盲導犬ロボットの開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650343
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 森 英雄 山梨大学, 工学部, 教授 (40020383)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木塚 泰弘 国立特殊教育総合研究所, 視覚障害研究部, 部長 (90000265) ; 小谷 信司 山梨大学, 工学部, 助手 (80242618) ; 関口 芳廣 山梨大学, 工学部, 助教授 (70020493) ; 清弘 智昭 山梨大学, 工学部, 助教授 (00016586)
• Keywords: 自律移動ロボット / 福祉ロボット / 盲導犬ロボット / 移動体検出 / 歩行者検出 / リズムモデル / 走行制御

Research Abstract

本年度は研究計画の2年目に当り交叉点の認識、移動体の検出、ロボットと盲人の行動協調の基礎研究を行った。
1.交叉点の認識:盲導犬ロボッドは交通規則を守らなければならない。交叉点を渡るときは横断歩道マークの上を走行しなければならない。リアルタイムで横断歩道を検出するアルゴリズムを考案し、4個のDSPを有する並列画像処理システム上に実現した。1画面の処理時間は66msで実用的であることがわかった。
2.移動体の検出:道路で事故に合わないためには、道路を走る自動車や歩行者を検出し、その距離と移動速度をリアルタイムで検出しなければならない。従来の3次元形状モデルは処理時間がかゝり過ぎて実用的ではない。そこで自動車や歩行者を特定できる単純な特徴すなわちサインパターンを利用することにした。自動車のサインパターンは自動車の真下の蔭で、それは道路の汚れやしみよりも暗く蔭をリアルタイムで検出することで距離と速度が推定できる。歩行者のサインパターンは足のリズムである。歩行のリズムは、季節・天候、朝夕の時刻によって変らず、歩行者とロボット間の距離にも依存しない。また歩行者の服装にも影響されない。歩行者の脚部のリズムをリアルタイムで検出するアルゴリズムを考案し、並列画像処理システムで実現した。8秒程度の時間で歩行者の認識ができた。
3.ロボットと盲人の行動協調:ロボットの背面に取手をつけ、盲人が軽く手を触れて歩くことによって、盲人の歩行速度を検出しロボットの走行を協調させる研究を行った。適応機能を持ったファジィ制御が有効であることがわかった。

Research Products

• [Publications] 森 英雄: "道路環境認識とナビゲーション" 計測と制御. 30. 21-26 (1991)
• [Publications] 森 英雄: "盲導犬に代わるロボット" 自動化推進. 21. (1992)
• [Publications] 森 英雄: "視覚障害者用福祉ロボット" バイオメカニズム学会誌. 17. (1993)
• [Publications] 小谷 信司、安富 敏、西川 和弘、山口 健一、森 英雄: "盲導犬ロボットの開発(第3報)" 第18回感覚代行シンポジウム. 22-25 (1992)
• [Publications] 西川 和弘、森 英雄: "視覚移動ロボットのコーナー移動" 日本ロボット学会学術講演会予稿集. 551-552 (1992)
• [Publications] 山口 健一 森 英雄: "高速画像処理ボードによる道路画像の処理" 日本ロボット学会学術講演会予稿集. 179-180 (1992)
• [Publications] H.Mori: "Recent progress in mobile robot Harunobu-4,in(I.Masaki ed.)Vision‐based Vehicle Guidance" Springer-Verlag, 18 (1991)