考察

4.6 考察

Fig. 4.13: Magnetic intensity on the travel path and reliability computed via equation [46]

の位置推定を 行う のみで正確な経路追従を 行う こ と は困難であり ， 姿勢の修正などを 行う 必 要がある ． Rahokら が提案し た磁気ナビゲーショ ン 法では， 多大な 調整時間を 設け る こ と で， 磁場のみを 用いて 姿勢の修正を 行う ． 提案手法では， こ の調整を 行う こ と なく 磁場を 用 いた姿勢の修正を 行っ て いる ． 当然ながら ， 磁場の乱れが存在する よ う な地点でこ のよ う な 修正はう ま く 機能し な いが， Fig. 4.13から も わかる よ う に， 屋外環境の磁場は乱れを 有し な い区間が多く 存在する ． そのため， 磁気ナビゲーショ ン 法のよ う な 調整を 行わな く と も ， 磁場を 用いた姿勢修正がう ま く 機能する 区間は多く 存在する ． こ れは， Fig. 4.9に示す結果 よ り ， 磁場用いて 姿勢修正を 行う ナビゲータ によ り ， オド メ ト リ に基づく ナビゲータ よ り も 長い距離の自律移動が行えて いる こ と から も 明ら かである ． こ の結果は， 磁場を 用いた位置 推定法によ り ， Fig. 1.2に示すよ う な， オド メ ト リ よ り も 正確な位置推定が実現でき て いる 結果である と いえ る ．

さ ら に提案手法では， 幾何情報を 利用し た姿勢の修正法を 加え て いる ． Fig. 4.9に示す結 果から ， 磁場およ び幾何情報に基づく ナビゲータ， およ び幾何情報に基づく ナビゲータ を 比 較する と ， 前者の方が長い距離の自律移動を 行う こ と ができ て いる こ と が確認でき る ． 両者 のナビゲーショ ン 法では， 幾何情報は常に利用し て 姿勢修正が行われている こ と に留意さ れ たい． 幾何情報のみを 用いる 場合， オド メ ト リ によ る 位置推定が不確かな状態から ， 幾何情 報を 用いた修正を 行う ため， 結果と し て幾何情報の対応がう ま く いかない場面が多く なっ た．

一方で磁場情報も 併用する こ と によ り ， 推定の精度が上がっ た状態で幾何情報を 用いた修正 を 行う こ と ができ たため， 自律移動の距離を 長く する こ と ができ た． こ の結果も ， Fig. 1.2 に示すアイ ディ アの妥当性を 示す結果になっ たと 考え る ． し かし ， 上記の両者のナビゲータ

4.6 考察

内において は， 常に幾何情報を 利用し た修正が行われる ため， 結果と し て ナビゲーショ ン の 精度は高く なら なかっ た． こ れに対し て ， 提案手法ではシン プルな閾値を 設けて 有用な情報 を 取捨選択する 機能を 追加し た． こ れによ り ， Fig. 1.2に示すよ う なアイ ディ アを 実現する ナビゲーショ ン 法が実現でき る こ と を 確認し た． セ ン サ情報に 対し て 設け た閾値や， ナビ ゲータ に付与し た優先度に関し ては経験的な設定が大き く 関与し ている が， 磁場およ び幾何 情報を 併用し て ナビゲーショ ン の精度を 向上さ せら れたこ と は， 本提案のベースアイ ディ ア を 有用性を 示すこ と ができ た結果である と 考え る ．

Fig. 4.14には， 実際にロ ボッ ト が自律移動を 行なっ ている 様子を 示す． Fig. 4.14 (a)(b)(c) のよ う に， 多く の動的障害物に囲ま れながら も ， 単純な閾値処理によ り それら を 動的障害物 と し て 検知する こ と で， 安定し た自律移動を 実現でき て いる ． こ のよ う に， 磁場地図を 用い て大ま かに自己位置推定を 行う こ と で， 周囲に存在する 幾何的ラ ン ド マーク も よ り 効果的に 利用する こ と が可能にな る ．

(a) (b)

(c) (d)

Fig. 4.14: Guiding demonstration held in ROBOMEC 2013 [46]

磁場の時間変化に対し ても ， 位置推定の精度を 低下さ せずに対応でき る こ と が実験から 確 認でき た． そのため， 磁場の時間変化も ， 上述し た動的障害物の検出のよ う に， 単純な閾値 処理によ り 実現でき る ． すなわち ， 磁場の時間変化がある と 判断さ れた場合には， 幾何的ラ ン ド マーク のみを 用いた自律移動に切り 替える こ と ができ る ． 実際に図4.14 (d)に示すよ う に， 経路の側にト ラ ッ ク が存在し ， 磁場が時間変化を し た場合も ， 問題なく 走行する こ と が 確認でき た． こ れら のこ と を 考慮し た自律移動法を 構築する こ と で， 磁場地図を 利用し た自 己位置の効果を 有効に利用し ， 安定し た自律移動を 実現する こ と ができ る ．