MIRS2102-DSGN-0006 MIRS2102ソフトウェア基本設計書

名称	MIRS2102ソフトウェア基本設計書
番号	MIRS2102-DSGN-0006

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2021.10.04	熊切雄之助		初版
A02	2021.10.08	熊切雄之助	小谷進	第2版

1．ドキュメント概要

本ドキュメントはMIRS2102のソフトウェアの基本設計書である。

機能概要を表1に示す。
表1　機能概要

機能	詳細
衝突回避	超音波センサで前方の障害物との距離を測り衝突を回避する
画像認識	機械学習によってカメラの映像からマーカーを認識する
除草機能	除草用モータを回転させ、除草剤を撒く
播種機能	播種をする場所に移動し、播種用のモータを回転させる
webアプリとの連携	webアプリからの入力を受け取り、それにあった操作をする

RaspberryPiに必要な機能を以下に示す。

Arduinoとの通信

超音波センサの制御

画像認識

GPIOピンを処理する機能

webアプリと連携する機能

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

IOピンの管理、信号処理をする機能

モータドライバへの指示をする機能

システム提案書に書いてあった通知機能と土壌管理の機能は、実現する優先度が低いと考えたため、今後の展望にする。

図1に動作フローチャートを示す。

図1　動作フローチャート

図1にRaspberryPi、図2にArduinoのモジュール構成図を示す。青く示されているのが新規追加するモジュールで、黄色で示されているのが既存モジュールである。また、一部変更するモジュールには斜線を引いてある。

図2　RaspberryPiモジュール構成図

図3　Arduinoモジュール構成図

また、表2にRaspberryPi、表3にArduinoのモジュール一覧を示す。

表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
direction	正対補正を行う
position	自己座標の取得を行う
camera_reco	画像認識を行う
uss	超音波センサの読み取りを行う
io	GPIOの読み取りを行う
request	Arduinoへの命令を行う
arduino	Arduinoとのシリアル通信を行う
app_ctrl	webアプリとの通信を行い、FUTABA本体に指示を送る

表3　Arduino モジュール一覧

モジュール名	概要
Slave	RaspberryPi との通信、走行制御を一定周期で行う
run_ctrl	走行制御を行う
io	各種デバイスのピン設定と状態の取得を行う
raspi	Raspberry Piとシリアル通信を行う
distance	走行距離の取得をする
motor	モータを操作する
encoder	エンコーダの読み取りを行う
weeding	除草用モータの制御を行う
planting	播種用モータの制御を行う