人頻度地図を用いた人の存在を考慮した移動ロボットのナビゲーション

摘要

近年，ロボットは家庭内やオフィスなど，人の介在する環境への進出が期待されている. 一方で，ロボットに搭載されたセンサのみを用いて広範囲の環境情報を取得することは困難である.そこで，環境に配置されたセンサ群1)2) を用いて人の歩行経路を観測し，ロボットの経路計画へ利用することを考える3)4). 人は安全な経路を判別し利用するため，歩行経路はロボットにとっても有用である. しかしながら，人が歩行した経路を利用する場合，人の存在によるオクルージョンが生じることや，通路幅が減少することなどが考えられる. よって，実環境においてロボットの安全な動作を実現する場合には，人の邪魔にならないよう，人と遭遇する可能性や，余裕を持ってすれ違える程度の通路幅があるかについても考慮する必要がある．本研究では，時間帯における人の行動の変化に着目し，各時間帯における人の頻度情報を利用することで，人との遭遇を避けた経路計画を行っている点が特徴である．具体的には，環境に分散配置したセンサを用いて人が観測された時間帯とその頻度を地図に反映させた「人頻度地図(Human Frequency Map：以下HFM と表記する)」を作成する．このHFM を加工することで，ロボットの経路計画に必要な情報を含hだ経路を生成する．HFM から生成された経路には，人が各時間帯にどの経路を多く利用したかや，通路幅の情報も含まれる．更に，HFM に現在の人位置情報を重ねることで，人の邪魔にならない経路計画を実現する．以上により，ロボットは人の生活環境であっても移動しやすい経路を選択し，人に配慮して移動することができる．