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近年、自動化技術の発達や少子高齢化による人手不足により、人とロボットが 協働で動く例も増えてきており、人間と協働で働くロボットによる自動化技術が 注目されている。ロボットの自動化のためには、自動で周囲を認識し、正確に動 作を行う必要があるが、周囲の環境が変われば、使用するパラメータも変化する。 特に屋外で動作させるには、そのパラメータの数は無数に増える上、実機で動か せるかどうかはやってみなければわからない例が多い。そのなかで、人々が普段 使っているあるがままの実環境(リアルワールド)における、自律走行技術の進歩 を目的とした「つくばチャレンジ」が毎年茨城県つくば市で開催されている。こ の「つくばチャレンジ」への参加のための自律走行システムへ適切なパラメータ を与えるためのツールを開発する。
必須課題としては、つくば市役所の脇の歩道からスタートし、 研究学園駅前公園にある折り返し通過したあと、 再びつくば市役所に戻ることとなっている。 選択課題は複数設定されており、 2項目達成することによって課題達成となる。 選択課題Aは、市役所庁舎内へ事前走行なし、 つまり事前データなしで自律走行させる。 選択課題Bは、信号のある横断歩道を渡る際、 ロボット自身に信号の赤・青の認識を行う。 選択課題Cは、公園内に設定されたチェックポイントのうち、 運営に設定されたいくつかのチェックポイントを通過する。 ただし、チェックポイント間の通路に封鎖経路看板が置かれている場合がある。 その場合は、看板を自動に認識し、別のルートを計算するところまで自動で行う。 選択課題Dは、公園内のチェックポイント周辺に探索対象である マネキン人形が設定されており、ロボットを接近したあとに一定時間停止する。
ロボットに自律走行させるには、どの経路を走行させるかという情報を ロボットに与える必要がある。 この経路の情報をウェイポイントと呼んでいる。 実際の走行経路と、ウェイポイントを可視化すると 図\ref{fig:waypoint_line}のようになる。
