可視光通信

信号機をはじめ照明や車のライトなど、いまやエコ照明として、私たちの身の回りへの普及が進むLED。このLEDを単なる照明として使うだけでなく、通信機器として活用するのが可視光通信です。可視光通信では、LEDの光を人の目には見えない程の高速に点滅させ、そのパターンを受信機で検知して情報を伝える技術です。

新しい情報通信手段として注目を浴びる『可視光通信』

LED は半導体デバイスであるため、人の目には見えないほど高速に点滅させることができます。加えて、受信機として用いる高速度カメラは、通常カメラの約 30 倍、1 秒間に約 1000 枚もの撮影が可能です。この二つの組み合わせにより高速伝送ができ、文字はもとより、音楽や映像などの情報も送ることが可能になります。応用の仕方によって、大きな可能性が広がる分野だと考えています。

我れは可視光通信を交通の分野で発展させる研究を行っています。

研究の特徴

可視光通信は様々な活用方法が考えられると思いますが、名古屋大学では、急速に普及しつつある LED 信号機から走行中の車にデータ伝送を行う『路車間可視光通信』の研究に取り組んでいます。LED 信号機に通信機能を加えることで、例えば交差点付近でドライバーからは死角となる『右折待ちの車の影に隠れる直進車の情報』や『横断歩道の歩行者の状況』など、高いところに位置する信号機からなら、車からは見えない道路上の様々な情報を捉えることが可能で、この情報を可視光通信で走行車に送ることで、交通事故の削減にもつながっていくのではと考えています。

実験結果

現在の実験では、LED 信号機に見立てた LED アレイ(送信機)＜写真＞の LED1 つ 1 つを 1 秒間に 4000 回点滅させてデータ伝送を行い、車輌に搭載した高速度カメラ(受信機)でそのデータを受信し、同じく車輌に搭載したパソコンでデータを元に戻します。

実験では、車輌が交差点へ近づいていき、信号待ちをする状況を想定していますが、遠距離（100 ｍ付近）では文字情報を、近距離（30 ｍ付近）では文字情報に加えて音声情報も正しく受信することができるようになりました。

今後の展開

今後は映像の伝送を可能していきたいと考えています。また信号機だけではなく、車のテールランプからも同時にデータを受信するなど、複数の情報源を同時に受信できることを可能していきたいと思っています。さらには、車から車へ情報を送るマルチホップ伝送にも挑戦していきたいと考えており、これにより、前方の交通事故や渋滞情報を後方車にまで送ることができるようになります。これらのことを可能にするためには、多くの技術的な課題はありますが、不可能ではなく、交通面での安全性向上につながっていく研究だと考えています。