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2021 年度 実施状況報告書

イメージセンサ型可視光通信のための通信範囲拡大技術

研究課題

研究課題/領域番号 19K04378
研究機関千葉工業大学

研究代表者

鎌倉 浩嗣  千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (60344967)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード時空間符号化 / 可視光通信 / イメージセンサ / LED / 階層的符号化 / 二次元通信路 / 光直交周波数分割多重
研究実績の概要

本研究は,複数の発光ダイオード(Light Emitting Diode: LED)が二次元的に配置される点に注目し,カメラに備えられたイメージセンサ(Image Sensor: IS)で受信する可視光通信(Visible Light Communication: VLC)を高度道路交通システム(Intelligent Transport Systems: ITS)へ応用するものである.具体的な研究課題は,複数のLED から送出するデータをIS で受信するVLCにおいて,その通信範囲を拡大するための符号化技術と,異なるフレームレートで動作するカメラ受信機が混在するVLC 環境において,データレートの異なる複数のデータ系列を単一の送信機から送信する重畳伝送技術の確立である.中心的な課題は,IS を用いたVLC は,離散的に配置されたピクセルの分解能のために通信可能な距離に限界があるが,その限界を超えて通信を可能にする符号化方式の通信速度を高速化する符号化方式を検討し,実証実験によって,ビット誤りなしで可能な通信距離を明らかにすることである.当該年度に実施した研究の成果は,光空間周波数多重化したM個の離散点信号を送受信機間にあるダイナミックレンジに変換する非線形変換方式に取り組んだ.研究代表者が取り組む並列伝送方式は,M点離散フーリエ変換を経てN個の空間周波数多重信号を伝送するが,多重する空間周波数数が増加すると,ピーク・トゥ・平均電力比(PAPR)が高くなる問題があった.提案する非線形変換によれば,PAPRを下げることができ,多重可能な空間周波数数を増大させることができ,1フレーム当たりのビット数を大幅に増大させることができることを実験により明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究計画書の通りに,データレートの異なる複数のデータ系列を単一の送信機から送信する重畳伝送技術の具体的構成の検討が進み,おおむね順調に進展している.成果発表の機会が,このような状況下で,やや遅れている.

今後の研究の推進方策

研究計画書の通りに,データレートの異なる複数のデータ系列を単一の送信機から送信する重畳伝送技術の具体的構成の検討が進み,実験結果の整理もおおむね進んだので,国際会議において,発表し,論文誌投稿に向けて,準備していく.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍で成果発表の機会が遅延したことからその使途がが次年度に回ったから

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Vehicle Distance Measurement based on Visible Light Communication Using Stereo Cameras2021

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, T. Yamazato, H, Okada, M. Kinoshita, K. Kamakura, S. Arai, T. Yendo, T. Fujii
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 10 ページ: 498,504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LED信号機対高速イメージセンサ間可視光通信における逆畳み込みを用いたLED間干渉除去手法2021

    • 著者名/発表者名
      山本拓也,山里敬也,岡田啓,木下雅之,鎌倉浩嗣,荒井伸太郎,圓道知博,藤井俊彰
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J104-B ページ: 938,948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminance Inversion for Parallel Transmission Visible Light Communication Between LCD and Image Sensor Camera2021

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Takahashi, Koji Kamakura, Masayuki Kinoshita, Takaya Yamazato
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 39 ページ: 6759,6767

    • 査読あり
  • [学会発表] Vehicle Distance Measurement based on Visible Light Communication Using Stereo Cameras2021

    • 著者名/発表者名
      R. Huang, T. Yamazato, M. Kinoshita, H. Okada, K. Kamakura, S. Arai, T. Yendo, T. Fujii
    • 学会等名
      IEEE Intelligent Vehicles Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Enhancement of Rolling Shutter Based Visible Light Communication via Selective Reception Using Dual Cameras2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kinoshita, Takumi Toguma, Shun Yamaguchi, Sora Ibaraki, Koji Kamakura, Takaya Yamazato
    • 学会等名
      2022 IEEE 19th Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminance Inversion for Parallel Transmission VLC between LCD and Image Sensor Camera2021

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Takahashi;Koji Kamakura;Masayuki Kinoshita;Takaya Yamazato
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Communications (ICC2021)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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