ロボットセンサフュージョンの基礎と分析手法

"知能ロボットの発展は目覚ましく、従来の産業用ロボットの適用領域であった生産・組立・塗装などの工場現場のみならず、交通、輸送・配達、医療・福祉・介護,環境保全、セキュリティ、サービス・娯楽,掃除などの家事にまで広がってきている。特に、カメラ画像処理によりヒトを認識し、音声によって話しかけるコミュニケーションロボットは、ヒューマノイド型、動物型など様々なタイプが発売され、普及しつつある。2016 年度の世界ロボット市場は約2.6 兆円であり、このうち知能ロボットが占める市場は約4,250 億円、全体に占める割合は16% である。2035 年度には、世界ロボット市場が約28.4 兆円、知能ロボットが占める市場は約14.5 兆円となり、知能ロボットの割合が51% まで増加すると予想されている。この発展の基盤になっているのが、マイクロプロセッサ の性能向上、及び、カメラ、マイクなどのセンサ機能の向上とセンサ情報を複合・統合・融合するセンサフュージョン技術の発展による安定性の確保、信頼性の向上、認識性能の拡充である。
本書は、ロボットのセンサフュージョンに関する、センサ、情報処理手法、知能ロボットにおける適用状況と研究事例、将来予測について詳 細に述べたものである。最近、自動運転などクルマに関するトピックの中で「センサフュージョン」の言葉を聞くことが多いが、センサフュージョンは本来、様々なセンサの知能化の流れの中で生じた概念であり、 クルマの自動運転における認識技術は、知能移動ロボットにおける研究が基盤になっている。 「センサフュージョン」は「センサ」と「フュージョン」を合わせた言葉であり、まず様々なセンサの原理と用途について把握しておく必要がある。本書では、基礎的なセンサと、クルマ・ロボットなど知能化システムに利用される新しいセンサの両方について章を分けて説明している。
またヒトの五感に相当するセンサに関しては、ヒトの感覚機構についても説明を行った。単なる紹介に留まらず、発見・発明者の経歴、基礎となる物理法則など、できるだけその起源から説き起こして記載している。更に調べやすいように、用語や人名に関しては日・英併記するよ うにした。読者に馴染みが無いと思われる生理学の単語などにはフリガナを付している。特に画像センサに関しては、筆者の研究テーマであるコンピュータビジョン・パターン認識・ロボットビジョンに深く関わっているため、詳細に記載している。この分野は創成期から日本の研究者・技術者が主導しており、我が国が誇る技術分野の一つとなっている。 「フュージョン」に関する情報処理手法に関しては、信号処理から認識手法まで、できるだけ網羅的に記載することとした。"