MATLAB EXPO 2019 Japan プレゼン資料の検討

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まないちぞの
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1 自動運転向けソフトウェア Autoware と MATLAB /Simulink の連携 ~ 事例紹介 ~ 2019 年 5 月 28 日株式会社ネクスティエレクトロニクス SW 開発部技術開発グループ太田徳幸 Copyright TOMEN Electronics Corp.

2 目次 2/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

3 目次 3/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

4 会社概要 4/ 年 4 月 1 日 ( 平成 29 年 ) 52 億 8,456 万円東京本社 ( 本店 ) 名古屋本社代表取締役会長石橋隆代表取締役社長青木厚半導体エレクトロニクス製品販売組み込みソフト開発自社製品開発等約 2,000 名 ( 連結 ) 内国内外エンジニア 800 名国内 10 拠点海外 30 拠点

5 目次 5/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

6 取り組み背景 ADAS/ 自動運転システムなどソフトウェアの複雑化大規模化 C/C++ コードから抽象度を上げたモデルを利用することで見通しをよくしたいモデルを動く仕様書 ( 設計書 ) としシミュレーションやコード生成を活用して効率化を図りたいモデル 6/31 C/C++ 抽象化 G 1/z コード生成本講演の対象シミュレーションコード凡例プロセス成果物ターゲット実装

7 目次 7/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

8 Autoware Toolbox の概要 (1/8) 8/31 Autoware の ROS ノードと同等の MATLAB/Simulink アルゴリズム (Autoware Toolbox) を作成し GitHub で公開しています

9 Autoware Toolbox の概要 (2/8) File Exchange にも GitHub リポジトリへのリンクを設定しています 9/31

10 Autoware Toolbox の概要 (3/8) GitHub で公開している ROS ノード (1/2) 10/31

11 Autoware Toolbox の概要 (4/8) 11/31 GitHub で公開しているROSノード (2/2) モジュールノード数 Detection 3 Localization 1 Mission Planning 2 Motion Planning 4 Filters 4 必須の MATLAB 製品 1. MATLAB 2. Simulink 3. Robotics System Toolbox 対応バージョン Autoware v1.8.0 MATLAB R2018b

12 Autoware Toolbox の概要 (5/8) GitHub リポジトリにドキュメンテーションも用意しています 12/31

13 Autoware Toolbox の概要 (6/8) MATLAB カスタムドキュメンテーションにも利用例を記載しています 13/31 現状一部のノードサンプルのみドキュメンテーションを公開今後その他のノードサンプルのドキュメンテーションも追加していく予定

14 Autoware Toolbox の概要 (7/8) 14/31 Autoware Toolbox の利用手順以下 Autoware Toolbox を AWTB と略記することがあります AWTB のダウンロード RST アドオン 1 のインストールサンプルの利用カスタマイズ AWTB のセットアップ ROS カスタムメッセージ生成 1:Robotics System Toolbox Interface for ROS Custom Messages

15 Autoware Toolbox の概要 (8/8) Autoware とのインタフェースは Robotics System Toolbox の ROS 関連関数ブロックを利用しています 15/31

16 目次 16/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

17 作成した ROS ノードの紹介 (1/6) voxel_grid_filter( 点群データのダウンサンプリング ) 17/31 MATLAB サンプル : Simulink サンプル :X オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision System Toolbox 必須の MATLAB 製品以外の製品

18 作成した ROS ノードの紹介 (2/6) 18/31 voxel_grid_filter_ml の ROS ノードトピック LiDAR のスキャンデータ /points_raw ノードトピック voxel_grid_filter_ml /filtered_points ndt_matching など

作成した ROS ノードの紹介 (3/6) acf_detector( 画像中の人物検出 ) 19/31 MATLAB サンプル : Simulink サンプル : オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision System Toolbox 必須の

19 作成した ROS ノードの紹介 (3/6) acf_detector( 画像中の人物検出 ) 19/31 MATLAB サンプル : Simulink サンプル : オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision System Toolbox 必須の MATLAB 製品以外の製品上の動作例では最終ページの参考書籍 1 で提供されているサンプル動画を利用しています

20 作成した ROS ノードの紹介 (4/6) 20/31 acf_detector_ml acf_detector_sl の ROS ノードトピックカメラの画像データ /image_raw ノードトピック acf_detector_sl /detection /vision_objects センサフュージョン

21 作成した ROS ノードの紹介 (5/6) pure_pusuit( 経路追従アルゴリズム ) 21/31 MATLAB サンプル : 作成中 Simulink サンプル : オプション製品 : 不要必須の MATLAB 製品以外の製品

22 作成した ROS ノードの紹介 (6/6) pure_pursuit_sl の ROS ノードトピックノード 22/31 トピック現在位置 /current_pose 現在速度 /current_velocity 経路情報 /final_waypoints pure_pursuit_sl 目標速度と角速度 /twist_raw rviz 表示用 /next_target_mark /trajectory_circle_mark

23 目次 23/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

24 作成中の ROS ノード例 (1/3) ndt_matching( 自己位置推定 ) 24/31 MATLAB サンプル : 作成中 Simulink サンプル : 作成中オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision System Toolbox 必須の MATLAB 製品以外の製品 Computer Vision System Toolbox の pcregisterndt 関数 (R2018a で導入 ) を利用前処理などで MathWorks 様からの助言を頂き対応 MATLAB を利用する中で試行錯誤のしやすさを再認識

作成中の ROS ノード例 (2/3) vision_darknet_detect( 物体認識 ) 25/31 MATLAB リリース :R2019a MATLAB サンプル : 作成中 Simulink サンプル :X オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision Toolbox Deep Learning

25 作成中の ROS ノード例 (2/3) vision_darknet_detect( 物体認識 ) 25/31 MATLAB リリース :R2019a MATLAB サンプル : 作成中 Simulink サンプル :X オプション製品 : Image Processing Toolbox Computer Vision Toolbox Deep Learning Toolbox Parallel Computing Toolbox MATLAB Coder GPU Coder 必須の MATLAB 製品以外の製品 MATLAB R2019a から YOLO v2 での学習推論に対応 GPU Coder での MEX 化や実行形式化で高速化が可能上の動作例では最終ページの参考書籍 1 で提供されているサンプル動画を利用しています

26 作成中の ROS ノード例 (3/3) vision_darknet_detect_ml の ROS ノードトピック 26/31 ノードトピックカメラの画像データ /image_raw vision_darknet_detect_ml /detection /vision_objects センサフュージョン

27 目次 27/31 1. 会社概要 2. Autoware Toolbox 紹介 1. 取り組み背景 2. Autoware Toolbox の概要 3. 作成したROSノード例の紹介 4. 作成中のROSノード例の紹介 3. まとめ

28 まとめ 28/31 事例紹介 Autoware と連携可能な MATLAB/Simulink の ROS ノードの例として Autoware Toolbox を紹介しました Autoware Toolbox 内のいくつかのサンプルについて動画で動作例を紹介しました今後の課題複雑なノードへの対応実機への実装例の作成 Autoware と MATLAB のバージョンアップへの対応

29 最後に 29/31 MathWorks 様への期待実行速度の向上コード生成可能な組み込み関数ブロックの拡充本取り組みに興味を抱かれた方々への期待 GitHub または File Exchange から Autoware Toolbox をダウンロードして利用してみてくださいご意見等ございましたらまでご連絡ください GitHub File Exchange からでも構いません

30 参考 30/31 1 安積卓也ほか : Autoware 自動運転ソフトウェア入門株式会社リックテレコム 2019 年 2 月

31 ご清聴ありがとうございました 31/31

この演習について Autoware 演習 1: データの記録再生 Autoware 演習 2: センサーキャリブレーション Autoware 演習 3:3 次元地図の作成 Autoware 演習 4: 自己位置推定 Autoware 演習 5: パラメータ調整 Autoware 演習 6: 物体検

version 1.0 TIER IV ACADEMY 自動運転システム構築塾 Day4 Autoware 演習 2 Autoware 演習 6: 物体検出とトラッキングこの演習について Autoware 演習 1: データの記録再生 Autoware 演習 2: センサーキャリブレーション Autoware 演習 3:3 次元地図の作成 Autoware 演習 4: 自己位置推定 Autoware