日産自動車は、6日～10日開催の「CEATEC JAPAN 2009」で、ぶつからずに群走行が行えるロボットカー「EPORO（エポロ）」を披露し、UWB（Ultra Wide Band）通信により他のロボカーの位置情報を、誤差5cm程度で把握できることを明らかにした。EPOROは前方中央に搭載したレーザ測域センサでも他のロボカーの位置情報を計測しているが、UWB通信での誤差を補償する目的で利用している。今後UWB通信の精度を向上することで、披露した群走行技術の実車両への実装を目指す。
EPOROは、魚が集団の中でも互いにぶつからずに泳ぐ習性から着想し、各ロボットが相互通信をしながら群での走行を可能にしたもの。魚は「側線感覚」と視覚により周囲環境を認識し、3つの行動ルールに従って魚群を形成すると言われる。3つの行動ルールとは、エリアごとに見られるもので、最も接近するエリアでは、仲間の魚とぶつからないように進行方向を変えようとする「衝突回避」行動。やや離れたエリアでは、仲間の仲間との距離を一定に保つために並走しようとする「並走」行動。最も離れたエリアでは、仲間の魚と遠すぎるため、近づこうとする「接近」行動である。
EPOROでは、側線感覚をレーザ測域センサに、視覚をUWB通信に、それぞれ置き換えることで魚群の習性を実現している。
また、各エリアは距離ではなく時間を基準に設定している。例えば「衝突回避」行動は、それに要する時間として1秒に設定している。UWB通信により、他のロボットとの距離や位置、舵角や速度といった挙動を推定することができ、これをもとに各エリアでそれぞれの行動を実行している。
UWB通信による位置計測は約30cmの誤差があるが、カルマンフィルタを用いた位置推定により約5cmの誤差に抑えている。UWB通信だけでも他のロボットの位置推定がほぼ行えるが、その誤差を補償しデモを円滑に実行する目的でレーザ測域センサを利用している。そのため、この群走行技術を実車両に実装する際は、レーザ測域センサを搭載する可能性はかなり低いという。なお、レーザ測域センサにはメカニカルスキャン方式の北陽電機製を、前方180°スキャンに設定して利用している。
日産は昨年、ハチの行動解析を応用した衝突回避システムを開発し、その実験モデルとして、同システムを実装したロボットカー「BR23C」を披露した。今回は、これに加えて衝突回避しながらの群走行を可能にしたもので今後、UWB通信の精度を向上することで披露した群走行技術の実車両への実装を目指す。
EPOROは、電池とモータで駆動し、高さ約50cm、重量約13kg。最高速度は約1.4km/h。開発した群走行技術を紹介するための研究プラットフォームであり、販売の予定はない。しかしながら今後、新たに開発した安全技術を紹介するPR用途として利用し続けるかもしれないという。
■関連サイト
2009.10.02 日産、群走行しながら相互通信で衝突を回避するロボカー発表、魚群の習性を応用
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091002-606a.html
2008.10.01 【CEATEC】日産、ロボットカー出展、複雑な反射行動への応用を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2008/10/20081001-ceat-3.html
2008.09.26 日産、ハチの行動パターンを応用した衝突回避システム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080926-f2a6.html
