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。
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。
つくばチャレンジに関しても、自律走行を行うために あらかじめウェイポイントを作成する。 このウェイポイントによって、ある程度の経路を決定するが、 動的な障害物に関しては回避が必要なため、 ロボットが経路上を走るとは限らない。 例えば、人や自転車やコーンなどの動的な障害物が 経路上に現れた場合は、図\ref{fig:waypoint_and_driving_line}の例のように経路が変化する。
ロボットがウェイポイント上を必ず走る訳ではないが、 基本的にはウェイポイントを追従するので、 できるだけ通路の中央へウェイポイントを設置する。
他にも、細い道や人が増えるエリアについては できるだけ通路の中央に経路を設定したり、 細かくウェイポイントをうつことで 人の多いエリアを避けるなどの注意が必要となる。
自律走行システムによって用意するべきデータが変わるため、 各チームが独自のウェイポイント作成ツールを開発している。
これまでに開発したウェイポイント作成ツールでは、実機を使った調整を前提としていなかったため、 調整と実機テストの切り替えに時間を要し、 ウェイポイントの準備を十分に行えなかった。
本研究では、自律走行のためのシステム開発と実験走行を 円滑に行うため、実機での調整に適したウェイポイント作成ツールの開発を行った。 ここでは、ウェイポイント作成ツールを 自律走行のシステムに直接組み込むことにより、 ウェイポイントの修正と実機テストの切り替え時間を可能な限り減らし、 ウェイポイントの準備を効率的に行えるように開発を進めた。