| 研究課題/領域番号 |
18K19774
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
海老原 格 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)
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| 研究分担者 |
水谷 孝一 筑波大学, システム情報系, 教授 (50241790)
若槻 尚斗 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40294433)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 可視光通信 / MEMSミラー / イメージセンサ |
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| 研究実績の概要 |
情報を灯火の高速変調によって送信し，カメラで受信する可視光通信は，先行車両との選択的通信を利用した事故防止や隊列走行の実現に最適な技術の一つである．本研究は，カメラ単体であった受信機に，高速な光走査デバイス「MEMSミラー」を初めて導入することで，環境変化，通信距離，速度の確保，小型化の四課題を同時に克服する新しい可視光通信システムを創成し，運転の安全と高度化のシームレスな実現に対する突破口を構築することを目的としている．
2019年度は，コア技術である，高速かつ柔軟に光走査が可能なMEMSミラーと汎用カメラを複合させた「ミラー・カメラ複合受信機」を構築した．当初の計画では，圧電素子を用いるMEMSミラーで受信機を構築する予定であったが，様々な種類のMEMSミラーを用いて受信機を構築し，比較検討した結果，磁石と可動コイルを用いるミラーが，光走査を柔軟に制御する観点からは，最適であることが判明した．そこで，カメラの露光中に，磁石と可動コイルを用いるミラーが信号をイメージセンサ上に高速マッピングする「ミラー・カメラ複合受信機」を構築し，実験により，その性能を評価した．その結果，構築した「ミラー・カメラ複合受信機」は，通信距離，通信速度，小型化を連立することが可能であることを明らかにした．
2020年度以降は，構築した「ミラー・カメラ複合受信機」を用いて，可視光通信実験を繰り返す．様々な環境におけて実験を繰り返すことで，環境の変化が，通信品質に及ぼす影響を明らかにする．そして，環境の変化を克服するためのミラー走査制御方式，および，信号変復調方式を検討し，実験を繰り返すことで，通信システムとしての完成度を高めていく予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り，「ミラー・カメラ複合受信機」を構築し，その性能を評価した結果，通信距離，通信速度，小型化が連立できることを明らかにすることができたため．
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度以降は，構築した「ミラー・カメラ複合受信機」を用いて，可視光通信実験を繰り返す．様々な環境におけて実験を繰り返すことで，環境の変化が，通信品質に及ぼす影響を明らかにする．そして，環境の変化を克服するためのミラー走査制御方式，および，信号変復調方式を検討し，実験を繰り返すことで，通信システムとしての完成度を高めていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究では，MEMSミラーによる光走査とその制御が，通信品質を決定づける鍵となる．当初の計画では，圧電素子を用いるMEMSミラーで受信機を構築する予定であったが，様々な種類のMEMSミラーを用いて受信機を構築し，比較検討した結果，磁石と可動コイルを用いるミラーが，光走査を柔軟に制御する観点からは，最適であることが判明した．このように，研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため，当初の見込み額と執行額は異なったが，研究計画に変更はなく，前年度の研究費も含め，当初予定通りの計画を進めていく．
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