MIRS1204 システム基本設計書

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名称 MIRS1204 システム基本設計書
番号 MIRS1204-DSGN-0002

最終更新日:2012.12.10

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2012.12.7 片山量弥
荻江諒 初版
A02 2012.12.8 片山量弥 購入部品表を訂正
A03 2012.12.10 片山量弥 全体を微修正

### 目次

はじめに
ハードウェア
ソフトウェア
開発スケジュール
購入部品

1.はじめに
本ドキュメントは、MIRS1204のシステムの基本設計に関するドキュメントである。

2.ハードウェア

2.1メカ
主な変更点は、サスペンションの設計及びカメラレンズの取り付け、またそれに伴う固定台の変更である。
レンズを付ける目的は、カメラの視野角を広くすることである。
視野角を広くする際にMIRSに大きな処理をさせたくないので、現行のカメラの画素数より多きな画素数のカメラは使わないことにした。
しかし、現行の30万画素のものよりも視野角が広く、画素数が増えないものを探し出すことはできなかった。
よって、トイカメラ等に使用できるような小さな広角レンズを使用し、視野角を広げることとした。
レンズはカメラに直接取り付けるのではなく、カメラの前に設置する。
サスペンションはステップ、シーソーの攻略のために用いる。
サスペンションは詳細設計にて実現方法を明記する。

レンズ
リンク(外部サイト)
サスペンション
リンク(外部サイト)

2.2エレキ
MIRS1204班の標準機は、エレキ面において信頼のおけるものと判断した。
よって改良として、現段階でエラーを頻発するMCBのケーブルの変更を行う。
ケーブルを頑強なものに換え、基板、配線を通信エラーを起こさないものに作り替えることでエラーを減らしたい。
また、配線をよりシンプルにするため、左右それぞれにあるMCBを一枚の基板に統合する。
ケーブルには、0.5mのUSBケーブルを使用する。
※ケーブルと端子をUSBにするだけで、通信方式をUSB形式にするわけではない。
この際、USB端子が二段仕様のものを基板に設置することで、MCBの統合も同時に実現する。

二段仕様のUSB端子
リンク(外部サイト)

3.ソフトウェア
プレ競技会での結果をふまえ、今後の開発としては、迷路上での位置に従い使用するセンサ、動作モードを切り替えるシステム構成を構想している。そのために新規に走行、状態判断スレッドを開発する。
これはプレ競技会にてメモリ不足が原因となるエラーに悩まされたことに対する対応である。
システムの大まかな構成は下のFig3.1に示す。
ただし、各要素間の矢印はデータ、命令の送受信を示す。
Fig3.1　ソフトウェア基本構成
Fig.3.1に示す各要素が設計対象になる。
これに加えて標準の数字認識プログラムに対する改良を予定している。
したがってソフトウェア班で開発するプログラムは以下のようになる。

番号 要素 機能 入力 出力 備考
1 メインスレッド 2からの入力に従いセンサの起動と終了を行う。 2 4,5,6
2 走行、状態判断スレッド 1,4,5,6の情報によって走行モードを切り替える指示を出す。 1,4,5,6 3
3 実際の走行 2によってモータ駆動を行う。従ってソフトウェア的な出力は持たない。 2
4 タッチセンサ白線センサスレッド 1からの指示に従い起動し、2にセンサ値を送る。 1 2
5 超音波スレッド 1からの指示に従い起動し、2にセンサ値を送る。 1 2
6 画像認識スレッド 1からの指示に従い起動し、2にセンサ値を送る。 1 2

4.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。
開発スケジュール

5.購入部品

部門 使用箇所 素子・部品 購入先 個数 値段
M サスペンション SP.519 C.V.A.ダンパーミニ TAMIYA SHOP ONLINE 1 ￥1365
カメラレンズ レイノックス QC-505 [0.5倍スーパーワイド(広角)レンズ] ヨドバシ・ドット・コム 1 ￥3380
E バッテリー タミヤ7.2VレーシングパックRC2400SPザップドタイプ TAMIYA SHOP ONLINE 1 ￥7770
ロータリーエンコーダ側 USBコネクタ(Aタイプ、オス) マルツパーツ館 2 ￥200
MCB側のDBとロータリーエンコーダ値の受け取り 2段USBコネクタ(Aタイプ、メス) マルツパーツ館 2 ￥160
DB側(8本のピンを2つのUSBで代用) USBコネクタ(Bタイプ、メス) マルツパーツ館 2 ￥300
MCB-DB接続 USBケーブル(Aタイプ、オス＆Bタイプ、オス) マルツパーツ館 2 ￥1160
合計 ￥14335

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沼津工業高等専門学校　電子制御工学科