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イメージセンサとLEDアレイによる双方向マルチアクセス可視光通信の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 16K06371
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関名城大学

研究代表者

中條 渉  名城大学, 理工学部, 教授 (40292289)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード可視光通信 / イメージセンサ / ローリングシャッター / 空間輝度分布 / 空間多重 / スマートフォン / LED / LCD / 空間分割多重 / 双方向 / LEDアレイ / シンボル同期 / 逐次推定 / マルチアクセス
研究成果の概要

LED照明を送信機,スマートフォン内蔵カメラ等を受信機とするダウンリンクと,スマートフォンの液晶ディスプレイ等を送信機,室内カメラを受信機とするアップリンクを用いた室内双方向マルチアクセス可視光通信の高速化を実現した.
ダウンリンクは,受信シンボルの周期パターンを利用した非同期通信,2眼ローリングシャッターカメラによるアンサンブル平均,空間輝度分布によるしきい値判定法を開発した.LEDアレイとスマートフォン内蔵カメラを用いて156kシンボル/秒を達成した.
一方,アップリンクは空間多重技術を用いて高速化を行った.空間シンボル間干渉を考慮した適応閾値処理により,168.75kシンボル/秒を達成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,既存のスマートフォン内蔵カメラと液晶ディスプレイ,LED照明と室内カメラを用いて双方向可視光通信を実現した.スマートフォンを用いて双方向可視光通信を実現した例は,国内外を含めてなく独自のシステムであり学術的意義は高い.
可視光は電波に比べて,免許や混信,情報漏洩の心配がなく,安全・安心に利用することができる.モノのインターネット(IoT)には環境に適応した様々な通信手段が必要と考えられる.電波にない特長を有する可視光通信をイメージセンサを用いて双方向化し,高速化できたことは社会的に意義がある.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 16件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Rolling-shutter-based 16-QAM optical camera communication by spatial luminance distribution2019

    • 著者名/発表者名
      Chujo Wataru、Kinoshita Masahiro
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 8 号: 12 ページ: 566-571

    • DOI

      10.1587/comex.2019GCL0055

    • NAID

      130007755114

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rolling-shutter-based asynchronous optical camera communication by a cycle pattern of received symbols using smartphones2019

    • 著者名/発表者名
      Ohshima Kazuki、Naramoto Takuji、Yamaguchi Keisuke、Chujo Wataru
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 8 号: 3 ページ: 49-54

    • DOI

      10.1587/comex.2018XBL0141

    • NAID

      130007607155

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 逐次推定法を用いたイメージセンサ可視光通信の同期方式2017

    • 著者名/発表者名
      近藤那樹, 北岡涼太郎, 水野翔太, 中條渉
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J100-B 号: 2 ページ: 77-89

    • DOI

      10.14923/transcomj.2016GTP0003

    • ISSN
      1881-0209
    • 年月日
      2017-02-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 空間ISIを考慮した適応閾値処理による空間分割多重OCC2020

    • 著者名/発表者名
      市村 陸,中條 渉
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ローリングシャッター可視光通信の露光時間とSERの関係2020

    • 著者名/発表者名
      種村 太希,中條 渉
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 空間輝度分布によるQPSK OFDM ローリングシャッター可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2眼カメラを用いた最大比合成によるローリングシャッター可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,村上 和史,加藤 大樹,中條 渉
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 走査方向が直交する2眼カメラを用いた最大比合成による可視光通信のSER改善手法2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,村上 和史,加藤 大樹,中條 渉
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 走査方向が直交する2眼カメラによる可視光通信のシンボル誤り率改善2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Symbol error rate improvement by dual-camera receiver with orthogonal scanning directions for optical camera communication2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Noma, M. Tsuruta, and W. Chujo
    • 学会等名
      The first International workshop on Control, Communication, and Multimedia 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbol error rate improvement by dual-camera receiver with orthogonal scanning directions for rolling-shutter-based optical camera communication2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Noma, M. Tsuruta, and W. Chujo
    • 学会等名
      1st Workshop on Optical Wireless Communication for Smart City
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rolling-shutter asynchronous OCC by spatial luminance distribution2019

    • 著者名/発表者名
      W. Chujo
    • 学会等名
      1st Workshop on Optical Wireless Communication for Smart City
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 空間輝度分布による16QAMローリングシャッター可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      中條 渉
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 16-QAM Rolling Shutter Optical Camera Communication by Spatial Luminance Distribution2019

    • 著者名/発表者名
      W. Chujo, K. Ohshima, and T. Kato
    • 学会等名
      International Conference and Exhibition on Visible Light Communications 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LEDアレイとローリングシャッターを用いたイメージセンサ可視光通信のシンボル同期2018

    • 著者名/発表者名
      陣田 拓哉, 伊藤 和真, 中條 渉
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Error-Free Transmission for Rolling-Shutter-Based Optical Camera Communication2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shintai, K. Mohri, T. Zinda, and W. Chujo
    • 学会等名
      The 23st OptoElectronics and Communications Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rolling-Shutter-Based Optical Camera Communication Using Distributed LED Array2018

    • 著者名/発表者名
      T. Zinda, K. Ito, and W. Chujo
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Communication Systems, Networks, and Digital Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asynchronous Symbol Discrimination for Optical Camera Communication Using Smartphone with Rolling Shutter Camera2018

    • 著者名/発表者名
      T. Naramoto, K. Yamaguchi, T. Zinda, and W. Chujo
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スマートフォンのローリングシャッターカメラを用いた非同期可視光通信2018

    • 著者名/発表者名
      大嶋和輝,楢本卓司,山口佳介,中條渉
    • 学会等名
      平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FPGAとローリングシャッターカメラを用いた同期可視光通信2018

    • 著者名/発表者名
      加藤大樹,新帯康生,毛利洸太,中條渉
    • 学会等名
      平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ローリングシャッターカメラを用いた可視光通信の同期特性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 大樹, 新帯 康生, 毛利 洸太, 中條 渉
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 受信シンボルの周期性を利用したスマートフォン非同期可視光通信2018

    • 著者名/発表者名
      大嶋 和輝, 楢本 卓司, 山口 佳介, 中條 渉
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォン内蔵ローリングシャッターカメラを用いた周期パターンによる非同期可視光通信2018

    • 著者名/発表者名
      大嶋 和輝, 新村 侑大, 加藤 大樹, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multilevel Modulation by LED Luminance Distribution for Optical Camera Communication2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kinoshita, T. Zinda, and W. Chujo
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rolling-Shutter-Based QPSK by Spatial Luminance Distribution for Optical Camera Communication2018

    • 著者名/発表者名
      W. Chujo and M. Kinoshita
    • 学会等名
      2018 IEEE Globecom Workshops
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbol Synchronization Performance of Image-Sensor VLC with Rolling Shutter2018

    • 著者名/発表者名
      T. Zinda and W. Chujo
    • 学会等名
      International Conference and Exhibition on Visible Light Communications 2018 (ICEVLC2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受信シンボルの周期性を用いたイメージセンサ可視光通信の同期法2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 誠司, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 逐次推定法によるイメージセンサ可視光通信のシンボル同期改善2017

    • 著者名/発表者名
      陣田 拓哉, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 最大パーセントフリッカ条件下でのイメージセンサ可視光通信のちらつき防止変調2017

    • 著者名/発表者名
      北岡 涼太郎, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ITS研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 広角レンズとLEDを用いた双方向イメージセンサ可視光通信のアイソレーション特性2017

    • 著者名/発表者名
      近藤 那樹, 北岡 涼太郎, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ITS研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イメージセンサ可視光通信のシンボル同期法の比較2017

    • 著者名/発表者名
      陣田 拓哉, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サブキャリア変調による256QAMイメージセンサ可視光通信2017

    • 著者名/発表者名
      陣田 拓哉, 木下 雅裕, 中條 渉
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ローリングシャッターによるイメージセンサ可視光通信の高速シンボル同期2017

    • 著者名/発表者名
      陣田 拓哉, 新帯 康生, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Symbol Synchronization Method of Image-Sensor Visible Light Communication Using Rolling Shutter2017

    • 著者名/発表者名
      T. Zinda and W. Chujo
    • 学会等名
      2017 IEEE 6th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wide-Angle Isolation Characteristics of Full-Duplex Image-Sensor Visible Light Communication2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, T. Zinda and W. Chujo
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbol Rate and Timing Estimation for Image-Sensor VLC by a Cycle Pattern of Received Symbols2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, T. Zinda and W. Chujo
    • 学会等名
      IEEE GLOBECOM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受信シンボルの周期性を利用したイメージセンサ可視光通信のシンボル長算出方式2016

    • 著者名/発表者名
      近藤 那樹, 渡邉 誠司, 陣田 拓哉, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Isolation Characteristics of Full-Duplex Visible Light Communication with Image Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, R. Kitaoka, and W. Chujo
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2016)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三角波マルチサブキャリアによるちらつきを防止したイメージセンサ可視光通信のビットレート・距離積の向上2016

    • 著者名/発表者名
      北岡 涼太郎, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      防衛大学(横須賀市)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチサブキャリア変調によるちらつきを防止したイメージセンサ可視光通信のビットレート向上2016

    • 著者名/発表者名
      北岡 涼太郎, 近藤 那樹, 中條 渉
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イメージセンサ可視光通信のシンボル長算出精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      近藤 那樹, 北岡 涼太郎, 中條 渉
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Bit Rate in Flicker-Free Visible Light Communication Using Image Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kitaoka, T. Kondo, and W. Chujo
    • 学会等名
      The 13th IEEE VTS Asia Pacific Wireless Communications Symposium (APWCS2016)
    • 発表場所
      東京都市大学(世田谷区)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple-access and two-way visible light communication with image sensor and LED array2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, R. Kitaoka, and W. Chujo
    • 学会等名
      The 21st OptoElectronics and Communications Conference (OECC2016)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 120fpsイメージセンサと16素子LEDアレイを用いた可視光通信のシンボルレート限界とビットレート2016

    • 著者名/発表者名
      近藤 那樹, 北岡 涼太郎, 水野 翔太, 中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 教員情報 中條 渉

    • URL

      https://kyoinjoho.meijo-u.ac.jp/search/profile/ja.55a6c5ce8169f13c.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名城大学理工学部電気電子工学科中條研究室

    • URL

      http://wwwre.meijo-u.ac.jp/labo/chujo/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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