(57)【要約】【課題】  無線信号の伝播経路の途中に障害物が存在する場合であっても、無線通信装置が他の無線通信装置と通信可能とする無線中継ロボットおよび無線通信方法を提供する【解決手段】  無線中継ロボット１００は、第１の無線通信装置２００および第２の無線通信装置３００によって用いられる無線信号を受信および送信する中継器１３と、中継器が受信した無線信号の信号強度または該無線信号の通信速度を検出する信号検出部１５と、第１の無線通信装置から受信した信号および第２の無線通信装置から受信した信号の信号強度または通信速度に基づいて、中継器が第１の無線通信装置および第２の無線通信装置の両方と通信可能な中継位置を検出する位置検出部１７と、中継位置へ移動する移動機構２１とを備えている。【選択図】  図１
2005086262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信装置および第２の無線通信装置によって用いられる無線信号を受信および送信する中継器と、
前記無線信号の信号強度または通信速度を検出する信号検出部と、
前記信号強度または通信速度に基づいて、前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の両方と通信可能な中継位置を検出する位置検出部と、
前記中継位置へ移動する移動機構とを備えた無線中継ロボット。
【請求項２】
前記位置検出部は、前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の両方から信号を受信できる範囲内において、前記第１の無線通信装置から受信した信号の信号強度または該信号の通信速度が最大である位置または前記第２の無線通信装置から受信した信号の信号強度または該信号の通信速度が最大である位置のいずれかを前記中継位置として検出することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記信号強度および前記通信速度の自乗平均平方根をパラメータとして算出し、このパラメータが最大である位置を前記中継位置として検出することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項４】
前記位置検出部は、前記中継器と前記第１の無線通信装置との間に前記無線信号を遮断する障害物が存在しない範囲、および、  前記中継器と前記第２の無線通信装置との間に前記無線信号を遮断する障害物が存在しない範囲の重複範囲内において前記中継位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項５】
前記中継器は、少なくとも前記第１の無線通信装置または前記第２の無線通信装置と該中継器との通信状態を前記無線中継ロボットの外部へ送信することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項６】
前記移動機構が移動することができる範囲を示したマップを格納する記憶部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記マップから前記中継位置を推測することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項７】
前記中継器は、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置以外の装置からのアクセスを検出することを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項８】
前記中継器は、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置に対して無線ＬＡＮにより通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項９】
前記中継器は、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置に対して１ＧＨｚ以上の無線信号を用いて通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項１０】
前記中継器はアンテナを含み、該アンテナの長さおよび方向は可変であることを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項１１】
前記中継器は、前記無線中継ロボットから分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の無線中継ロボット。
【請求項１２】
前記中継器が複数設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の無線中継ロボット。
【請求項１３】
第１の無線通信装置および第２の無線通信装置によって用いられる無線信号を受信および送信する中継器と、前記無線信号の信号強度または通信速度を検出する信号検出部と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置と通信可能な中継位置を検出する位置検出部と、前記中継位置へ移動する移動機構とを備えた無線中継ロボットを用いた無線中継方法であって、
前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置のそれぞれから無線信号を受信するステップと、
前記信号検出部が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置から受信した無線信号の信号強度または通信速度を検出するステップと、
前記位置検出部が、前記信号強度または通信速度に基づいて、前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の両方と通信可能な中継位置を検出するステップと、
前記移動機構が前記中継位置へ前記無線中継ロボットを移動させるステップと、
前記中継位置において、前記中継器が前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の通信を中継するステップとを具備する無線中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線中継ロボットおよび無線中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発達に伴い、無線通信が高速かつ大容量のデータ通信に用いられるようになった。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従った無線通信装置は、２．４ＧＨｚ帯という高周波数帯の無線信号を用いて１０Ｍｂｐｓ以上の通信速度で通信することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従った無線通信装置は、５ＧＨｚ帯という高周波数帯の無線信号を用いて高速で通信することができる。これらの無線通信装置は無線ＬＡＮに頻繁に用いられる。（例えば、特許文献１参照。）この他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格（例えば、特許文献２参照。）、ミリ波帯利用方式またはＵＷＢ(Ultra Wide Band)規格などの通信技術がある。
【特許文献１】特開平１１−１６３７７４号公報
【特許文献２】特開２００３−６０６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の無線通信技術は１ＧＨｚ以上の高周波数帯の信号を用いる。１ＧＨｚ以上の高周波数帯の信号は直進性が高い。そのため、無線信号の伝播経路の途中に高周波電波を遮断する障害物（例えば、鉄筋コンクリートの壁など）が存在する場合には、無線通信装置は他の無線通信装置と通信できない。
【０００４】
従って、無線通信装置を希望の場所に設置できないという不具合が生じる。また、無線通信装置が他の無線通信装置と通信することができるようにするために、無線通信装置を様々な場所に移動させつつその通信状態を調整することが必要となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複数の無線通信装置間に無線信号を妨げる障害物が存在する場合であっても、複数の無線通信装置間の通信を可能とする無線中継ロボットおよび無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従った実施の形態による無線中継ロボットは、第１の無線通信装置および第２の無線通信装置によって用いられる無線信号を受信および送信する中継器と、前記無線信号の信号強度または通信速度を検出する信号検出部と、前記信号強度または通信速度に基づいて、前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の両方と通信可能な中継位置を検出する位置検出部と、前記中継位置へ移動する移動機構とを備えている。
【０００７】
本発明に従った実施の形態による無線中継方法は、第１の無線通信装置および第２の無線通信装置によって用いられる無線信号を受信および送信する中継器と、前記無線信号の信号強度または通信速度を検出する信号検出部と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置と通信可能な中継位置を検出する位置検出部と、前記中継位置へ移動する移動機構とを備えた無線中継ロボットを用いた無線中継方法であって、
前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置のそれぞれから無線信号を受信するステップと、前記信号検出部が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置から受信した無線信号の信号強度または通信速度を検出するステップと、前記位置検出部が、前記信号強度または通信速度に基づいて、前記中継器が前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の両方と通信可能な中継位置を検出するステップと、前記移動機構が前記中継位置へ前記無線中継ロボットを移動させるステップと、前記中継位置において、前記中継器が前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の通信を中継するステップとを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による無線中継ロボットおよび無線通信方法は、複数の無線通信装置間に無線信号を妨げる障害物が存在する場合であっても、複数の無線通信装置間の通信を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明による実施の形態を説明する。これらの実施の形態は本発明を限定するものではない。
【００１０】
本発明に係る実施形態に従った無線中継ロボットは、無線通信における中継機能を有し、複数の無線通信装置のそれぞれと通信可能な位置へ移動する。複数の無線通信装置は、互いに直接通信できない位置に配置されている場合であっても、無線中継ロボットがこれらの無線通信装置間の通信を中継するよって、互いに通信可能となる。
【００１１】
以下の実施形態において、無線中継ロボットおよび複数の無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１などの規格に従った無線ＬＡＮによって通信接続が可能である。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明による実施の形態に係る無線中継ロボット１００のブロック図である。無線中継ロボット１００は、アンテナ１０、アンテナ１１、無線中継器１３、無線感度検出部１５、移動計画部１７、記憶部１９、駆動部２１および移動機構２３を備えている。
【００１３】
無線中継器１３は、アンテナ１０および１１を介して、無線中継ロボット１００の外部に配置された無線通信装置２００および３００からの無線信号を受信し、あるいは、無線通信装置２００および３００へ無線信号を送信する。無線感度検出部１５は、無線中継器１３によって受信された無線信号の信号強度を計測する。また、無線感度検出部１５は、無線中継器１３によって送受信される無線信号の通信速度を計測する。
【００１４】
記憶部１９は、無線中継ロボット１００の可動範囲の地図データなどを格納している。移動計画部１７は、信号強度の高いあるいは通信速度の速い位置を探索するために、無線中継ロボット１００の移動の仕方を決定する。例えば、移動計画部１７は、無線中継ロボット１００が信号強度または通信速度を計測しつつ走査する範囲を決定する。移動計画部１７は、その走査範囲内において信号強度または通信速度が最大であった位置を中継位置として決定する。また、移動計画部１７は、この地図データに基づいて、信号強度の高い位置あるいは通信速度の速い位置を推測してもよい。
【００１５】
駆動部２１は移動計画部１７からの命令を受けて駆動機構２３を駆動させる。それにより、無線中継ロボット１００は中継位置へ移動することができる。これにより中継器１３は中継位置において無線通信装置２００と無線通信装置３００との間の通信を中継することができる。
【００１６】
無線通信装置２００と無線通信装置３００とは、同じ周波数帯の無線信号を用いて互いに直接に通信可能であることが好ましい。しかし、無線通信装置２００と無線通信装置３００とは、互いに異なる周波数帯の無線信号を用いてもよい。この場合、中継器１３は、無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれが用いる周波数帯の信号を両方ともに受信することができるように構成される。例えば、無線通信装置２００は、所定の位置に固定配置されたメイン装置であり比較的低周波数帯ｆ１の信号を用いて通信を行なう。無線通信装置３００は、携帯型のモバイル装置であり比較的高周波数帯ｆ２の信号を用いて通信を行なう。この場合、中継器１３は、周波数帯ｆ１およびｆ２の信号を受信し、これらをそれぞれ周波数帯ｆ２およびｆ１の信号へ変換して送信する。これにより、無線通信装置２００および無線通信装置３００は、互いに異なる周波数帯ｆ１およびｆ２の信号を用いている場合であっても、中継器１３を介して通信することができる。
【００１７】
無線中継ロボット１００は、超音波センサなどのセンサ２５およびＣＣＤカメラなどの画像入力装置２７をさらに備えている。センサ２５および画像入力装置２７は、無線中継ロボット１００の外部の状況を検出または撮像する。それによって、無線中継ロボット１００は、障害物を回避しながら移動計画部１７によって決定された位置へ移動することができる。
【００１８】
次に、無線中継ロボット１００が中継位置を探索する際の動作を説明する。無線中継ロボット１００は、信号強度または通信速度を計測しながらユーザからの指示を受けて移動し、中継位置を探索してもよい。しかし、好ましくは、無線中継ロボット１００は、自律的に中継位置を探索する。
【００１９】
図２は、無線中継ロボット１００が自律的に中継位置を探索するときの動作を示したフロー図である。まず、信号強度または通信速度に所定の閾値を設定する（Ｓ１０）。ユーザが任意にこの閾値を設定してもよいが、移動計画部１７がこれを設定することが好ましい。この閾値は記憶部１９に予め格納される。
【００２０】
次に、無線中継ロボット１００は地図データに基づいて可動範囲を無作為に移動する（Ｓ２０）。無線中継ロボット１００の移動中に、記憶部１９は無線中継ロボット１００が走行した箇所を記憶する。それによって、無線中継ロボット１００が既に走行した箇所を重複して走行することを防止する。無線中継ロボット１００が移動している間に、無線感度検出部１５が無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれの信号強度または通信速度を検出する（Ｓ３０）。
【００２１】
次に、移動計画部１７は、無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれについて、信号強度または通信速度が閾値以上であった範囲を記憶部１９へ格納する（Ｓ４０）。移動計画部１７は、無線通信装置２００について信号強度または通信速度が閾値以上であった領域と無線通信装置３００について信号強度または通信速度が閾値以上であった範囲との重複範囲を中継位置として決定する（Ｓ５０）。
【００２２】
この重複範囲が中継位置として広すぎる場合（Ｓ６０）には、閾値をより高く設定し直し（Ｓ７０）、再度、無線中継ロボット１００は重複範囲のみを移動する（Ｓ８０）。さらに、ステップＳ３０へ戻り、ステップＳ３０〜Ｓ８０を繰り返す。これにより、最終的にステップＳ５０において中継位置が決定され得る。
【００２３】
本実施形態によれば、無線通信装置２００および３００は、互いに直接に通信できない位置に配置されている場合であっても、無線中継ロボット１００が無線通信装置２００と無線通信装置３００と間の通信を中継するので、互いに通信することが可能となる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図３は、本発明に係る第２の実施形態に従い無線中継ロボット１００が自律的に中継位置を探索するときの動作を示したフロー図である。本実施形態は、無線中継ロボット１００を用いて実行され得る。ステップＳ１０の後、移動計画部１７は、地図データに基づいて無線通信装置２００および無線通信装置３００の位置関係から適切な中継位置を推定する（Ｓ１１）。この中継位置の推定については後述する。
【００２５】
次に、無線中継ロボット１００は、地図データに基づいて、推定された中継位置へ移動し、その中継位置およびその周辺を移動する（Ｓ２１）。無線中継ロボット１００の移動中に、記憶部１９は無線中継ロボット１００が走行した箇所を記憶する。それによって、無線中継ロボット１００が既に走行した箇所を重複して走行することを防止する。無線中継ロボット１００が推定された中継位置およびその周辺を移動している間に、無線感度検出部１５は無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれの信号強度または通信速度を検出する（Ｓ３１）。さらに、ステップＳ４０からＳ８０を実行する。これにより、中継位置が決定され得る。
【００２６】
本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有する。さらに、本実施の形態は、無線中継ロボット１００が移動する前に移動計画部１７が中継位置を推定するので、第１の実施形態よりも無線中継ロボット１００の移動距離が短くて済む。
【００２７】
第１および第２の実施形態において、閾値は信号強度または通信速度のそれぞれについて設定してよい。この場合、ステップＳ４０において、信号強度および通信速度の両方がそれぞれに設定された閾値を超えたときに、その位置を記憶部１９へ格納してよい。あるいは、信号強度および通信速度のいずれか一方がそれぞれに設定された閾値を超えたときに、その位置を記憶部１９へ格納してもよい。
【００２８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、無線中継ロボット１００は、信号強度または通信速度を用いて評価用のパラメータを算出し、このパラメータに基づいて中継位置を決定する。例えば、本実施形態は、次の式１におけるＱをパラメータとして用いることができる。
【数１】
2005086262.tif 000003
ここで、Ａは無線通信装置２００から無線中継ロボット１００へ送信された信号の信号強度である。Ｂは無線通信装置３００から無線中継ロボット１００へ送信された信号の信号強度である。Ｗは、無線感度検出部１５が計測することができる信号強度の範囲である。Ｗｍｉｎは、無線感度検出部１５が計測できる最低信号強度である。Ｓは、無線通信装置２００と無線中継ロボット１００との間の通信速度である。Ｓは、無線通信装置３００と無線中継ロボット１００との間の通信速度であってもよい。Ｓｍａｘは、仕様上の最高通信速度である。ｋ１、ｋ２は重み係数であり、ｋ１＋ｋ２＝２、ｋ１＞０、ｋ２＞０を満たす。
【００２９】
図４は、本発明に係る第３の実施形態に従い無線中継ロボット１００が中継位置を探索するときの動作を示したフロー図である。まず、パラメータＱに対して閾値を設定する（Ｓ１２）。ユーザが任意にこの閾値を設定してもよいが、移動計画部１７がこれを設定することが好ましい。この閾値は記憶部１９に予め格納される。
【００３０】
次に、無線中継ロボット１００は地図データに基づいて可動範囲を無作為に移動する（Ｓ２２）。無線中継ロボット１００の移動中に、記憶部１９は無線中継ロボット１００が走行した位置を記憶する。それによって、無線中継ロボット１００が既に走行した位置を重複して走行することを防止する。無線中継ロボット１００が移動している間に、無線感度検出部１５が無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれの信号強度または通信速度を検出する（Ｓ３２）。
【００３１】
次に、移動計画部１７が信号強度および通信速度からパラメータＱを算出する（Ｓ４２）。さらに、移動計画部１７は、パラメータＱが閾値以上であった範囲を記憶部１９へ格納する（Ｓ５２）。移動計画部１７は、パラメータＱが閾値以上であった範囲を中継位置として決定する（Ｓ６２）。
【００３２】
この範囲が中継位置として広すぎる場合（Ｓ７２）には、閾値をより高く設定し直し（Ｓ８２）、再度、無線中継ロボット１００はパラメータＱが以前に閾値以上であった範囲のみを移動する（Ｓ９２）。さらに、ステップＳ３２へ戻り、ステップＳ３２〜Ｓ９２を繰り返す。これにより、最終的にステップＳ６２において中継位置が決定され得る。
【００３３】
本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有する。さらに、一般に、信号強度と通信速度とは非線形な増加関数の関係にある。本実施形態による無線中継ロボット１００は、パラメータＱを算出するときに、信号強度と通信速度との関係に従い、上述のｋ１およびｋ２によって信号強度または通信速度のいずれかに重み付けをしてもよい。
【００３４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、図４に示したステップＳ１２の後、図３のステップＳ１１に示すように、移動計画部１７が地図データに基づいて無線通信装置２００および無線通信装置３００の位置関係から適切な中継位置を推定する。その後、図３のステップＳ２１と同様に、無線中継ロボット１００は、推定された中継位置へ移動し、推定された中継位置およびその周辺を移動する。次に図３のステップＳ３１と同様に、無線中継ロボット１００が推定された中継位置およびその周辺を移動している間に、無線感度検出部１５は無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれの信号強度または通信速度を検出する。さらに、図４のステップＳ４２〜Ｓ９２を実行することにより、中継位置が決定され得る。
【００３５】
本実施形態は、第３の実施形態と同様の効果を有する。さらに、本実施の形態は、無線中継ロボット１００が移動する前に移動計画部１７が中継位置を推定するので、第３の実施形態よりも無線中継ロボット１００の移動距離が短くて済む。
【００３６】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第３の実施形態と同様に、無線中継ロボット１００は信号強度または通信速度を用いて評価用のパラメータを算出し、このパラメータに基づいて中継位置を決定する。しかし、第５の実施形態では、パラメータＱに閾値を設定することなく、パラメータＱが最大になる位置を中継位置としている点で第３の実施形態と異なる。
【００３７】
図５は、本発明に係る第５の実施形態に従い無線中継ロボット１００が中継位置を探索するときの動作を示したフロー図である。本実施形態は、無線中継ロボット１００を用いて実行され得る。まず、無線中継ロボット１００は地図データに基づいて可動範囲を無作為に移動する（Ｓ１４）。無線中継ロボット１００の移動中に、記憶部１９は無線中継ロボット１００が走行した箇所を記憶する。それによって、無線中継ロボット１００が既に走行した箇所を重複して走行することを防止する。無線中継ロボット１００が移動している間に、無線感度検出部１５が無線通信装置２００および無線通信装置３００のそれぞれの信号強度または通信速度を検出する（Ｓ２４）。
【００３８】
次に、移動計画部１７が信号強度および通信速度からパラメータＱを算出し、これを記憶部１９へ格納する（Ｓ３４）。さらに、移動計画部１７は、パラメータＱが最大である位置を中継位置として決定する（Ｓ４４）。
【００３９】
本実施形態は、第３の実施形態と同様の効果を有する。さらに、本実施形態は、パラメータＱに対して閾値を設定する必要が無い。また、本実施形態は、中継位置を決定するために、図４に示すステップＳ３２〜９２を繰り返す必要がない。よって、本実施形態は、第３および第４の実施形態に比較して早く中継位置を決定することができる。
【００４０】
第１から第５の実施形態において、無線中継ロボット１００は、地図データなしに可動範囲内をランダムに移動してもよい。しかし、図１に示した無線中継ロボット１００のように、地図データを予め記憶部１９内に格納しておくことが好ましい。あるいは、無線中継ロボット１００は、可動領域を移動しながら地図データを作成することが好ましい。
【００４１】
例えば、無線中継ロボット１００は、センサ２５および画像入力装置２７を用いて、障害物を避けながら可動範囲内を移動する。この移動中に、移動計画部１７は、地図データを作り、この地図データを記憶部１９へ格納する。この地図データの作成は、無線中継ロボット１００の導入時に実行される。一旦、地図データが作成されると、無線中継ロボット１００は、この地図データに基づいて移動することができる。移動計画部１７は、無線中継ロボット１００が同じ位置を重複して探索しないように、地図データに基づいて経路計画を作成することができる。
【００４２】
無線通信装置３００が携帯型のモバイル装置である場合に、記憶部１９が無線中継ロボット１００の可動領域の地図データを格納していると有利である。無線通信装置３００が移動したときに、無線中継ロボット１００は、その現在位置の周囲を移動し、そのときのパラメータＱを算出する。次に、無線中継ロボット１００の現在位置におけるパラメータＱと、無線中継ロボット１００の現在位置の周囲を移動したときのパラメータＱとを比較する。これにより、パラメータＱの上昇率が最大である方向が判断できる。無線中継ロボット１００は、パラメータＱの上昇率が最大である方向へ移動する。これを周期的に繰り返すことによって、無線中継ロボット１００は、適切な中継位置へ到達することができる。
【００４３】
ユーザからの指示により遠隔操作される場合には、無線中継ロボット１００は、信号強度、通信速度、パラメータＱなどの通信状態をユーザに通知する。これにより、無線中継ロボット１００を中継位置へ移動させる時間が短縮され得る。
【００４４】
図６は、無線中継ロボット１００の中継位置を示した具体例を示す図である。壁４００ａによって囲まれた宅内に、無線中継ロボット１００、無線通信装置２００および３００が配置されている。無線通信装置２００および無線通信装置３００は１ＧＨｚ以上の無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂまたはＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従った無線ＬＡＮ）で通信可能である。しかし、無線通信装置２００と無線通信装置３００とは、それらの間に壁４００ｂが存在しているため、直接に通信することができない。尚、壁４００ａおよび４００ｂは、１ＧＨｚ以上の無線信号を通過させない材質から成る。
【００４５】
無線中継ロボット１００は、記憶部１９内に予め壁４００ａ、４００ｂ、無線通信装置２００および３００の位置情報を地図データとして格納している。あるいは、無線中継ロボット１００は、まず、この宅内をランダムに移動することによって、地図データを作成し、この地図データを記憶部１９内に格納してもよい。
【００４６】
無線中継ロボット１００は、図２〜図５に示した動作を実行することによって、位置Ｂが適切な中継位置と判断する。他の位置、例えば、位置Ａ、ＣおよびＤにおいては、無線中継ロボット１００は、壁４００ｂに遮られることによって、無線通信装置２００と無線通信装置３００との間を中継できないからである。
【００４７】
さらに、図６を参照して、移動計画部１７が中継位置を推定する手法を説明する。移動計画部１７は、地図データの壁４００ａ、壁４００ｂ、無線通信装置２００および無線通信装置３００の位置関係に基づいて中継位置を推定することができる。
【００４８】
例えば、移動計画部１７は、無線通信装置２００および無線通信装置３００の両方を直線で見通すことができる位置（以下、直線位置ともいう）を計算する。移動計画部１７は、この直線位置を中継位置として推定する。
【００４９】
直線位置が複数箇所存在する場合には、移動計画部１７は、無線通信装置２００からの直線距離および無線通信装置３００からの直線距離の和が最小である位置を中継位置として推定する。あるいは、移動計画部１７は、無線中継ロボット１００から無線通信装置２００または３００のいずれか一方までの距離が最短となる位置を中継位置として推定してもよい。
【００５０】
図６に示す具体例において、移動計画部１７が無線通信装置２００および無線通信装置３００の両方の直線位置を計算することによって、位置Ｂの周辺が中継位置として好ましいことが容易に判明する。
【００５１】
図１に示すアンテナ１０および１１の長さおよび方向は可変であることが好ましい。例えば、アンテナ１０および１１はパン／チルト軸に沿って可動とする。それによって、無線中継ロボット１００は、中継位置において中継器１３が信号を受信するときに、通信状態を最適にすることができる。
【００５２】
図７は、無線中継ロボット１００の中継位置を示した他の具体例を示す図である。図７は、壁４００ｃがさらに追加されている点で図６と異なる。これにより、無線通信装置２００および３００の両方を直線で見通すことができる位置が宅内に無い。
【００５３】
この場合、互いに通信可能な複数の無線中継ロボット１００が配置される。複数の無線中継ロボット１００のうち無線中継ロボット１００ａは、無線通信装置２００を直線で見通すことができる位置Ａに配置される。複数の無線中継ロボット１００のうち無線中継ロボット１００ｂは、無線通信装置３００および無線中継ロボット１００ａを直線で見通すことができる位置Ｂに配置される。これにより、直線位置が無い場合であっても、複数の無線中継ロボット１００が無線通信装置２００と無線通信装置３００との間の通信を中継することができる。
【００５４】
１台の無線中継ロボット１００が、無線中継ロボット１００から切り離し可能な複数の中継器１３ａおよび１３ｂを備えていてもよい。中継器１３ａおよび１３ｂは、図１に示す中継器１３と同じものでよい。また、中継器１３ａおよび１３ｂは、互いに通信可能である。この場合、無線中継ロボット１００は、無線通信装置２００を直線で見通すことができる位置Ａに中継器１３ａを配置する。さらに、無線中継ロボット１００は、無線通信装置３００および無線中継ロボット１００ａを直線で見通すことができる位置Ｂに中継器１３ｂを配置する。これにより、直線位置が無い場合であっても、中継器１３ａおよび１３ｂが無線通信装置２００と無線通信装置３００との間の通信を中継することができる。
【００５５】
さらに、中継器１３ａおよび１３ｂが無線中継ロボット１００から切り離し可能であるので、無線中継ロボット１００は、中継器１３ａおよび１３ｂを切り離した後に、他の作業を独立して実行することができる。
【００５６】
また、壁４００ａの一部が無線電波を反射する場合には、単一の中継器１３が無線通信装置２００と無線通信装置３００との間の通信を中継することができる。例えば、図７に示した壁４００ｄが無線電波を反射する場合、無線中継ロボット１００は位置Ａに移動すればよい。これにより、図７に示す破線で示すように、無線中継ロボット１００は、壁４００ｄによる無線電波の反射を利用して、無線通信装置２００と通信することができる。但し、壁が無線電波を反射するか否かの情報は、予め記憶部１９に格納されている必要がある。
【００５７】
さらに、図７を参照して、移動計画部１７が中継位置を推定する手法を説明する。移動計画部１７は、地図データの壁４００ａ、壁４００ｂ、無線通信装置２００および無線通信装置３００の位置関係に基づいて中継位置を推定することができる。
【００５８】
例えば、移動計画部１７は、無線通信装置２００および無線通信装置３００の両方を直線で見通すことができ、尚且つ、互いに直線で見通すことができる複数の位置を計算する。これにより、移動計画部１７は、位置ＡおよびＢを中継位置として推定することができる。
【００５９】
また、格納壁４００ｄが無線電波を反射することが予め判明している場合には、移動計画部１７は、格納壁４００ｄによる無線電波の反射を考慮して位置Ａを中継位置として推定することができる。
【００６０】
ところで、一般に、通信環境はその周囲の環境の変化によって大きく変化する。よって、ある時点において最適であった中継位置は経時的に変化し得る。記憶部１９は、通信環境に対応した様々な中継位置の履歴を格納する。これにより、無線中継ロボット１００は中継位置の推測が容易となる。
【００６１】
例えば、特定の家電機器が稼動しているか否かによって、適切な中継位置が変化すると仮定する。記憶部１９は、その家電機器が稼動しているときの中継位置およびその家電機器が稼動していないときの中継位置をそれぞれ格納する。それによって、無線中継ロボット１００は、その家電機器が稼動しているか否かに基づいて適切な中継位置へ比較的短時間で移動することができる。但し、その家電機器は、自己が稼動しているか否かを無線中継ロボット１００へ通信することが可能でなければならない。
【００６２】
さらに、無線中継ロボット１００は、セキュリティ機能を有してよい。例えば、無線中継ロボット１００は、無線通信装置２００および３００以外の装置からのアクセスを検出する。これにより、無線通信装置２００と無線通信装置３００との間で通信される情報が、盗聴または破壊されることを防止できる。セキュリティ機能は、無線中継ロボット１００、無線通信装置２００および３００が、宅内の無線ＬＡＮによって通信接続されている場合等に有効である。
【００６３】
以上の無線中継方式では、無線通信装置２００および３００は、同一の無線方式を採用していることを想定しているが、本無線中継ロボット１００が、多種の無線方式に対応できるようにし、通信方式を内部で変換させることで、無線通信装置２００および３００が異種の通信方式であっても、同様の方法で最適な通信環境を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による実施の形態に係る無線中継ロボット１００のブロック図。
【図２】第１の実施形態に従い無線中継ロボット１００が自律的に中継位置を探索するときの動作を示したフロー図。
【図３】第２の実施形態に従い無線中継ロボット１００が自律的に中継位置を探索するときの動作を示したフロー図。
【図４】第３の実施形態に従い無線中継ロボット１００が中継位置を探索するときの動作を示したフロー図。
【図５】第５の実施形態に従い無線中継ロボット１００が中継位置を探索するときの動作を示したフロー図。
【図６】無線中継ロボット１００の中継位置を示した具体例を示す図。
【図７】無線中継ロボット１００の中継位置を示した他の具体例を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１００  無線中継ロボット
２００、３００  無線通信装置
１０、１１  アンテナ
１３  無線中継器
１５  無線感度検出部
１７  移動計画部
１９  記憶部
２１  駆動部
２３  移動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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