方式設計

　シャーシ、電源回路の雛形ができたので、どういう
　方式でまとめるかを考えます。

　MCR-VCに必要な内容を、もう一度リストします。

移動手段
センシング
戦略

　移動手段は、２個のモータを利用する差動型です。

　センシングは、カメラを使います。

　移動手段とセンシングを組合わせ、ゴールまで
　駆け抜けるために、戦略が必要です。

　個々に検討を加えます。


移動手段
　移動手段は、差動型を採用します。

　この方式は、左右のモータの回転数に差があると
　首振り現象が発生します。

　直進性を良くするには、左右のモータの回転数を
　同じにする制御が必要です。

　左右のモータ回転数を測定し、右のモータの
　回転数に左が一致するように制御します。

　モータの回転速度を可変するには、PWM(Pulse Width Modulation)
　を使います。

　PWMは、マイコン内蔵のタイマー／カウンタに
　備わっている機能を利用します。

　左右のモータ回転数を測定するために、インプット
　キャプチャ機能を使います。

　左右のモータ回転数を同じにするために、PID制御
　をかけます。

　坂の上り下りには、シャーシを一定の速度で移動
　させなければ、コースアウトするのでロータリー
　エンコーダで、移動速度を測定します。

　これまで挙げた内容を実現するために、どんな
　ブロックが必要かを、図に描き出します。



　図から、マイコンに必要な機能を書き出します。

PWM(Pulse Width Modulation)ｘ２
input captureｘ２
タイマー割込み

　PWM波形生成は、モータの回転速度を制御します。
　最近のマイコンは、２つ以上のPWM波形生成回路を
　持つので、これは内蔵モジュールを使います。

　input captureは、左右のモータ回転数をカウントする
　目的で使います。また、カウンタの値を使い、シャーシ
　がどのくらいの移動速度を持つのかを計算できます。

　input captureを、内蔵モジュールで実現できない場合
　外部割込みを２つ利用すればよいでしょう。

　タイマー割込みは、PID制御をかけるためのタイミング
　を取るために必要となります。

　ここまでの検討で、タイマー／カウンタを２つ持った
　マイコンを利用することにします。

センシング
　センシングは、GameBoyCamera、BarCodeScannerを利用します。





　GameBoyCameraだけでは、ハレーションが発生した場合
　回避するのが面倒になります。
　ハレーションが発生する場合は、BarCodeScannerの
　画像処理結果を利用します。

　マイコンの負担を軽減する目的で、画像処理専用の
　マイコンを用意します。



　Brainとなるコンピュータからは、単なるメモリに
　見えるようにします。


戦略
　モータ制御、センサー処理は下部の専用マイコンが
　担当するので、全体を統括して動かすBrainが必要
　になります。



　Brainマイコンを中心に、サブのマイコンを
　配置するマルチプロセッサ構成を採用します。

　サブのマイコンを統括するサブBrainを利用します。

　Brainマイコンは、H8シリーズのH8/3048Fあるいは
　R8CシリーズのR8C/Tinyを使い、Sub Brainマイコン
　は、H8ではないプロセッサを使います。
　サブのマイコンは、AVRを割当てます。

Brain        -> H8/3048F(Renesus)orR8C/Tiny(Renesus)
Sub Brain    -> ADcU7026(Analog Devices)orZ80(Zilog)orATmega644(Atmel)
Leg handling -> ATtiny2313(Atmel)
GBC handling -> ATmega328(Atmel)
BCS handling -> ATmega2313(Atmel)

目次 前 次