水中でも太陽光の影響を受けにくい高速通信実現のための残像式可視光送信機の開発

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4年度は、前年度に開発したスラスター型残像式LED送信機とイメージセンサを用いた可視光通信実験を行い、データ復調の性能を評価した。本送信機はLEDの設置位置によって回転半径が異なるため、設置位置によって受信機が撮影した画像上のLEDの写り方が異なる。具体的には、回転の中心軸に近いほど、回転によるLEDの移動量が短いため、LED光の干渉が起こりやすい。そこで、通信実験ではLEDが点滅する回転角度をその設置位置毎に変えて復調性能を評価し、LEDの設置位置毎に必要な点滅回転角度を調査した。さらに、前年度整えた水中可視光通信実験環境で、LEDとイメージセンサを用いた簡易的な水中可視光通信実験も行った。本研究課題の成果の一部として、令和4年度は学術論文として1本（IEICE ComEX）発表した。さらに、国際会議で1件、国内研究会で6件の研究発表を行った。特に、2022年11月に開催された電子情報通信学会 スマート無線研究会では、本研究課題の一部を展示し、その高い技術力が評価され、「技術特別賞」を受賞した。

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4年度は、前年度に開発したスラスター型残像式LED送信機とイメージセンサを用いた可視光通信実験を行い、データ復調の性能を評価した。本送信機はLEDの設置位置によって回転半径が異なるため、設置位置によって受信機が撮影した画像上のLEDの写り方が異なる。具体的には、回転の中心軸に近いほど、回転によるLEDの移動量が短いため、LED光の干渉が起こりやすい。そこで、通信実験ではLEDが点滅する回転角度をその設置位置毎に変えて復調性能を評価し、LEDの設置位置毎に必要な点滅回転角度を調査した。さらに、前年度整えた水中可視光通信実験環境で、LEDとイメージセンサを用いた簡易的な水中可視光通信実験も行った。本研究課題の成果の一部として、令和4年度は学術論文として1本（IEICE ComEX）発表した。さらに、国際会議で1件、国内研究会で6件の研究発表を行った。特に、2022年11月に開催された電子情報通信学会 スマート無線研究会では、本研究課題の一部を展示し、その高い技術力が評価され、「技術特別賞」を受賞した。