単眼視・超音波複合センシングによる障害物回避可能な自律航法に関する研究

近年、社会的ニーズも高まりつつある自律走行車(人間の操作なしに自律的に走行が可能な車両)の実現において最も重要な問題は、経路上の障害物の発見とその回避である。このためのセンサとして得られる情報量の多い画像を用い、車両を誘導する方法が既にいくつか提案されている。しかしながら、それらの多くは画像処理に要する時間的制約のために、処理毎に車両を一旦停止させなければならないか、あるいは著しく高価なハードウエアを必要としているものかのどちらかであった。そこで本研究では、画像を用いて車両を自律走行させる際に一旦停止させなくとも安定して車両を誘導し続けることができ、さらに経路上の障害物を発見、および回避可能であるような自律走行車のための新たな自律航法を開発し、これを単一のTVカメラと超音波距離センサに通常の画像処理装置という極めて安価なシステム上に実現することを目的とした。本年度は、昨年度までに得られた研究成果を基に、第一に実験システムの構築を行った。実験システムは、超音波距離センサを有する自立走行車と画像処理用のコンピュータから構成した。走行車両としては研究代表者が現有する移動ロボット「山彦」を使用し、これにCCDカメラを装備し、車両とコンピュータ間の画像およびデータの送受は、無線通信により実現した。第二に、昨年度に開発した各種のアルゴリズムに関するソフトウエアを、上記実験システムに実装した。また、実験走行のための準備として、走行経路に関する環境のモデリングも行った。第三に、構築した実験システムを用いて大学構内で実験を行い、本研究で提案する自律航法システムの有用性を総合的に検証した。目的地までの経路誘導を行っている最中に、静止障害物、および移動障害物を回避させる実験を通して、本方式により確実なナビゲーションが可能であることを確認した。

近年、社会的ニーズも高まりつつある自律走行車(人間の操作なしに自律的に走行が可能な車両)の実現において最も重要な問題は、経路上の障害物の発見とその回避である。このためのセンサとして得られる情報量の多い画像を用い、車両を誘導する方法が既にいくつか提案されている。しかしながら、それらの多くは画像処理に要する時間的制約のために、処理毎に車両を一旦停止させなければならないか、あるいは著しく高価なハードウエアを必要としているものかのどちらかであった。そこで本研究では、画像を用いて車両を自律走行させる際に一旦停止させなくとも安定して車両を誘導し続けることができ、さらに経路上の障害物を発見、および回避可能であるような自律走行車のための新たな自律航法を開発し、これを単一のTVカメラと超音波距離センサに通常の画像処理装置という極めて安価なシステム上に実現することを目的とした。本年度は、昨年度までに得られた研究成果を基に、第一に実験システムの構築を行った。実験システムは、超音波距離センサを有する自立走行車と画像処理用のコンピュータから構成した。走行車両としては研究代表者が現有する移動ロボット「山彦」を使用し、これにCCDカメラを装備し、車両とコンピュータ間の画像およびデータの送受は、無線通信により実現した。第二に、昨年度に開発した各種のアルゴリズムに関するソフトウエアを、上記実験システムに実装した。また、実験走行のための準備として、走行経路に関する環境のモデリングも行った。第三に、構築した実験システムを用いて大学構内で実験を行い、本研究で提案する自律航法システムの有用性を総合的に検証した。目的地までの経路誘導を行っている最中に、静止障害物、および移動障害物を回避させる実験を通して、本方式により確実なナビゲーションが可能であることを確認した。