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“ET ロボコン 2013”に出場して
小笠原
1.
はじめに
祐治*
参加資格は“高校生以上．組込みソフトウェア開
ET ロボコン 2013 東北地区大会が 9 月 23 日（秋
発および同技術教育に興味を持っている方で，他の
分の日）にいわて県民情報交流センタ（アイーナ）
競技者との意見交換，情報交換が可能であること．”
の７階アイーナホールで開催されました．本校の情
とあります．企業，大学，高専，短大，個人に分類
報技術科から 2 チーム（Black rim，Swift runners，
されており，全国で 363 チームが参加しました．
2 年生の学生 6 名）が出場しました．企業や大学が
地区大会は 11 地区で行なわれ，各地区大会で上
出場するなか，デベロッパー・競技部門でチーム
位の成績を獲得したチームがチャンピオンシップ
Black rim が 1 位となりました．
大会に出場することができます．
2.
今年からデベロッパー部門（従来競技の継承）に
大会の概要
アーキテクト部門（次世代のアーキテクト育成）が
ET ロボコン（ET ソフトウェアデザインロボッ
トコンテスト）は組込みシステム技術協会（JASA）
追加されました．
東北地区大会は，昨年に引き続き盛岡市のアイー
が主催しており，組込みソフトウェア技術者の人材
ナで行なわれ，デベロッパー部門に 22 チーム，ア
育成の一環として行なわれる競技大会です．ET は
ーキテクト部門に 3 チームが出場しました．
Embedded Technology（組込みシステム技術）の
3.
略です．2002 年に UML ロボットコンテストとし
て大会が始まり，2005 年から ET ロボコンと名称を
競技の概要
デベロッパー部門の競技概要を説明します．
変更して現在に至っています．大会は図 1 に示すよ
ハードウェアとして走行体（図 2）を使用して，そ
うに地区大会とチャンピオンシップ大会から成っ
れを制御する組込みソフトウェアを競うものです．
ています．
走行体は教育用レゴマインドストーム NXT（レゴ
チャンピオンシップ大会
（東京都）
ブロック）を使用して組み立てるもので，競技規約
が定められており，改造等の余地はほとんどありま
せん．簡単な装飾ができる程度です．走行体は昨年
選抜
地区大会
11 月 20-21 日
9 月～10 月
北陸地区大会
（石川県）
東北地区大会
(岩手県盛岡市)
北海道地区大会
（江別市）
東海地区大会
（愛知県）
東京地区大会
（新宿区）
北関東地区大会
（埼玉県）
中四国地区大会
（広島県）
関西地区大会
（京都府）
南関東地区大会
南関東地区
（神奈川県）
大会
沖縄地区大会
（那覇市）
図1
*
情報技術科
（神奈川県）
九州地区大会
（福岡県）
大会構成
から変更はなく，昨年のものがそのまま使用可能で
した．
ジャイロセンサ（傾きを感知）と光センサ（ライ
ントレース用）を搭載しており，二輪でバランスを
取りながら自立走行（倒立振子制御）することがで
きます．また，両輪にエンコーダが内蔵されており，
各車輪の回転角を知ることができます．また，超音
波センサで障害物を検知することができます．
BlueTooth が搭載されており，PC と通信が可能で
す．PC からスタート指示を出したり，走行データ
を収集することができます．
電池は大会当日，主催者から配布されます．
3.2 競技
評価はモデリングと競技（競技コースの走行時
競技コースを図 3 に示します．競技コースには内
間）で行なわれます．
側（インコース）と外側（アウトコース）のコース
があります．
超音波センサ
ジャイロセンサ
2 チームで 2 回走行を行います．1 回目は，それ
ぞれインコースとアウトコースをスタートの合図
マイコン
とともに走行を開始します．2 回目も同様ですが，
１回目とは逆のコースを走行します．インコースと
エンコーダ
（モ-タ-）
アウトコースの両方の走行時間の合計で評価され
ます．
図 3 の右上からスタートして，中間ゲート（赤点
と赤点の間）を通過し，ゴール（赤点と赤点の間）
までをベーシックステージと呼んでいます．
スタンド
光センサ
図2
NXT 走行体
図2
また，ゴールを過ぎた後に①～④の難所があり，
NXT 走行体
最後のガレージまでをボーナスステージと呼んで
います．難所の直前は灰色のライン（マーカー）に
3.1 モデリング
なっており，難所までの距離を正確に知ることがで
モデリングは，設計書等に相当するもので，UML
きます．
（Unified Modeling Language）を用いて記述する
走行時間はベーシックステージの走行時間から
場合がほとんどです．モデルの書き方（正確性，理
つぎの項目に該当する時間を削減して計算されま
解性）とモデルの内容（品質，設計，性能）で A3
す．ゴールまでたどり着かない場合には，120 秒と
版 6 枚以内（コンセプトシート 1 枚＋デザインシー
なります．
ト 5 枚以内）です．事前に審査委員によって評価さ
れます．
ｽﾀｰﾄ位置
ｽﾛｰﾌﾟ
ｱｳﾄｺｰｽ
中間ｹﾞｰﾄ
ｽﾀｰﾄ位置
ｲﾝｺｰｽ
ｺﾞｰﾙ
置
ｼｮｰﾄ
ｶｯﾄ？
①ﾙｯｸｱｯﾌﾟｹﾞｰﾄ
中間ｹﾞｰﾄ
置
②ｼｰｿｰ
③ｶﾞﾚｰｼﾞｲﾝ
④ｶﾞﾚｰｼﾞｲﾝ
中間ｹﾞｰﾄ
置
中間ｹﾞｰﾄ
置
図3
競技コース
・リモートスタート(BlueTooth 通信) 5 秒
C++言語を学習していないこともあり，プログラム
・中間ゲート通過（4 カ所）
各5秒
の作製には時間を要しました．また，就職活動や授
10 秒
業の課題等もあり，放課後や休日に取り組む場合に
・ゴールゲート通過
・難所通過
は，学生にモチベションを維持させることに苦心し
①ルックアップゲート・シングル
5秒
ました．
ルックアップゲート・ダブル
10 秒
地区大会は盛岡で行われるので，1 年生の学生に
②シーソー・シングル
5秒
大会の案内を行っています．観戦して興味を持って
シーソー・ダブル
10 秒
もらい，翌年の参加に繋ぎたいと考えています．
③ガレージ･イン
5秒
4.3 支援ツール
④ガレージ･イン
5秒
走行体には BlueTooth が搭載されており，PC と
データ交換を行うことができます．これを利用した
4.
大会への取り組み
支援ツール（PC 側ソフト）を作成しました．
地区大会へは 2009 年から出場しており，今回で
5 回目となります．
4.1 スケジュール
出場する学生を募集し，3 月に参加チームを結成
しエントリしました．東北地区大会関連のスケジュ
ールは以下の通りとなっています．
拡大表示
・エントリ締め切り 4/8
・技術教育 1
距離
5/26（日）
開発環境，モデリング入門，
・技術教育 2
6/2（日）
モデリング実践，モデル実装
・試走会 1
8/4（日）
・試走会 2
8/31（日）
時間
・地区独自試走会 9/16（月・祝）
・地区大会
9/23（月・祝）
4.2 学生の指導
参加する学生が 2 年生であり，就職活動とも重な
図 4．走行軌跡上にグラフ表示
るので，取り組みが十分とは言えませんでした．
(1)勉強，プログラムの作成（4～7 月）
実習（授業）として週 1 回（180 分）及び放課後
距離
倒立振子，競技ルール，開発環境の学習，
プログラムの作成など．
(2)コンセプト，デザインシートの作成（7-8 月）
夏休み中にも数日作成を行ないました．時間およ
び表現力が十分でないので，実際に用いている制御
方法を的確に記述することができず，内容が薄くな
ってしまいました．
提供されているサンプルプログラムは C 言語を
用いていましたが，プログラムの作成には前大会ま
で使用していた C++言語を使用しました．授業で
図 5 横軸が距離のグラフ表示
支援ツールの機能を示します．
・リモートスタート
ます．
・走行ログの収集，グラフ化
安定的により速く走るために，駆動力の余力を把
・走行ログの保存，読出し
握し，一定の余力を残して走行するように制御方法
実際の走行を注意して見ていても，時間の経過と
を変更しました．
ともに過ぎてしまうので，詳細を記憶していること
は困難です．また，走行が期待したとおりに行かな
また，車輪のエンコーダ値から得られる走行距離
をもとに,カーブでの走行を調整しました．
い場合，プログラムの実行部分と走行を対応付ける
ショートカット（図 3 参照）についても検討しま
ことは容易ではありません．それを，改善するため
したが，中間ゲートを１つ通過しないので 5 秒以上
に，つぎに示す 3 種類のグラフ形式で各センサ値を
短縮できないと意味がありません．ショートカット
表示できるようにしました．（図 4, 図 5 参照）
して確実にライン復帰することはできますが，5 秒
・走行軌跡に表示
以上短縮することは難しいと考え残念しました．
・横軸が距離
5.2 ボーナスステージ
・横軸が時間
昨年より難所が減ったので，入賞するためには難
支援ツールを用いることによって，走行状況の把
所を確実に走破する必要があります．
握が容易になりました．特にカーブでのライントレ
ボーナスステージの難所を通過するとベーシッ
ースや難所走行において，安定性の判断ができるよ
クステージの走行時間から規定時間が削減されま
うになりました．
す．走行時間の制限は 120 秒となっており，練習コ
4.4 練習コース
ースではベーシックステージが 40 数秒なので，ボ
コースの大きさは 5460×3640mm であり，一部屋
ーナスステージでは 70 秒以上の時間を使うことが
を占有してしまいます．素材は競技コースを異なり
できます．そのため，急がずに確実に難所を走破す
ますが，大会事務局で販売したコースを購入しまし
るようにしました．
た．
前回までは両輪のエンコーダ値（走行距離に相
5.
当）を利用して難所に対処し，マーカー（灰色ライ
戦略
ン）を利用しない場所もありました．今回は全ての
5.1 ベーシックステージの走行
マーカーを検出しました．
昨年は尻尾走行（図 6 のように尻尾を着いて走
各難所での走行方法はつぎの通りです．
る）ができましたが，ルールが変更になりベーシッ
① ルックアップゲート(シングル:5 秒,ダブル:10 秒)
クコースでは尻尾走行ができなくなりました．その
高が制限されているので，尻尾を下げて後ろのめ
ため，2 輪でバランスと取りながら（バランス走行）
ライントレースを行いました．
りで走行します．
ゲートを通過すると，シングルとなります．その
後，ゲートを戻り再度通過するとダブルとなります．
ダブルに挑戦しました．
後ろのめりで走行するとライントレースに使用
している光センサの向きが変わり，照明の影響を受
けやすくなります．そのため，ライントレースを止
めて直線走行を行いました．両輪のエンコーダ値の
差が一定になるように走行制御を行います．ライン
バランス走行
尻尾走行
図 6 走行方法
バランス走行のライブラリーは，大会事務局がら
から離れるので，ゲート通過後にライン復帰のする
ために，ライン方向に対して斜め方向から接近し，
ライントレース走行に戻ります．
提供されています．速度を指定して走行する制御に
② シーソー(シングル：5 秒,ダブル：10 秒)
なっています．バランス走行は前に傾いた場合に，
シーソーもルックアップゲートと同様に，シング
立て直すための余力を残して走行する必要があり
ルとダブルがあります．ここでもダブルに挑戦する
ことにしました．シーソーダブルとは，シーソー上
インコースではラインの左側，アウトコースでは
で前進→後退→前進走行を行います．そのつど走行
ラインの右側を走行します．最も急なカーブの走行
面（板）がバタンと動くまで前進と後進を行うもの
をなるべく容易に走行するためで，カーブの外側を
です．走行面が動くので，バランスの制御が難しく
走行するようにしています．
なります．図 7 に示すように前のめり，後ろのめり
6.
で走行しました．
ここでもルックアップゲートと同様に，直線走行
を行いました．不安要素として，シーソーから降り
結果
７階アイーナホールに競技コースが設置され，走
行が行われました．
る際，勢いがつき過ぎて転倒することがありました．
シーソー通過後，ラインに復帰したいのですが，
ガレージまでの距離が短いので考慮が必要でした．
シーソーぎりぎりまで，一旦後退してからラインに
復帰しました．
図7
シーソー走行
③ ガレージ･イン（5 秒）
直前のマーカーの検出を行い，マーカーからの距
図9
大会の様子
走行準備中にチームの紹介・インタビューが行わ
れます．
離をもとに走行を終了します．その際，前に倒れな
いようにするために，少し直進して，後ろのめりに
して尻尾を下げます．
5.3 走行シナリオ
走行の流れを図 8 に示します．
インコース，アウトコースともリモートスタート
し，ベーシックコースをライン通りに 40 秒程度で
走行し，ボーナスステージに入ります．ボーナスス
テージでは，ルックアップゲート，シーソーともダ
ブルで，その後ガレージインを行います．
図 10 走行結果の表示
走行毎に 2 チームの走行結果が表示されます．
6.1 チーム・Swift runners
走行結果を図 11 に示します．
インコースでは，ゴールを通過後，ルックアップ
ゲートでゲートに衝突してリタイヤとなりました．
アウトコースでは，中間ゲート通過後コースアウト
してリタイヤとなりました．
結果としては，インコース:5.2 秒，アウトコー
ス:95 秒で合計:100.2 秒となりました．
図8
走行シナリオ
本番前までは好調で，安定して速く走行していた
ので期待したいましたが，不運にも本番ではダメで
ス:-7.6 秒で合計:-15.0 秒となり，競技部門 1 位と
した．予想外！
なりました．
Swift runners に比べれば，安定感がなかったの
で速度を控えめにして走行を行いました．それが功
を奏したようです．
6.3 大会の結果
ET ロボコン 2013 東北地区大会のデベロッパー
部門の結果を示します．
・走行競技部門
１．Black rim（岩手県立産業技術短大 情報技術科）
-15.0 秒
２．Joker（東北大大学院
情報科研究科）
-14.0 秒
図 11
Swift runners の走行結果
３．Monolith（岩手県立大学ソフトウェア情報学部）
6.2 チーム・Black rim
走行結果を図 12 に示します．
-6.2 秒
・モデリングデザイン部門
１．Monolith（岩手県立大学ソフトウェア情報学部）
２．Joker（東北大大学院
情報科研究科）
３．青大ロボコン研（青森大学ソフト情報学部）
・総合部門
１．Monolith（岩手県立大学ソフトウェア情報学部）
２．Joker（東北大大学院
情報科研究科）
３．ひだまり特戦隊（リコーIT ソリューションズ）
まとめ
7.
ET ロボコン 2013 東北地区大会に，本校の情報
図 12
Black Lim の走行結果
インコースでは，ガレージインまで完走しました．
アウトコースも，ガレージインまで完走しました．
技術科から 2 チーム（2 年生の学生 6 名）が出場し
ました．組込みシステム関連の企業や大学・大学院
が出場したなか，デベロッパ・競技部門で１位とな
りました．昨年（競技部門 2 位）よりも成績を上げ
ることができました．
8.
参考資料
1)ET ロボコン 2013 公式サイト：
http://www.etrobo.jp/2013/taikai/chiku.php
2)ET ロボコン 2013 東北地区公式サイト：
http://tohoku.etrobo.jp/2013/120
図 13 表彰後のインタビュー
結果としては，インコース:-7.4 秒，アウトコー