ローリングシャッタ型可視光通信における通信可能領域拡大に関する研究

LEDを送信機に用いる可視光通信は，光源のある場所であればどこにでも通信機能を付加することができる．ポスト5G/6Gにおいて，可視光通信は，電波の使用が制限される場所での通信を補間・補助する役割が期待される通信技術である．可視光通信はカメラで受信することが可能であることから，スマートフォンを用いることで容易に導入可能である．本研究では，スマートフォンに一般に搭載されるローリングシャッタカメラを用いた可視光通信に着目する．ローリングシャッタ型可視光通信の課題として，通信距離が挙げられる．画像上でLED光源を捉えている行が情報をもつことから，所望の通信速度を達成するために十分な行数を投影できる通信距離を保つ必要がある．この性質から，LED 光源の投影面積が縮小する遠距離での通信が困難であり，また，移動により生じる投映面積の変化に柔軟に対応することができない．こうした課題は，ローリングシャッタ型可視光通信のサービス用途を制限してしまう．そこで本研究では，ローリングシャッタ型可視光通信の通信可能領域の拡大を目的とし，(1)重畳符号化を用いた通信距離の変化に柔軟な送受信手法および(2)複数カメラを用いた受信信号の選択/合成による通信距離の伸長を検討することで，その用途拡大を目指す．令和4年度は，令和3年度に検討した重畳繰返し伝送において，多面的な実験評価を行いその有効性を確認した．また，複数カメラを用いた合成受信について検討し，従来の単眼カメラ受信と比較して通信性能を改善することを実験により示した．

LEDを送信機に用いる可視光通信は，光源のある場所であればどこにでも通信機能を付加することができる．ポスト5G/6Gにおいて，可視光通信は，電波の使用が制限される場所での通信を補間・補助する役割が期待される通信技術である．可視光通信はカメラで受信することが可能であることから，スマートフォンを用いることで容易に導入可能である．本研究では，スマートフォンに一般に搭載されるローリングシャッタカメラを用いた可視光通信に着目する．ローリングシャッタ型可視光通信の課題として，通信距離が挙げられる．画像上でLED光源を捉えている行が情報をもつことから，所望の通信速度を達成するために十分な行数を投影できる通信距離を保つ必要がある．この性質から，LED 光源の投影面積が縮小する遠距離での通信が困難であり，また，移動により生じる投映面積の変化に柔軟に対応することができない．こうした課題は，ローリングシャッタ型可視光通信のサービス用途を制限してしまう．そこで本研究では，ローリングシャッタ型可視光通信の通信可能領域の拡大を目的とし，(1)重畳符号化を用いた通信距離の変化に柔軟な送受信手法および(2)複数カメラを用いた受信信号の選択/合成による通信距離の伸長を検討することで，その用途拡大を目指す．令和4年度は，令和3年度に検討した重畳繰返し伝送において，多面的な実験評価を行いその有効性を確認した．また，複数カメラを用いた合成受信について検討し，従来の単眼カメラ受信と比較して通信性能を改善することを実験により示した．