赤外線通信による移動ロボットネットワークのための時間空間分割型プロトコル

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24560472
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 高井 博之 広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (20264963)
• 研究分担者: 橘 啓八郎 大阪学院大学, 公私立大学の部局等, その他 (80029090) ; 安田 元一 長崎総合科学大学, 情報学部, 教授 (10174509)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 通信方式 / 移動ロボット / アドホックネットワーク / 空間分割通信 / 並行送受信 / 空間光通信 / 赤外線通信

研究実績の概要

本研究は、空間分割型異動ロボット相互通信のための通信プロトコルに関する研究である。指向性通信では、信号を相手に向けて送信する。異なる方向を向く送受信機には信号が届かないので、混信を生じないと考えた。
本研究では三角形の幾何学的性質を利用して指向性通信の混信を抑制する通信方式を検討した。1つのノードに、受信範囲を６０°以下に制限した複数の送受信素子を外向きに円周状に並べ、３６０°の送受信範囲を得る。３つのノードが通信網を作るとき、２つの通信リンクの作る角が６０°以下のノードでは混信が起きる。しかしながら、残りのノードのうち通信リンクが作る角が最大のノードでは常になす角が６０°以上となり混信は起きない、それゆえ、なす角が最大となるノードは他のノードとの通信を調停できると考えた。
昨年度に引き続き、この考案を確かめるための実験装置の開発に取り組んだ。信号の到来方向角度を検知するため光入射角センサを受信素子に用いた。光入射角は通信信号パルスの受信信号強度を元に計算する。通信信号パルスの到来をトリガとし、到来信号の信号強度を捕捉する信号強度保持回路を設計した。また、距離の二乗で減衰する受信信号から、通信信号パルスの到来を検知するしきい値計算手法を考案し良好な結果を得た。光入射角信号増幅回路、到来信号強度捕捉回路、マイクロコントローラ連携回路、通信信号しきい値計算アルゴリズムを設計開発し意図の通り動作することを確認した。