可視光通信における光電力差を用いた高精度屋内測位システム

摘要

The compact car for indoor purpose and autonomous support robots are developed to support the aging society, due to many obstacles in an indoor environment, high-accuracy positioning navigation system is required. In the conventional navigation system such as GPS (Global Positioning System) integrated with INS (Inertial Navigation System), wireless LAN (Local Area Network) based positioning system or RFID (Radio Frequency IDentification) system have problem on the aspect of system instability, long response time, and low accuracy. Therefore, we focus on developing VLC (Visible Light Communication) as an alternative technology for indoor positioning system. VLC has many advantages since it can be used in buildings, underground, and even in hospitals where radio frequency is prohibited. In this paper, a new method for indoor positioning system that utilizes only a single receiver and received optical power difference is proposed. Furthermore, to reduce the outage probability, Uniform Resizing method is proposed and the effectiveness of the method is confirmed by computer simulation under several configurations.%高齢化社会に向けて，自律支援用ロボットや自動走行する屋内用小型車が発達し，その適切な行動のために屋内における位置測定システムが必要とされている．従来の屋内測位システムとして，慣性センサを用いてGPSを補完する慣性航法や，無線LAN，RFIDを利用したローカル測位等があるが，精度，応答速度，設置性等の問題がある．そこで，従来の測位システムの代替技術として可視光通信による屋内測位システムが検討されている．可視光通信を用いた測位システムは，地下街やビルの中，地下鉄のホームなどのGPSの電波が届かない場所，更には人体や精密機器に影響を及ぼす可能性があるとして無線技術の使用を禁じられている病院などの区域でも利用できる等の利点がある．よって，本論文では、可視光通信を用いて、複数のLED光源の光電力差を加速度センサ等の慣性センサを加えず，受信機単体で位置を測定するシステムとアウテージ確率を低くするUniform Resizing方式について提案し，計算機シミュレーションによりその特性評価と有効性を示す．