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トランジスタ技術SPECIAL自動運転に欠かせないカメラ/LiDAR/ミリ波レーダ/GNSSの基本からTRSP No.152 クルマ/ロボットの位置推定技術
クルマやロボット，ドローン，農業機械など，これからの移動体に欠かせない位置推定の技術を要素技術ごとにまとめました．カメラ/LiDAR/ミリ波レーダ/GNSSから，それらを組み合わせてよりリアルタイムに精度を高めるためのカルマン・フィルタ/粒子フィルタ/AIまで，基本原理や特徴を，事例を交えながら解説します．
目 次
第1部 自動運転と位置推定の世界 クルマ以外にも広く応用できる注目技術 第1章 自動運転と位置推定の「世界」 現場の状況をどうやって測るか 第2章 自動運転の実際と使われているセンサ キーデバイスの特徴をつかむ 第3章 3大センサ「カメラ」「LiDAR」「ミリ波レーダ」の位置付け センサを精度よく組み合わせるために 第4章 自動運転に利用されている位置推定の「技術」 第2部 位置推定技術(1)…ステレオ・カメラ 動きや形をリアルタイム検出 第5章 ステレオ・カメラが自動運転に求められる理由 人間の両眼のはたらきを数式化する 第6章 ステレオ・カメラによる測距&衝突予測の原理 数千円のFPGA&カメラでも自作できる 第7章 ステレオ・カメラの信号処理&設計の実際 第3部 位置推定技術(2)…LiDAR 高精度3次元マップ作りに 第8章 LiDARの基本原理 3次元スキャン計測にいろいろ使える 第9章 キーテクノロジ…微少時間を正確に測るTDC回路 基本のメカニズム&構成を確かめる 第10章 簡易LiDAR&自動運転ローバの実験 第4部 位置推定技術(3)…ミリ波レーダ 電波で見えないターゲットも捕捉する 第11章 ミリ波レーダの基本原理 CMOSワンチップ化によって進化したレーダ画像センサ 第12章 ミリ波レーダのテクノロジ(1)…2次元イメージング 電波を自在に飛ばして高速3次元スキャン 第13章 ミリ波レーダのテクノロジ(2)…フェーズド・アレイ・アンテナ 第5部 位置推定技術(4)…GNSS 正確な位置を知るには正確な時計がキモ 第14章 GPS/GNSS測位の基本原理 オープンソースRTKLIBの登場で時代到来 第15章 cm測位RTK法の基本と実力 My基準局不要で使い勝手のよさを目指して Appendix 1 これからのRTK測位について Fix解が得られて初めてcm級 Appendix 2 RTK測位の誤差について 詳細をプログラム・レベルでひもとく 第16章 オープンソースRTKコアに見るRTK測位信号処理 横滑りしてもターゲットの向きがわかる Appendix 3 3D姿勢センサGPSコンパス 実際の研究&実験あれこれ 第17章 高精度GNSS測位の可能性を探る 第6部 高度な自己位置推定のための技術 自動運転に関係する技術あれこれ 第18章 さらに高度な自己位置推定の世界 GNSSによる絶対位置の計測は不可欠 第19章 クルマの自動運転の実際 単独測位でも高精度 Appendix 4 搬送波ドップラーを利用したGPS速度推定 マックスプランク研究所公開オープンソースlibviso2 Appendix 5 映像から位置を推定できる高速ライブラリ 確率統計処理で誤差の蓄積を最小化 第20章 カルマン・フィルタを使った自己位置推定 LiDAR空間スキャンで誤差の蓄積を減らす 第21章 粒子フィルタを使った自己位置推定 位置推定の「信頼度」を評価する 第22章 AIを使った自己位置推定 自動運転に求められるリアルタイム性&位置精度実現のために 第23章 自己位置推定を進化させるオープンソース・ソフトウェア センサ組み合わせの可能性を探る Appendix 6 実験研究…ミリ波レーダ&GNSSによる自己位置推定 |
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