最終更新日:2015.12.14

目次

1. はじめに
2. モジュール構成
3. モジュール一覧
4. モジュール詳細
5. 機能概要
6. フローチャート
7. スレッド構成と走行制御の動作仕様
   1. スレッド構成
   2. 走行制御の動作仕様
8. テスト項目
9. コーディングルール

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1501のソフトウェア詳細設計について記したドキュメントである。

2.モジュール構成

モジュール構成を以下に示す。

fig.1 モジュール構成

3.モジュール一覧

モジュール一覧を以下に示す。

4.モジュール詳細

第１段階で使用するモジュールの仕様について示す。
既存のモジュールは、変更点がある部分のみ示す。
参考：MG3S 標準プログラム 関数レファレンス

6.フローチャート

フローチャートを以下に示す。

fig.2 フローチャート

7.スレッド構成と走行制御の動作仕様

7.1.スレッド構成

第１段階では、以下の５つのスレッドが動作する。

1. pilot : メインスレッド。デバイスをオープンする。encoder、vel_ctrl、infraredスレッドを生成する。
2. encoder : 一定周期でエンコーダ値を取得し、エンコーダのカウンタをリセットする。
3. vel_ctrl : 一定周期でモータの速度制御を行う。
4. infrared : 一定周期でArduinoと通信を行い、赤外線センサのデータを取得する。
5. run_ctrl : 一定周期で直進・回転またはYUGOカーブ制御を行う。全体の動作シーケンスの途中で必要になった場合に生成され、その制御を完了すると消滅させられる。

メインスレッド以外のスレッドは、20ms周期でloop処理を行い、優先度を20に設定する。

上記のスレッドの動作の関連をシーケンス図に示す。



fig.3 スレッド構成

7.2.走行制御の動作仕様

全体の動作シーケンスを管理するモジュール(mirsak_*)が、走行制御が必要になったところで、走行制御モジュールに対して走行モード(直進，回転，YUGOカーブ)と速度の指定を行い、走行制御(run_ctrl)スレッドを生成する。

走行制御スレッドは、全体の動作シーケンスの途中で必要になった場合に生成され、左右のタイヤの回転距離から、直進・その場回転またはYUGOカーブに必要な左右のモータの速度指定値を計算し、その指令値を速度制御モジュールに送る。

以下にその様子をシーケンス図で示す。


mirsak_*はctrl_endflagが１になるのを待って、走行制御スレッドをキャンセルする。



fig.4 走行制御の動作仕様

8.テスト項目

既存のテストプログラムがあるものは、それを実施する。
その他のモジュールで第１段階で使用するものについて以下に示す。

1. モジュール単体試験

   モジュール単体試験では、各モジュールが正常に動作するかを試験する。
   

   mirsak_demo

   • 競技場のスタート位置から数字ボードがあるところまで、確実にたどり着けることを確認する。

   mirsak_num

   • 数字を正しく認識できることを確認する。
   • 正しく認識できなかったときに、位置を修正することで正しく認識できるようになることを確認する。
   • 数字認識後に、指定した位置に移動することを確認する。

   mirsak_patrol

   • 展示室内を安定した走行で巡回できることを確認する。
   • 赤外線のデータから、いつでもシーケンスを終了できることを確認する。

   infrared

   • 赤外線センサからの情報をArduinoで処理し、処理した情報がArduinoからMIRSに送られてきているかを確認する。(通信チェック)
   • Arduinoからの情報から、赤外線の強さと方向が正確にわかることを確認する。(データチェック)

   mirsak_chase

   • 指定した方向と距離に、正しく移動できることを確認する。
   • 怪盗機を捕まえられることを確認する。
   • 赤外線の反応がなくなったときに、シーケンスを終了できることを確認する。

   
   

2. 機能試験

   機能試験では、一部のモジュールを組み合わせた時に正常に動作することを確認する。
   

   現場急行 と 数字認識

   • mirsak_demo と mirsak_numを統合して、スムーズに各動作が行われることを確認する。

   巡回 と 赤外線認識 と 追跡・確保

   • mirsak_patrol と infrared と mirsak_chase を統合して、スムーズに各動作が行われることを確認する。

   
   

3. 統合試験

   統合試験では、すべてのモジュールを組み合わせて、本番で行う一通りの動作が正常に動作することを確認する。
   この試験の合格をもって、第一段階のプログラムを完成とする。
   
   

9.コーディングルール

• 共有変数の使用は必要最小限とする。
• 可読性を上げるために必要なコメントを入れる。
• 変数名は、ループに用いる変数以外は、意味のわかる名前とする。
• 同一モジュール内で共通して使用する変数は関数の外で static 宣言する。
• 同一モジュール内でのみ使用する関数は static 宣言する。
• ソースファイル（*.c)に対応した名前のヘッダファイル(*.h)を用意し、publicな関数と、共通に使う構造体などを宣言する。
• 全てのモジュールについて単体機能試験を実施する。