名称 MIRS1905 ソフトウェア基本設計書
番号 MIRS1905-DSGN-0003
版数 最終更新日 作成者 承認者 改訂記事
A02 2019/11/15 赤池
A01 2019/11/6 佐塚舜 初版

1.はじめに

本ドキュメントはMIRS1905のソフトウェアにおいての基本設計書である。

2.機能概要

機能概要をtab.1に示す。
tab.1 機能概要
機能 目的 方法
昇降機能 案内している駐車場が満車になり別の区画に車を案内しなければいけないとき表示板を切り替え、次に案内したい区画に促す モータを用いて昇降を行い、制御にはArduinoを用いる
緊急停止機能 異常事態が発生したときに手動でボタンを押したら停止するようにする 電源ボードから緊急停止ボタン用の配線を行い、緊急時にモータを止めるようにする
車認識機能 カメラを用いて車を認識し何台来たかをカウントしていく。カウントした値はアプリと連携する カメラ、機械学習を用いてRaspberryPiで制御を行い、認識したデータをWi-Fi経由でアプリと連携させる
アプリ連携機能 カメラで認識した車の台数をカウントの他通知などを行う アプリケーション開発をする
バッテリー管理機能 バッテリーの電圧が基準値に達しているかを確認する Arduinoを用いて計測を行い、バッテリーの電圧が基準値に達していない場合は通知を行う
衝突防止機能 車との距離が一定の値より近づいたとき停止する 超音波センサを用いて相手との距離を測り、制御にはRaspberryPiを用いる
ライントレース機能 車を案内するときや、移動するときに用いる フォトリフレクタを使用し、制御にはArduinoを用いる

3.機能設計

RaspberryPiに必要な機能を以下に示す。

  • Arduinoとの通信機能
  • 超音波センサを制御する機能
  • 画像認識を行う機能
  • アプリとの連携機能
  • バッテリーを管理する機能
  • GPIOピンを処理する機能
  • ライントレース制御を行う機能

    Arduinoに必要な機能を以下に示す。

  • RaspberryPiとの通信の信号を処理する機能
  • ロータリーエンコーダの信号を処理する機能
  • モータの制御を行う機能
  • 案内板の昇降機能を制御する機能
  • IOピンの管理、信号処理する機能
  • 緊急停止機能の信号を処理する機能

    4.各モジュールの関係

    各モジュールの一覧をtab.2、tab.3で示し、fig.1、fig.2でモジュール構成図を示す。


    fig.1 RaspberryPi モジュール構成図



    fig.2 Arduino モジュール構成図


    tab.2 RaspberryPi モジュール一覧
    モジュール名 概要
    pilot 初期操作を行う
    main 動作モード単位の制御を行う
    run 走行を行う
    coop1 アプリとの通信を行う
    coop2 アプリとの通信を行う
    camera_rec 画像認識を行う
    position 自己座標の取得を行う
    request Arduinoへの命令を行う
    arduino Arduinoとのシリアル通信を行う
    io GPIOの読み取りを行う
    uss 超音波センサの読み取りを行う
    line_t ライントレース制御を行う

    tab.2 Arduino モジュール一覧
    モジュール名 概要
    slave 各種の処理実行を行う
    run_ctrl 走行制御を行う
    vel_cont 走行速度制御を行う
    moter モータの制御を行う
    distance 走行距離の計測を行う
    encoder エンコーダの読み取りを行う
    motor_board 昇降用のモータ制御を行う
    stop 緊急停止用の制御を行う
    io IOピンの管理、信号処理を行う

    5.各パートへのリンク

    全体基本設計書 エレクトロニクス基本設計書
    メカニクス基本設計書