2018 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on visible light boomerang system for safe driving support by prototype
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15K01234
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
水井 潔 関東学院大学, 理工学部, 教授 (10229685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 政宏 関東学院大学, 理工学部, 教授 (10200841)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ITS / 車々間通信 / 測距 / 可視光通信 / ブーメラン方式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，安全運転支援システムの構築を目指して，スペクトラム拡散方式を用いた車車間通信・測距統合システム（ブーメラン方式）に可視光通信を適用した可視光ブーメラン方式の実現性検証のための試作機による検討を行った．
受光装置として，フォトダイオード（PD）等の半導体素子を使用する方式とCCDカメラを用いての画像処理を利用する方式の二つを考えていた．今年度は昨年度からの継続で，PDを使用する方式に取り組んだ．可視光ブーメラン方式に使用するスペクトラム拡散方式は，直接拡散方式（DS方式）とタイムホッピング方式（TH方式）の二種類を検討してきていたが，今年度製作した試作機では昨年度に引き続きDS方式を採用した．試作機の送受光部には，白色LED，赤色LED，PDを用いた．白色LEDは車両のヘッドライト，赤色LEDはテールランプをイメージしている．また，各LEDには集光用レンズを装着し，通信距離延長を行った．
今までの試作機では通信機能部だけを実装し，測距部の実装は行っていなかった．今年度は測距部も実装した試作機を製作した．測距部は排他的論理和（EX-OR)ゲートと低域通過フィルタ（LPF)を用いた簡易な回路で構成した．これは，従来のシミュレーションで用いていたマッチドフィルタ法による測距部に比べて実現性が高くなると考えたためである．
実験では質問機と応答機で送受信，増幅，比較，逆拡散した信号波形をオシロスコープで観測し，測距部から出力される距離に相当する電圧をマルチメータで測定した．
実験の結果，最大通信距離が5[m]となり，集光用レンズの効果が検証できた．また，測距部による距離に相当する電圧の測定結果は理論値との誤差が発生しているが，理論値と実験値の傾向には共通点があることが確認できた．
以上より，一つのシステムで通信と測距を同時に行う可視光ブーメラン方式の実現性が確認できた．
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