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スマートフォン動画カメラによる高速可視光通信の実現

研究課題

研究課題/領域番号 16K12424
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 情報ネットワーク
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

橋爪 宏達  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (40172853)

連携研究者 杉本 雅則  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90280560)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード可視光通信 / スマートフォン / 信号処理 / 情報通信工学 / ディジタル信号処理 / ヒューマンインターフェース / ヒューマンインタフェース
研究成果の概要

スマートフォンなどに搭載される低速なビデオカメラを使って、高速可視光通信を実現する研究である。ビデオカメラの動作をインテグラル・サンプラという数学モデルで厳密に記述し、カメラ出力を周波数空間で解析すると見通しのよい結果を得られることがわかった。このモデルから導かれる光源の変調は、発光スペクトルの調波を組み替えた仮想正弦波と称するものに対して行って、これを周波数分割多重した OFDM通信が可能であることがわかった。これらの知見は本研究によりはじめて得られたもので、得られる通信速度は従来試行されたものの10倍に達することが判明した。本効果を実験で確かめるとともに、学会発表と2件の特許出願を行った。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] TOPVLC:時間遅延推定のための最適変調信号を用いることによる高速可視光通信手法2018

    • 著者名/発表者名
      杉本雅則,秋山尚之,橋爪宏達
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: Vol.J101-B,No.5 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 汎用ビデオカメラを用いた可視光通信2017

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: Vol.101, No.1 ページ: 44-51

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-of-arrival-based Smartphone Localization Using Visible Light Communication2017

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Takayuki、Sugimoto Masanori、Hashizume Hiromichi
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Int'l Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation

      巻: 10.1109/IPIN.2017.8115904 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ipin.2017.8115904

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音波によるスマートフォンの屋内3次元位2017

    • 著者名/発表者名
      中村将成, 秋山尚之, 橋爪宏達, 杉本雅則
    • 雑誌名

      第55回情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会

      巻: 017-UBI-55(,no. 2) ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimally Modulated Illumination for Rapid and Accurate Time Synchronization2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sugimoto, Hayato Kumaki, Takayuki Akiyama Hiromichi Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 65 号: 2 ページ: 505-516

    • DOI

      10.1109/tsp.2016.2612176

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 可聴周波数帯域を用いることによるスポット制御可能な情報伝送手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.57(,No.11) ページ: 2501-2514

    • NAID

      170000131106

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音響信号を用いたスマートフォンの高速・高精度屋内3次元位置認識手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.57(No.11) ページ: 2489-2500

    • NAID

      170000131105

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GPS Signal Generation Platform for Seamless Localization2017

    • 著者名/発表者名
      Marcelo Koti Kamada, Hiromichi Hashizume and Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      Proceedings of 8th Int'l Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Smartphone Inertial Sensor-based Indoor Localization using Acoustic Signal GPS Signal Generation Platform for Seamless Localization2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Murakami, Hiromichi Hashizume and Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      Proceedings of 8th Int'l Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN 2017), pp. 1-4, Sept, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 空間分割多重化による汎用動画カメラを用いた高速可視光通信2017

    • 著者名/発表者名
      雨夜将吾,嶋田祥太,秋山尚之,橋爪宏達,杉本雅則(北大)
    • 学会等名
      電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会(ASN), 信学技報 vol. 117(no. 134) 159-164 2017年7月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 汎用動画カメラを用いたOFDM可視光通信2017

    • 著者名/発表者名
      嶋田祥太,秋山尚之,橋爪宏達,杉本雅則
    • 学会等名
      電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会(ASN), vol. 117( no. 134) 153-158 2017年7月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Multicamera Synchronization for Smartphones using Optimally2017

    • 著者名/発表者名
      Koki Kudo, Masanori Sugimoto, Takayuki Akiyama and Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of ACM MobiSys 2017 2017年6月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] An Acoustic Indoor Positioning Method Assisted by Visual Light Synchronization for Smartphones2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, HIromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of International Workshop on Asia-Pacific
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Synchronization Method Using Visible Light Communication for Smartphone Localization2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, and Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of ICWMC 2016 1-4
    • 発表場所
      Spain, Barcelona
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Spot-controllable Data Transfer Technique Using COTS Speakers2016

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      7th Int'l Conference on Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 38-RP 1-8
    • 発表場所
      Spain, Madrid
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "3D Indoor Positioningand Rapid Data Transfer Technique using Modulated Illumination,"2016

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      7th Int' Conferenceon Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 198-WIP 1-4
    • 発表場所
      Spain, Madrid
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汎用動画カメラによる高速可視光通信とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      嶋田祥太、秋山尚之、橋爪宏達、杉本雅則
    • 学会等名
      情報処理学会 第50回ユビキスタスコンピュータ
    • 発表場所
      台湾 Chi Nan University 台中
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可視光通信による時刻同期とスマートフォン測位2016

    • 著者名/発表者名
      秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      可視光通信協会 2016ワークショップ
    • 発表場所
      日吉 慶応大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 市販カメラを使った高速可視光通信2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達
    • 学会等名
      可視光通信協会セミナー
    • 発表場所
      日本 川崎市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Desktop Publishing Pioneer Meeting at Computer History Museum2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hashizume
    • 出版者
      IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 39, No. 03, pp. 65-67, 2017年7月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 空中超音波のドップラーイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達、杉本雅則 (担当:共著, 範囲:超音波テクノ)
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本工業出版 2016年9月
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] ISPJ 78th National Convention Report2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      IEEE 2016年6月
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 高速高精度デバイス間同期技術とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達、杉本雅則
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      化学工業 2016年2月
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 情報送信装置、情報受信装置、情報伝送システム及びプログラム2017

    • 発明者名
      秋山 尚之、杉本 雅則、熊木 逸人、嶋田 祥太
    • 権利者名
      秋山 尚之、杉本 雅則、熊木 逸人、嶋田 祥太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-135654
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 情報送信装置、情報受信装置、情報伝送システム及びプログラム、測位システム、照明器具並びに照明システム2016

    • 発明者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • 権利者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-163574
    • 出願年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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