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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-11-07 10:10 液晶ディスプレイを用いた可視光測位での到来角推定における粗密分割アルゴリズム ○福田龍之輔・鎌倉浩嗣・木下雅之（千葉工大）・山里敬也（名大）  CS2025-47 |
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| 抄録 | （和） | フォトダイオード（PD）の前に配置した制御可能な液晶ディスプレイ（LCD）を用いた，到来角推定のための粗密分割（CFP）アルゴリズムを提案する． PDに到達する入射光の到来角を推定するには，LCD上で光源からの入射光が通過する開孔部の座標を知る必要がある． 従来のアルゴリズムでは，縦または横方向に探索領域の大きさを固定し，LCDの表面全体を水平方向と垂直方向に網羅的に探索していた． 提案するCFPアルゴリズムでは，LCD全体をいくつかの等面積領域に分割して各領域を構成するピクセルを交互に透過状態に切り替えたときのPDで観測される電圧を比較し，電圧が最大となる領域のみ選択する． この過程を，入射光が通過する開孔部の大きさと等しくなるまで繰り返し，候補領域を粗いものから細かいものへと分割する． これにより，2560$times$1440ピクセルで構成されるLCDに対し，入射光が通過する開孔部の大きさを10$times$10ピクセルとした場合，従来のアルゴリズムでは400回必要であった探索が，提案するCFPアルゴリズムでは30回の探索で到来角推定が可能となる． 実験結果より，各探索で15回の電圧測定をすることで，実験した全ての到来角で既存アルゴリズムと同じ到来角推定精度となることを確認した． また，PDを1つ追加することで，距離900mmまでの光源の距離推定も相対誤差4.5%で可能となった． |
| （英） | We propose coarse-to-fine partitioning (CFP) algorithm for angle-of-arrival (AoA) estimation with controllable liquid crystal display (LCD) in front of a photodiode (PD). To estimate the AoA of the incident light reaching the PD, the coordinates of the aperture on the LCD, through which the light from the source passes, are searched. In the conventional algorithm, with a equal-sized ``bar'', the entire surface of the LCD was exhaustively searched horizontally and vertically. In our CFP algorithm, the entire surface is partitioned into several equal-area regions, and the intensities observed at the PD when pixels consisting of each of such regions are alternately switched to transparent mode are compared. Among them, the region with the highest intensity observed is chosen as the next candidate region through which the incident light passes. This process is iteratively applied, partitioning the candidate region from coarse to fine, until the region reaches the size of aperture through which incident light passes. For the LCD consisting of 2560$times$1440 pixels with the aperture size of 10$times$10 pixels, to estimate the AoA, our CFP algorithm requires 30 searches while the conventional algorithm requires 400 searches. Experimental results show that although intensity measurements are repeated fifteen times for each search in CFP algorithm, our algorithm estimates it with the same accuracy. Furthermore, by adding another PD into the system, the distance estimation to the light source up to 900mm is experimentally shown with a relative error of 4.5%. |
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| キーワード | （和） | 可視光測位 / 到来角推定 / 距離推定 / 液晶ディスプレイ / フォトダイオード / / / |
| （英） | Visible Light Positioning / Angle-of-Arrival Estimation / Distance Estimation / Liquid Crystal Display / Photodiode / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 224, CS2025-47, pp. 27-32, 2025年11月. | |
| 資料番号 | CS2025-47 | |
| 発行日 | 2025-10-29 (CS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | CS2025-47 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CS |
| 開催期間 | 2025-11-05 - 2025-11-07 |
| 開催地（和） | シンフォニアテクノロジー響ホール伊勢 |
| 開催地（英） | Sinfonia Technology Hibiki Hall Ise |
| テーマ（和） | ホームネットワーク，感覚情報ネットワーク，量子ネットワーク，ネットワークサービス，CPS/デジタルツイン，通信利用アプリケーション，一般 |
| テーマ（英） | Home networks, Sensory information networks, Quantum networks, Network service, CPS/Digital twin, Communication applications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CS |
| 会議コード | 2025-11-CS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 液晶ディスプレイを用いた可視光測位での到来角推定における粗密分割アルゴリズム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Coarse-to-Fine Partitioning Algorithm for Angle-of-Arrival Estimation in Visible Light Positioning Using Liquid Crystal Display |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 可視光測位 / Visible Light Positioning |
| キーワード(2)（和/英） | 到来角推定 / Angle-of-Arrival Estimation |
| キーワード(3)（和/英） | 距離推定 / Distance Estimation |
| キーワード(4)（和/英） | 液晶ディスプレイ / Liquid Crystal Display |
| キーワード(5)（和/英） | フォトダイオード / Photodiode |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 福田 龍之輔 / Ryunosuke Fukuda / フクダ リュウノスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 千葉工業大学 (略称： 千葉工大) Chiba Institute of Technology (略称： CIT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鎌倉 浩嗣 / Koji Kamakura / カマクラ コウジ |
| 第2著者 所属（和/英） | 千葉工業大学 (略称： 千葉工大) Chiba Institute of Technology (略称： CIT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木下 雅之 / Masayuki Kinoshita / キノシタ マサユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 千葉工業大学 (略称： 千葉工大) Chiba Institute of Technology (略称： CIT) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山里 敬也 / Takaya Yamazato / ヤマザト タカヤ |
| 第4著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： Nagoya Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-11-07 10:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CS |
| 資料番号 | CS2025-47 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.224 |
| ページ範囲 | pp.27-32 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-10-29 (CS) |
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