| 研究課題/領域番号 |
21K11948
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
荒井 伸太郎 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (10599195)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 可視光通信 / 水中可視光通信 / LED / イメージセンサ / 残像 |
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| 研究実績の概要 |
日本の領海にある海洋資源の探索に，可視光通信技術を搭載した小型無人水中機（ROV）の利用が注目されている．しかし，海上に降り注ぐ太陽光の影響で通信が阻害され，データ収集が円滑に行えない問題がある．本研究では，ROVのスラスターに着目した残像式可視光送信機を開発する．スラスターに複数のLEDを取り付け，それらを点滅させながら高速回転させる．受信機に用いるカメラには，LEDの高速点滅が残像として写るため，一枚の画像で捉えられるLED数を見かけ上増やすことで，通信速度が向上する．カメラは送信機とそれ以外を画像上で分離できることから，水中での高速光無線通信が太陽光の影響下でも実現できると期待する．
令和3年度は、本研究課題の要となるプロペラ状に回転する「スラスター型残像式LED送信機」の設計及び開発に取り組んだ。開発したスラスター型残像式LED送信機を実際に回転させてLED光を撮影したところ、想定していたLED光の残像を捉えることに成功した。実験環境の整備として、水中可視光通信実験を行うための水道環境等を整えた。
本研究課題の成果の一部として、令和3年度は学術論文として2本（IEEE Photonics Journal, 2021年8月、2022年2月）発表した。さらに、国内研究会では、電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会で2件、電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会 (MIKA)にて1件の招待講演を行った。
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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
上述した「研究実績の概要」で説明した通り、本研究課題の要となるプロペラ型回転式LED送信機を設計・開発し、LED光の残像を捉えることに成功した。また、水中実験を想定した研究室の環境整備なども行った。加えて、本研究課題の成果の一部を論文や研究会でも発表している。以上のことから、本研究課題の進捗はおおむね順調であると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度は、開発したスラスター型残像式LED送信機と受信機であるイメージセンサを用いた可視光通信実験を行う。この2つの装置を用いて通信を行うためには、単にデータを受け取るだけではなく、その前に受信機側でLED光の残像の検出も必要となる。そのため、「送信機の検出」と「データ受信」を行うための2つ手法の提案に注視する。加えて、水中可視光通信実験の準備も進める。令和4年度も、得られた成果を学術論文や国際会議、国内研究会で随時発表したいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和2年度から続くCOVID-19感染症の影響で、令和3年度に開催された多くの国際会議及び国内研究会がオンライン開催となったため、旅費の支出が全くなかった。また、COVID-19禍の影響で、本研究の実験補助のための実験補助者を雇えなかった。そのため、当初の予定よりも支出がなかったため、次年度使用額が発生した。令和4年度はCOVID-19のワクチン接種が進んだおかげで、国内および海外での研究活動が活発になっており、学会での発表や研究動向調査のための旅費、および、実験補助者を雇うためにこの次年度使用額を用いることを考えている。
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| 備考 |
「Communication System Laboratory」は研究代表者である荒井のWebページです．
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