2003/04/14(Mon) 15:00- 早稲田大学マイクロマウスクラブ(WMMC) 4年 原 耕司

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1 2003/04/14(Mon) 15:00- 早稲田大学マイクロマウスクラブ(WMMC) 4年 原 耕司
マイクロマウス概論 A 2003/04/14(Mon) 15:00- 早稲田大学マイクロマウスクラブ(WMMC) 4年 原 耕司

2 マイクロマウスとは マイクロコンピュータや各種センサなどを内蔵し、自分の力で迷路を走り抜ける小型自走車 2輪マウスが主流
現在のトップは井谷氏の6輪マウス （日本システムデザイン社）

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11 迷路 迷路の大きさ 3m×3m 16×16区画の通路（通路の幅は18cm） 迷路の形状は事前に知らされていない （大会ごとに変わる）
出発点は隅の1区画 ゴールは中央の4区画

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13 競技の方法 出発点にマウスを置き、ゴールまで走らせる 事前に迷路をマウスに教えてはいけない 壁を乗り越えてはいけない 持ち時間10分
5 回までの走行ができる （最も速いタイムを採用する） 走行時間で競う以外に、 探索賞、自律賞、ナムコ賞などがある

14 定石 第一走行は探索 第二走行以降は、覚えた迷路情報を 利用してタイムトライアル

15 ハードウェア構成の例 CPU センサ モーター ユーザーインターフェース 電池

16 CPUボード H8, SH2, PIC... WMMC では H8-3067 を使用 Memory Mapped I/O の例
20MHz / ROM128KB / RAM32KB 秋月電子製 \5700 Memory Mapped I/O の例 0xFFFFD4 に書き込むと、PB1端子が High(5V)になり、配線したLEDが点灯する A/D 変換結果は 0xFFFFE0 にある #define PBDR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFDA)

17 センサ 赤外線LED + フォトトランジスタ PSDセンサ CCDカメラ 角速度センサ（ジャイロなど） 外乱光に弱い（蛍光灯など）
三角測量で距離を測る 外乱光に強い CCDカメラ 要画像処理 角速度センサ（ジャイロなど） どの方向を向いているかわかる

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19 モータ ステッピングモータ（お手軽） DCモータ パルスを与えた分だけ進む 正確な制御が容易 大きいのが欠点 電圧をかけると回る
進んだ距離が分からないので エンコーダが必要

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21 ユーザーインターフェース ボタン3つ + LED が主流 ボタン1つ + 可変抵抗 + LCD 場所をとらない
原のマウス。直感的な操作が可能 場所をとり、重くなるのが欠点

22 ソフトウェア構成の例 ユーザーインターフェース モータ制御（加減速、停止など） センサ値取得 探索＋最短経路導出

23 ユーザーインターフェース 入力 出力 メニュー体系 LED, スピーカー(D/A変換) 各種設定、動作を選択するために必要
内部状態（センサ値やデバッグ情報）を 操作者に知らせるために必要

24 モータ制御 ステッピングモータの場合、制御は楽 割り込みタイマーを使う 励磁させたいコイルの情報を ビットパターンとしてポートに書き込む
加速テーブル マイコンは演算性能が低いので、 逆数はテーブルを引くことで求める

25 励磁パターンの例（1-2相励磁） ↓時間

26 迷路探索アルゴリズム 拡張左手法 求心法 足立法（シミュレータ参照） 一度通った区画は再び入らない
ゴールが中央にあるので、 純粋な左手法ではうまくいかない事がある 求心法 分岐点で、ゴールに近い方を選ぶ 足立法（シミュレータ参照） 未知の壁は無いものとして最短経路を進む

27 クロスコンパイル環境 日立製コンパイラ gcc (h8300-hms-gcc など)
シンボルテーブルの制限がきつい gcc (h8300-hms-gcc など) Windows で動かす時は Cygwin が必要 .c -> .obj -> .abs -> .mot

28 ROMへの転送 シリアルポート経由で書き込む wrt306x 秋月電子製 GUI もあり h8comm