移動ロボット相互の近距離通信のための空間分割光無線通信システムの開発

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平成14年度は、無線通信ネットワークにおけるノード(=移動ロボット)の幾何学的配置に注目し、指向性通信媒体を用いた無線通信システムにおける、幾何学的干渉抑制アルゴリズム、および、相互位置情報の算出について検討した。本研究では、通信媒体として赤外線を用い、光入射角センサを用いて、ノードの幾何学的配置情報を獲得する。まず、ノードの幾何学的配置にもとづく通信干渉抑制アルゴリズムを検討した。検討した干渉抑制アルゴリズムでは、受信機から見てなす角が60°以下となる送信機のデータ送信タイミングの制御によって、干渉を抑制できることをシミュレーションによって確認した。また検討したシステムでは、指向性通信媒体を用いるため、異なる方向を向く送受信機は同時に受発信できる。これにもとづき、スケジューリングによる並行送信調停アルゴリズムを検討し、並行送信と干渉抑制を両立する調停アルゴリズムを開発した。この調停アルゴリズムは、シミュレーションにより良好な結果が認められた。次ぎに、光入射角にもとづく、ノード(=移動ロボット)の相互位置情報の算出について検討した。本研究では、移動ロボットに搭載する無線通信システムを研究しており、移動ロボットを高機能化するため、搭載機器の多機能化・小型化は必須である。赤外線通信信号の入射角情報をもとに通信相手がなす角を求め、三角測量の要領でノード(=移動ロボット)の相互位置情報の算出を試みた。通信相手のなす角が直角に近くなる(三角法で計算不可能な)領域を除き、約10%程度の誤差で相互位置情報の算出ができることが実験的に確認できた。