形状分布と光反射率に基づく高次元特徴量を用いた自律走行車両の大域的自己位置認識
| Project/Area Number |
12J02589
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Intelligent mechanics/Mechanical systems
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
原 祥尭 筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 自律走行 / 自己位置推定 / 地図生成 / LIDAR（レーザスキャナ） / システムインテグレーション / LIDAR(レーザスキャナ) / マッチング / Sliding Window / ベイズ推定 / マルコフ過程 / 搭乗型車両 / 移動支援 / 自己位置認識 / 距離画像カメラ / ベイズの定理 / 最大事後確率推定 / 電動車椅子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大規模な歩行者空間における自律走行車両の実用化を目的として、大域的自己位置認識に取り組んだ。大規模な歩行者空間には広大な環境や見通しの悪い環境が存在し、LIDAR: Light Detection and Ranging（レーザスキャナとも呼ばれる）などのセンサ視野が不足するため、自己位置推定や地図生成が困難である。また、屋内環境と比較して多様な障害物が存在するため、その検出も難しい。本年度の取り組みでは、自己位置推定に用いる地図生成の新たな手法を提案して評価すると共に、自己位置推定や障害物検出の技術と組み合わせてシステムインテグレーションを行い、一般の人々がいる市街地における自律走行を実現した。
従来の地図生成手法では、ランドマークとなる測定対象物を充分に計測できずに現在のセンサデータの情報量が乏しい場合、自己位置の推定を誤って地図生成に失敗してしまう問題があった。そこで本研究では、過去の複数回のセンサデータを蓄積して重ね合わせることで、仮想的にセンサデータの情報量を増やして正しく地図生成を行う新規手法を提案した。
市街地における自律走行の実験の場であるつくばチャレンジ2014の環境で、走行距離 1.5 [km] 程度にわたって地図生成を行い、性能を評価した。過去5秒間、10秒間のスキャンを利用した提案手法では、生成した地図の形状誤差は最大でも 0.6 [m] となった。一方で従来手法では、20 [m] 以上の誤差が発生している。
次に、過去のセンサデータを利用した地図生成手法と、形状データに基づくパーティクルフィルタを用いた自己位置推定手法、3次元形状からの障害物検出手法を新たに実装して組み合わせることで、自律走行のシステムを構築した。前述のつくばチャレンジ2014の環境での実験の結果、走行距離 1.5 [km] 程度の自律走行を成功率80%で達成した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(38 results)
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[Presentation] Development of Small Size 3D LIDAR2014
Author(s)
Katsumi Kimoto, Norihiro Asada, Toshihiro Mori, oshitaka Hara, Akihisa Ohya, and Shin'ichi Yuta
Organizer
ICRA2014
Place of Presentation
Wanchai, Hong Kong, China(発表確定)
Year and Date
2014-06-02
Related Report
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[Presentation] Development of Small Size 3D LIDAR2014
Author(s)
Katsumi Kimoto, Norihiro Asada, Toshihiro Mori, Yoshitaka Hara, Akihisa Ohya, and Shin'ichi Yuta
Organizer
IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA)
Place of Presentation
Hong Kong, China
Year and Date
2014-05-31 – 2014-06-07
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