| 研究課題/領域番号 |
19K12177
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 東京工業高等専門学校 (2020-2021)
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2019) |
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研究代表者 |
冨沢 哲雄 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60549707)
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| 研究分担者 |
岩切 宗利 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (00535362)
三村 守 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (60815017)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | センサセキュリティ / LiDAR / 光学レンズ汚損 / ロボット / センサ / 汚損 / 時系列 / 統計処理 / データ復元 / 汚損検出 / トラッキング / 機械学習 / 時系列画像 / レジストレーション / セキュリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自律移動ロボットや車の自動運転システムは，センサで観測した情報に基づいて行動を決定している。万が一，センサの計測部に何らかの汚損等が発生し，正しい情報がシステムに入力できなくなった場合には，設計者が意図していない動作が生じる可能性がある。
本研究では，自律ロボットに搭載された外界センサに起こりうる様々な汚損リスクを考えて，それらが計測データや行動決定に及ぼす影響を調査・分析することで，システムが自らセンサ汚損の状況（種類や程度）を知覚するアルゴリズムを開発するとともに，汚損した状態でも安全な運用を続けるための指針を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，自律ロボットに搭載された外界センサに起こりうる様々な汚損リスクを考えて，それらが計測データや行動決定に及ぼす影響を調査・分析することで，センサのハードウェアを改変することなくセンサ汚損の有無を検知する手法と，安全を担保するための適切な対応策を示すことを目的とした。
３年間の研究により，センサ周囲の移動物体を継続的に観測しながら，その際に得られる受光強度の時間的変化パターンを統計処理することにより，センサ投受光部の汚損を検出したり，汚損による光の減衰率を推定して本来の情報を復元する手法を確立することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自律移動ロボットや車の自動運転システムは，センサで観測した環境情報に基づいて行動を決定している。そのため，これらのシステムに搭載されたセンサの計測部に何らかの汚損等が発生し，正しい情報がシステムに入力できなくなった場合には，設計者が意図していない動作が引き起こされ，重篤な事故が発生する危険性をはらむ。
本研究は，ハードウェアを改変することなく，計測データを統計処理することにより，リスク要因となる汚損を検出するとともに，汚損した状態であっても一定期間にわたりシステムを安全に運用するためのアルゴリズムを提案しており，自動化システムの信頼性向上に貢献するものである。
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