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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Real-time SLAM for Dynamic Environments

Research Project

Project/Area Number 19H02098
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

野中 謙一郎  東京都市大学, 理工学部, 教授 (30298012)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関口 和真  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (80593558)
大貝 晴俊  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 名誉教授 (80367169)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsSLAM / 実時間最適化 / 物体追跡 / モデル予測制御 / MHE / 動的環境
Outline of Annual Research Achievements

動的環境における線分ベースのMoving Horizon Estimation based SLAM(MHE-SLAM)にでは,前年度に導入したProbabilistic Data Association Filter(PDAF)による線分方向の追跡の精度向上および並列計算による計算速度改善に加えて,遮蔽への頑強化(Haziq, et al., SICE2022)を行った上で,建物の壁など固定された環境の地図が時間経過で崩れないようにMHEの評価関数を工夫することにより改善した(Haziq, et al., AROB2023).またLiDARでとらえた歩行者の点群を楕円としてモデル適合で位置計測し,向きや大きさを含めて推定する手法(Matsuyama, et al., SICE2022),およびMHEのホライズンを用いて,外れ値に対する頑強化(Matsuyama, et al., MSCS2022)に取り組んだ.さらに平面ベースのSLAMにおけるシステムの構造に着目して,EKF-SLAM自体の高速化(Pan, et al., SICE2022)も行った.そしてオドメトリとLiDARの融合によって特異環境においても推定精度を改善する手法を構築することができた(Sekiguchi et al., AROB Journal).また,屋外環境における自動車を想定した自己位置推定手法として,PDAFを用いてLiDARやGNSS情報の外れ値や欠落を頑強化する手法を構築し,シミュレータによって有効性を確認した(Ochiai et al., CCTA2022).さらにLiDARとGNSSを搭載した自動車の実験車両のデータを用いて自己位置を推定する実験も実施した.なお,コロナ禍の影響で一部の項目は実施時期を延期した上で実施した.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Active sensing control improving SLAM accuracy for a vehicle robot2022

    • Author(s)
      Sekiguchi Kazuma、Wada Sota、Nonaka Kenichiro
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 28 Pages: 208~216

    • DOI

      10.1007/s10015-022-00822-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] LiDARによる形状を考慮した歩行者追跡2023

    • Author(s)
      松山優人,関口和真,野中謙一郎
    • Organizer
      第10回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Online Simultaneous Localization and Mapping with Parallelization for Dynamic Line Segments based on Moving Horizon Estimation2023

    • Author(s)
      Haziq Muhammad, Yasumasa Ishikawa, Kazuma Sekiguchi, Kenichiro Nonaka
    • Organizer
      The Twenty-Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Robust Localization in Both Urban and Rural Environments for Fusion of LiDAR-SLAM, GNSS, and Odometry2022

    • Author(s)
      Takahiro Ochiai, Fuguo Xu, Kenichiro Nonaka, Kazuma Sekiguchi
    • Organizer
      The 2022 Conference on Control Technology and Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pedestrian Tracking by Ellipse Approximation of Point Cloud Utilizing Random Sample Consensus2022

    • Author(s)
      Masato Matsuyama, Kenichiro Nonaka, Kazuma Sekiguchi
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Plane-Based EKF-SLAM with Reduced Computation Cost2022

    • Author(s)
      Qiong Pan, Kenichiro Nonaka, Kazuma Sekiguchi
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2D SLAM for Dynamic Environments with Dynamic Line Segment2022

    • Author(s)
      Haziq Muhammad, Yasumasa Ishikawa, Kenichiro Nonaka, Kazuma Sekiguchi
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2022
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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