大学校及び設置科 関東職業能力開発大学校 附属千葉職業能力開発短期大学校電子情報技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 センサ工学,マイクロコンピュータ工学,電子回路,アナログ回路,デジタル回路
課題に取り組む推奨段階 専門課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

CADによる回路基板の設計・製作、可視光を用いた通信技術、マイコンのプログラミング、モーター制御

製作の目的と概要

 目に見える光に情報を乗せて通信を行う可視光通信技術は、電波や赤外線による通信に比べ安全性やセキュリティの面で優れ、照明灯からの通信では電力線通信(PLC)と組み合わせることで専用の通信線の敷設が不要となることから新しい通信方式として注目され、屋内外の近距離情報配信や信号機からの交通情報の伝達、水中でのダイバー間通信など多くの用途が期待されています。
本テーマでは、可視光通信をわかりやすく伝えることを目的に、白色LEDの照明光に指令情報を載せ鉄道模型を制御することに応用しました。
★技能・技術習得目標:
 本課題を通して、マイコンによる送信側の制御および受信側の信号処理とモーター制御方法、LED照明光の変調技術、模型車両の限られたスペースへの回路基板実装技術などを習得します。

成果

 鉄道模型内に受信側の回路(受光・復調回路、マイコン制御回路、モーター駆動回路、電源回路)をすべて収納する基板を製作し、組み込むことができました。
マイコンにより生成した送信信号をLED照明光に乗せ、模型車両の前進・後退の制御を行うことができました。一方、当初目標としていた走行速度の制御や線路のポイント切り替えまでは到達せず、今後の課題となりました。

★アピールポイント:
 鉄道模型の分野に、可視光通信の技術を取り入れた新しい走行制御の方式を提案しました。さらに技術改良を続ければ実用化も期待でき可視光通信の用途が広がります。
可視光通信を使った鉄道模型の制御(H25)の画像1
図1 鉄道模型に組み込んだ受信側回路
可視光通信を使った鉄道模型の制御(H25)の画像2
図2 送受信の号波形信
可視光通信を使った鉄道模型の制御(H25)の画像3
図3 走行デモ