2023 Fiscal Year Annual Research Report
ローリングシャッタ型可視光通信における通信可能領域拡大に関する研究
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21K14159
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木下 雅之 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80845149)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 可視光通信 / イメージセンサ / ローリングシャッタカメラ / 可視光ID |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LEDを送信機に用いる可視光通信は，光源のある場所であればどこにでも通信機能を付加することができる．可視光通信はカメラで受信することが可能であることから，スマートフォンを用いることで容易に導入可能である．本研究では，スマートフォンに一般に搭載されるローリングシャッタカメラを用いた可視光通信に着目する．ローリングシャッタ型可視光通信の課題として，通信距離が挙げられる．画像上でLED光源を捉えている行が情報をもつことから，所望の通信速度を達成するために十分な行数を投影できる通信距離を保つ必要がある．この性質から，LED 光源の投影面積が縮小する遠距離での通信が困難であり，また，移動により生じる投映面積の変化に柔軟に対応することができない．こうした課題は，ローリングシャッタ型可視光通信のサービス用途を制限してしまう．そこで本研究では，ローリングシャッタ型可視光通信の通信可能領域の拡大を目的とし，(1)重畳符号化を用いた通信距離の変化に柔軟な送受信手法および(2)複数カメラを用いた受信信号の選択/合成による通信距離の伸長を検討することで，その用途拡大を目指す．
重畳繰り返し伝送においては，これまでオンオフ変調と比較し有効性を評価したが，令和5年度は多値パルス振幅変調と比較し通信距離とデータレートのトレードオフを改善できることを実験により示した．複数カメラを用いた合成受信についても同様に多値パルス振幅変調に対する有効性の評価を行い，従来の単眼カメラ受信と比較して通信性能の改善を実験により示した．また，ローリングシャッタ型可視光通信における光OFDMの適用についても検討を行った．
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