名称 MIRS1905 システム提案書
番号 MIRS1905-DSGN-0001
版数 最終更新日 作成者 承認者 改訂記事
A01 2019/9/5 赤池寛太 初版
A02 2019/9/13 赤池寛太

1.はじめに

本ドキュメントは、”パーまん” プロジェクトのシステム提案について記述したドキュメントである。
本プロジェクトは駐車場管理お助けロボットとして、学校の来客者と案内をする管理者、 両方のニーズを叶えるロボットを考えた。

2.プロジェクト発足まで

私たちの班には部活動をやっているものが多く、他校を招いて試合をする機会も多い。
その際、問題となるのが駐車場であり、職員の方はおらず、自分たちの力で車を誘導しなければいけない。もちろん誘導するのは選手であり本来は試合の準備等やることがほかにある。
ここから私たちは、学校の駐車場で問題になっていることは他に何かないだろうかと調査した結果、入学式や保護者会で職員の方が誘導する場面でも苦労していることがあることがわかった。



  • 想定される状況によって誘導の方法を変えなければいけないこと。
  • 誘導する人の経験値によって誘導に差ができてしまうこと。
  • お客様の駐車技術によって駐車できるスペースが変わってきてしまうこと。 など

    また調べていくと、誘導される側にも不満があり、

  • 誘導のへたくそな人に誘導されるといらいらする。
  • 職員の方がいない場面では空車の場所がわからない。 など

    以上のようなことが例として挙げられる。

    私たちが本プロジェクトのロボットに期待する点は、

    1. 人件費に関する経費の削減、職員の誘導に関する作業時間を減らすこと。
    2. 誘導する側・される側の双方においての精神的な負担を軽減すること。
    3. 駐車場ロボットという未開拓分野での目新しさ。

    以上の3点である。

    想定されるユーザーとして、駐車場を管理する団体・企業
    今回のMIRSでは学校の駐車場を想定しているため、ユーザーは学校の職員。

    3.プロジェクトテーマ

    「Parking(駐車場)」×「Management(管理)」 「パーまん」プロジェクト

    fig.1 ロゴ

    <ロゴの説明>
    プロジェクト名でもある”パーまん”からとり、漫画のパーマンをモチーフとした親しみのあるロゴを作成した。

    4.製品コンセプト

    今までにない駐車場管理

    fig.2 システムの外観イメージ


    入学式、ショッピングセンター等で起こる駐車場の誘導問題やそれを管理する側の負担というのは現状とても深刻である。利用する側はどこが空いていてどこが空いていないのかが分からず困って迷ってしまうなどの問題がある。管理する側も車種などを考えて誘導を行ったり、雨の日など天候が悪い時でも誘導したりしなくてはいけない。
    我々が目指し、作ろうとしているロボットは駐車場を利用するお客とそれを管理する職員のこれらの悩みに応えるロボットである。

    想定シナリオ
    At 入学式

    職員A 車多すぎ!やっぱ入学式は1番混むね。
    職員B 寮の荷物もあるから電車ではこないよねー
    職員A 奥の駐車場どうなってんの? 人いなくね?
    職員B あー。MIRSが仕分けしてくれてるよ。
    職員A あの新人大丈夫なんですか?
    職員B 融通は利かないけど、1人で何人分も働いてるよ。
    MIRS (はーい、ここの駐車場に入ってねー。あと10台だよー)
    MIRS (よし、もうここは入らんわ。つぎいこ。)
    ― 移動 ― 
    MIRS (つぎはここやでー、最初の一台くらいは連れて行ってやるよ。)
    MIRS (よし! みんなあの車みたいに止めてや。 そうすればあと25台ははいるな)  

    5.主な機能・特徴

    機能[目的]
    1. ライントレース走行
      [1台目を案内するため]
    2. 車通過認識機能
      [駐車場の残りの空車スペースを把握するため]
    3. 満車通知アプリと連携
      [駐車場が満車になったことと移動中を係員に通知するため]
    4. 車誘導案内板
      [いま案内している駐車場の場所をわかりやすくするために矢印を表示するため]
    5. 衝突防止機能
      [駐車場で稼動させるため、車との衝突を防ぐ]
    6. 緊急停止
      [安全のため、管理者以外の人でも動作停止を可能にするため]

    tab.1 担当
    優先度 機能 主担当
    緊急停止 エレキ:渡邉
    衝突防止 ソフト:津川
    車誘導案内板 エレキ:室伏
    車通過認識 ソフト:津川
    満車通知アプリの連携 ソフト:赤池
    坂道での走行 メカ:安藤
    外装 メカ:酒井
    デザイン エレキ:林
    PM:武田とTL:佐塚は主担当なし


    fig.3 機能イメージ



    fig.4 三面図


    動作シナリオ~優先順位を添えて~

    1st
    MIRS (駐車場はこっちですよ~[車誘導案内板])
    MIRS(今10台入ったから、、あと5台入るね[車通過認識機能])

    2nd
    MIRS(もう入んないわ、移動しよ。あ、あの人に知らせておかなきゃ[満車通知アプリとの連携])

    3rd
    お客様「あの~、どこ止めればいいかわかんないですけど…」
    MIRS(あ、1台目ですもんね。案内しますよ[ライントレース走行による誘導])

    4th
    MIRS(うわー、坂のぼらないといけないじゃん。がんばろ[坂道での走行])

    5th
    MIRS(あぶない! ・・・ よかった止まれた。[衝突防止機能])

    6th
    お客様(このままいったらあのロボット俺の車にぶつかるんじゃ...とめなきゃ![緊急停止機能])

    6.仕様一覧

    標準機からの変更点
    変更点<目的>

    メカ
  • 下段シャーシに取り付けるモータの向きを変え,自在車(ゴム車輪)をボールキャスタの代わりに取り付け車高を高くする。
    <坂を登る際車体が引っかからないようにするため>
  • プラダン,塩ビ板,塗料,シーリング材を用いて四角い箱を作り,L字金具を用いて機体に取り付ける。
    <防水仕様にするため,装飾のため>
  • RP380モータ(減速比1:75),カップリング,すべりねじ,アルミ角パイプを用いて昇降機構を作る。
    <誘導する表示板を切り替えるため,重心を下げ走行時の安定性を高める為>
  • RP380モータ(減速比1:75),3Dプリンタで作成した巻き取り機構,ワイヤー,滑車,ガイドレール,アルミ角パイプ,アルミフラットバーを用いて昇降機構を作る。
    <誘導する表示板を切り替えるため>
  • 表示板をレールのガイドキャリッジ,アルミ角パイプにそれぞれ取り付ける。
    <車を誘導するため>
  • 緊急停止ボタンを装飾の頭頂部にあたる部分(天板)に取り付ける。
    <どこからでも緊急停止ボタンを押せるようにするため>
  • 装飾の目にあたる位置に,カメラ,超音波センサを取り付ける。
    <車を認識するにあたり高い位置に設置する必要があるため>
  • PPシートを取り付けられるような溝のあるモータマウントを作成し,シーリング材,PPシート,オイルシールを用いて足回り(モータ)を覆う。
    <防水仕様にするため>
  • 天板,長支柱,短支柱を取り外し,中段シャーシを昇降機構の上に取り付ける。
    <昇降機構に干渉するため>

    エレキ
  • ブラスト加工したアクリル板にLEDをてらす。
    <方向指示器の可視性を上げるため>
  • 増設用基板を取りつける。
    <昇降機構用モータを設置するため。>
  • 緊急停止に関する回路の作成
    <駆動系の周りを完全にとめるため。>

    ソフト
  • ライントレース制御
    <車の一台目を案内するため>
  • カメラによる画像処理
    <通過した台数を把握するため>
  • アプリ開発
    <満車と移動状態にあることを通知するため>

    7.部品購入計画

    購入予定部品を以下の表に示す。
    tab.2 部品購入計画
    用途 物品名 概要 1個当たり(税別/円) 個数 計(税別/円) 総計(税込み 8%/円)
    ライントレース フォトトランジスタ 販売ページ 45 2 90 97
    外側 プラスチック段ボール 販売ページ 4590 1 4590 4957
    コニシボンド 販売ページ 119 1 119 129
    表示板 アクリル板・白 販売ページ 899 2 1798 1942
    昇降機構 ミニガイドレールA 販売ページ 1090 2 2180 2354
    ミニガイドレールB 販売ページ 399 2 798 862
    ワイヤーロープ 販売ページ 389 1 389 420
    アルミ角パイプ 販売ページ 978 2 1956 1956
    アルミフラットバー 販売ページ 360 2 720 720
    滑車 販売ページ 699 4 2796 3020
    キャスター キャスター 販売ページ 329 2 658 711
    防水対策 PPシート 販売ページ 279 1 279 301
    シーリング材 販売ページ 379 1 379 409
    オイルシール 販売ページ 129 1 129 139
    合計 16881 18017