
齊藤サイトウ 抵抗テイコウ(１００本ポン入イり) 秋月アキヅキ 1 100 100 USS用ヨウ
齊藤サイトウ 高輝度３ｍｍ青色ＬＥＤ　ＳＬＲ３４３ＢＣＴＴ３２（１０個入） 秋月アキヅキ 4 100 400 USS用ヨウ
齊藤サイトウ 片面紙エポキシ・ユニバーサル基板　Ｃタイプ（７２ｘ４７ｍｍ）　銅はく仕上げ(一枚イチマイ) 秋月アキヅキ 4 70 280 USS用ヨウ
齊藤サイトウ ピンヘッダ　１×４０　（４０Ｐ）　６／９／３(一本イッポン) 秋月アキヅキ 4 50 200 DB用ヨウ
戸ト本ホン 無線ムセンキーボード OAナガシマ 1 2000 2000 ソフト開発用カイハツヨウ
戸ト本ホン 無線ムセンマウス OAナガシマ 1 2000 2000 店頭テントウで見ミて決キめる
　 　 　 　 合計ゴウケイ 17,640 　

5.開発スケジュール

競技会までの開発のスケジュールを示す。ただし、あくまで予定であるので、状況に応じて変更はある





沼津工業高等専門学校　電子制御工学科