研究内容

自律走行技術、システム安全などを研究

自律走行関連

Autowareを用いた自己位置推定

自動運転は大まかに言うと、自己位置推定・経路生成・経路計画・経路追従から成り立っています。自己位置推定とは車両の位置や向きなどを把握することです。Autowareでは3次元地図とLiDARのセンサ情報を照合して自己位置推定を行います。

LiDARとAutowareを使用した3次元地図作成

LiDARとはレーザ光を照射し、対象物までの距離などを計測するセンサです。LiDARの反射光を点の集まり(点群)として保存することができます。Autowareとは自動運転を行うための機能を一通り備えた自動運転ソフトウェアです。LiDARを使用して取得した点群情報からAutowareを使用して3次元地図の作成を行いました。3次元地図は自動運転を行う上で非常に重要な役割を持っています。

自律走行プラットフォーム

自動運転のための組込みプラットフォームを作成し、そのリアルタイム性を評価しました．マルチコアCPUやGPGPUを用いた最小限のプラットフォームを開発し、ADASアプリケーションとして白線検知および衝突緩和ブレーキを実装して評価を行いました。

運転支援システムの障害監視

ADASなどの運転支援システムでは高い信頼性が求められます。データ収集に基づいて正常モデルを作成し、そこからの外れ値を求めるとことで異常の検知を行います。正常時でも外れ値が検知されることがあるため、機械学習を用いて異常時を識別して検知することを試みました。

ラストワンマイル用3次元地図

ドライブレコーダなどの単眼の車載カメラを想定して、3次元地形データの作成を試みました。愛知工業大学の八草キャンパスの周回コースをモデル化しました。

自律走行用の環境認識

自律走行のための白線と駐車車両の認識のシステムを作成し、そのシステムをRoboCarに搭載。
現在このRoboCarは、コース上の白線を認識しながら、交差点を含む8の字のコースを自律走行することができます。
また、路肩に車両が駐車している環境で、駐車車両を認識し追い越し走行をすることができます。

レーザーと画像を用いた歩行者認識

RoboCarにレーザレンジセンサとカメラを搭載し、自動車が安全に走行するための歩行者認識の実験も行っています。

インフラカメラによる運転支援

見通しの悪い交差点での出会い頭事故を減らすため、車載センサとインフラカメラの協調した安全運転支援を検討しています。
交差点に設置したカメラの画像から接近する車両を認識、認識結果を運転者へ提示することで安全運転を支援します。

愛工大祭ナビアプリケーション

2019年度

2019年度の愛工大祭ナビアプリケーションでは昨年度のアプリを踏まえたうえで「AR機能を利用した謎解きゲーム」「企画情報管理システム」の追加をしました。企画情報管理システムは企画者側がデータを入力し、リアルタイムに情報を更新できるシステムです。
本年度もたくさんの方にダウンロードしていただきありがとうございました。
また、アンケートにもご協力いただきありがとうございました。

2018年度

2018年度の愛工大祭ナビアプリケーションでは昨年度のアプリを踏まえたうえで、Android版に看板にかざすと飛び出る「AR機能」の追加をしました。
本年度もたくさんの方にダウンロードしていただきありがとうございました。
また、アンケートにもご協力いただきありがとうございました。

2017年度

2017年度の愛工大祭ナビアプリケーションでは昨年度のアプリを踏まえたうえで「ライブカメラ機能」の追加をしました。
本年度もたくさんの方にダウンロードしていただきありがとうございました。
また、アンケートにもご協力いただきありがとうございました。

2016年度

2016年度の愛工大祭ナビアプリケーションでは昨年度のアプリを踏まえたうえで「お気に入り機能」の追加、イラストマップの導入をしました。
本年度もたくさんの方にダウンロードしていただきありがとうございました。
また、アンケートにもご協力いただきありがとうございました。

2015年度

2015年度の愛工大祭ナビアプリケーションでは 2014年度の発展としてiOS版の開発、 ネイティブアプリの開発による動作軽減、 SNS連携機能の実装に取り組みました。
推奨言語で開発することにより動作を改善できると考えたため、 iOSではXcodeでSwift言語を利用し、Androidでは最新の Android StudioでJava言語を利用して制作しました。
SNS連携機能としてTwitterを利用した現在のステージ機能を 作成しました。この機能によりステージの最新情報が ツイートとして表示されるようになりました。
今後、SNS連携において、詳細な情報を発信する機能を追加することや、 双方向性に利用できる機能に改善していくことが必要です。
また、さらに多くの人にアプリを利用してもらえるよう プラットフォーム化を検討することが課題です。

2014年度

2014年度の愛工大祭で配布される、パンフレットを大学祭専用のアプリケーションとして開発。
大学祭テーマのロゴ、時刻表、アンケートなど、ボタンのデザインを独自に作成しました。
また、マップではパンフレットにはないGPS機能を利用し、現在位置を表示させて、快適に大学祭を楽しめるようにしました。
開発言語はHTML5を使用し、モバイルアプリを開発する プラットフォームMONACAを利用して制作しました。
今後の課題は、アプリケーションの開発をより円滑にするためプラットフォーム化すること、iOSアプリ開発の方針を見直す必要があることです。

画像認識による数字パズルの解答

Android 上で動く画像認識で「ひとりにしてくれ」を解答するアプリを開発。
3つのグループ(S型、L型、I型)のパターンを検出して 個別に塗りつぶすことで、高速化するアルゴリズムを提案しました。
これに基づいて実装を行い、2012年度には 8 × 8 の問題の解答を導くまで、 2011年度の 688倍 高速化しました。
2012年度では、2011年度には解けなかった12 × 12 の問題を、平均0.09 秒で 解くことができるようになりました。

過去の卒業研究・修士論文

2022年度 卒業研究

  • 遠隔操縦付き自動運転車のシミュレーションに関する研究
  • 未整備道路における側溝識別に関する研究
  • ROS2とPythonを用いた映像通信に関する研究
  • 2022年度組込みプログラミング及び演習の教材開発と評価
  • 2022年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価
  • 深層学習を用いた立体的な配線の検査に関する研究

2022年度 修士論文

  • MaaSのための遠隔操縦付き自動運転システムのシミュレーションに関する研究
  • 遠隔運転を想定したROS2を用いた映像通信システムの評価
  • 未整備道路における自動運転のための走行可能領域の識別に関する研究

2021年度 卒業研究

  • 未整備環境における路面障害物識別
  • LiDARによる3次元地図を用いた駐車支援
  • ROS2を用いた動画通信に関する研究
  • 深層学習を用いた立体的な配線の検査
  • 2021年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価

2020年度 卒業研究

  • 2020年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価
  • 組み込みプログラミング及び演習の教材開発と評価 TurtleBot3による遠隔操縦
  • HAVRec(3) 仮想環境を用いた遠隔操縦の実装と評価
  • HAVRec(4) 自動運転における経路追従の精度検証
  • 手挿入部品検査の極性識別の検討
  • FA機器の相互作用を考慮した故障予知の検討

2020年度 修士論文

  • 未整備道路における自動運転のための路面環境識別に関する研究
  • 自動運転での自己位置推定に用いる3次元点群地図の圧縮に関する研究
  • FA機器のリンク間相互作用を用いた故障予測に関する研究

2019年度 卒業研究

  • 2019年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価
  • 2019年度版大学祭ナビアプリケーションの開発と評価
  • HAVRec(1) 自動運転における仮想環境上での経路追従アルゴリズム比較検討
  • HAVRec(2) 自動運転における実環境と仮想環境の精度比較
  • ディープラーニングを利用した基盤検査の研究

2019年度 修士論文

  • ROS2を用いた遠隔運転を想定した通信のリアルタイム性評価に関する研究

2018年度 卒業研究

  • 2018年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価
  • 2018年度版大学祭ナビアプリケーションの開発と評価
  • HAVRec(1)　自動運転アルゴリズム開発用シミュレータ
  • HAVRec(2)　LiDARを利用した走行環境の認識
  • HAVRec(3)　自動運転用デジタルマップの開発
  • スマートフォンとフィットネス機器を用いた健康増進システムの開発
  • サーボモータ間の相互作用を考慮した故障予測

2017年度 卒業研究

  • 2017年度大学祭ナビアプリケーションの開発と評価
  • 2017年度マイコン制御及び演習の教材開発と評価
  • ドローンによる地図作成
  • ゲームエンジンを用いたADASシミュレーション環境の開発と評価
  • 自動二輪車の運転支援システムの基礎検討
  • 深層学習による歩行者の身体方向検出の基礎検討
  • オプティカルフロー による逆走検知の基礎検討
  • セマンティックセグメンテーションによる道路領域の識別の基礎検討
  • マップとセンサの協調によるロボカー制御の基礎検討
  • STAMP/STPA を用いた自動運転システムのリスク分析-高速道路での合流-
  • スマートフォンとエルゴメータを用いたヘルスケアシステムの高信頼化

2017年度 修士論文

  • モバイルデバイスとエルゴメータを用いた健康管理システムに関する研究
  • 自動運転向け組込みプラットフォームに関する研究

2016年度 卒業研究

  • 自律走行用小型プラットフォームの開発と評価
  • マップとセンサの協調によるロボカー制御
  • ドローンによる地図作成
  • 制御システムのためのデータ学習による外れ値検出
  • モバイル通信による交通情報提供
  • 健康増進支援のためのウェアラブル端末の性能評価
  • 2016年版大学祭ナビアプリケーションの開発と評価

2016年度 修士論文

  • Linuxを用いた自動運転向けアーキテクチャに関する研究
  • ウェアラブルデバイスを用いた健康増進支援に関する研究

2015年度 卒業研究

  • STAMP/STPAによるリアルタイム制御システムの障害監視
  • 広角カメラによる交差点での移動車両の認識
  • 画像認識による環状交差点の自律走行
  • 大学祭ナビアプリケーションの開発と評価

2014年度 卒業研究

  • フィジカルコンピューティングの演習課題の開発
  • リアルタイム制御システムにおける障害診断
  • 簡易脳波計による安静状態の判定
  • レーザーと画像を用いた歩行者認識
  • 白線認識の高速化と交差点の自律走行
  • 大学祭ナビアプリケーションの開発と評価

2014年度 修士論文

  • 車載ソフトウェアプラットフォームとモバイル情報端末のシステム連携の研究

2013年度 卒業研究

  • リアルタイム制御システムのログデータ収集
  • 照明環境の変化に強い白線認識
  • 自律走行による駐車車両の追い越し
  • スマートフォンを用いた路面状況推定の検討
  • Bluetoothを用いた駐車管理アプリケーションの開発
  • 赤外線センサによる指文字認識
  • 愛工大祭ナビアプリケーション

2012年度 卒業研究

  • レーザスキャナによる3DCGモデルの製作
  • ロボットカーの自律走行のための環境認識
  • 顔認識によるテレビ視聴者の表情計測
  • 巻き込み事故防止のための自転車認識
  • 画像認識による数字パズル解答
  • 睡眠時の頭部の動き計測システム

2011年度 卒業研究

  • カメラによる距離計測方法の比較
  • プレゼンテーション支援のためのジェスチャー入力の一評価
  • カメラによる距離計測方法の比較
  • 家計簿入力のためのレシート画像補正
  • 画像認識による数字パズル解答
  • 加速度センサを用いたトレーニング管理アプリの開発
  • 人検出高速化のための並列処理の評価

2010年度 卒業研究

  • iPadの加速度センサを用いたラジコン制御
  • 距離センサ配列を用いた三次元ブロック崩し
  • 曲げセンサを用いたデータグローブの開発
  • 加速度センサを用いたゲーム・コントローラの開発