オープンソース自動運転シミュレーター「AWSIM」のご紹介と実装事例

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• • https://tier4.jp/ • • • • • 東京大学 大学院情報理工学系研究科 准教授、名古屋 大学未来社会創造機構客員准教授、株式会社ティア フォー 創業者兼CTO、The Autoware Foundation 代表 理事。博士(工学)。 2004年慶応義塾大学理工学部情報工学科卒業、2008 年同大学院理工学研究科 開放環境科学専攻 後期博士 課程修了。カーネギーメロン大学、カリフォルニア 大学の研究員、名古屋大学大学院 情報科学研究科 准 教授を経て、現職。 専門はオぺレーティングシステム、組込みリアルタ イムシステム、並列分散システム。

• https://tier4.jp/

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• https://www.autoware.org/

60+ MEMBERS • •

20+ COUNTRIES 500+ COMPANIES

30+ Vehicles

• • • • • • • • • ROS2 Documentation: Understanding topics https://docs.ros.org/en/galactic/Tutorials/Beginner-CLITools/Understanding-ROS2-Topics/Understanding-ROS2-Topics.html

• https://www.ros.org/
• https://www.youtube.com/watch?v=m5PpqHZ2g8Q

① Sensorデータを取得 ② 各モジュールを通して 制御入力値を算出 ③ ステア、アクセルなど を入力して車両制御

① Sensorデータを取得 ② 各モジュールを通して 制御入力値を算出 ③ ステア、アクセルなど を入力して車両制御

① Sensorデータを取得 ② 各モジュールを通して 制御入力値を算出 ③ ステア、アクセルなど を入力して車両制御

① Sensorデータを取得 ② 各モジュールを通して 制御入力値を算出 ③ ステア、アクセルなど を入力して車両制御

NDT Scan Matching

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Clock Sensor Data ROS2 Control Input

実機に代わり、AWSIMで シミュレーション

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Autoware 起動 AWSIM 起動 車両初期 位置 自己位置 推定 自己位置 推定 目的地 セット 自動走行 開始 自動走行 目的地 到達 自動走行 目的地 到達

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ROSBAG Datasets Annotation Service Evaluation Service Build PreProcess Train Model Service Eval

ROSBAG Datasets ① 機械学習で使 用するログを Annotation Service に登録 ② 学習時に登録 済みAnnotation データを読み込 む Evaluation Service Model Service Annotation Service Build PreProcess Train Eval ③ 学習後のモデ ルを管理する Model Serviceに データを格納

ROSBAG Datasets ① 機械学習で使 用するログを Annotation Service に登録 ② 学習時に登録 済みAnnotation データを読み込 む Evaluation Service Model Service Annotation Service Build PreProcess Train Eval ③ 学習後のモデ ルを管理する Model Serviceに データを格納

ROSBAG Datasets ① 機械学習で使 用するログを Annotation Service に登録 ② 学習時に登録 済みAnnotation データを読み込 む Evaluation Service Model Service Annotation Service Build PreProcess Train Eval ③ 学習後のモデ ルを管理する Model Serviceに データを格納

ROSBAG Datasets ① 機械学習で使 用するログを Annotation Service に登録 ② 学習時に登録 済みAnnotation データを読み込 む Evaluation Service Model Service Annotation Service Build PreProcess Train Eval ③ 学習後のモデ ルを管理する Model Serviceに データを格納

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• https://docs.unity3d.com/ja/2022.1/Manual/class-WheelCollider.html

• • • WheelColliderのタイヤ摩擦係数を0にすること で、独自のタイヤモデルを適用できる

• https://docs.unity3d.com/ja/2022.1/Manual/class-WheelCollider.html

• • • WheelColliderのタイヤ摩擦係数を0にすること で、独自のタイヤモデルを適用できる

• https://docs.unity3d.com/ja/2022.1/Manual/class-WheelCollider.html

𝒚 = 𝑫 𝒔𝒊𝒏[𝑪 𝒂𝒓𝒄𝒕𝒂𝒏 𝑩𝒙 − 𝑬 𝑩𝒙 − 𝒂𝒓𝒄𝒕𝒂𝒏 𝑩𝒙 ]

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① LiDAR情報とメッシュ をUnity → RGLに転送 ② ノイズ適用、 レイトレ点群作成、 データ整形 ③ 点群データを RGL → Unityに転送 VisualizeとPublish ROS2

① LiDAR情報とメッシュ をUnity → RGLに転送 ② ノイズ適用、 レイトレ点群作成、 データ整形 ③ 点群データを RGL → Unityに転送 VisualizeとPublish ROS2

① LiDAR情報とメッシュ をUnity → RGLに転送 ② ノイズ適用、 レイトレ点群作成、 データ整形 ③ 点群データを RGL → Unityに転送 VisualizeとPublish ROS2

① LiDAR情報とメッシュ をUnity → RGLに転送 ② ノイズ適用、 レイトレ点群作成、 データ整形 ③ 点群データを RGL → Unityに転送 VisualizeとPublish ROS2

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TIER IVではレイトレLiDARを使用 • • • • • • • • • • • • • • • •

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𝐼𝑛𝑡𝑟𝑖𝑠𝑖𝑐 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟𝑠 = (𝑓𝑥 𝑓𝑦 𝑐𝑥 𝑐𝑦 ) • • • 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑠 = (𝑘1 𝑘2 𝑝1 𝑝2 𝑘3 ) • • •

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• • • • MGRS座標系で原点オフセット

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3Dモデルから点群を作成

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*.OSMのParserを通して AWSIMにwaypointを作成

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• https://github.com/RobotecAI/ros2-for-unity

ros-sharp 通信方式 ROS-TCP-Connector ros2-for-unity Ros bridge 独自TCPプロトコル ROS2 native C#/Msg Generator C#/Msg Generator Msg Generator ライセンス Apache 2.0 Apache 2.0 Apache 2.0 ROS1/ROS2 ROS1 ROS1/ROS2 ROS2 siemens Unity technologies Robotec.AI https://github.com/siemens/ros-sharp https://github.com/UnityTechnologies/ROS-TCP-Connector https://github.com/RobotecAI/ros2-forunity カスタムメッセージの追加 開発元 URL

• https://github.com/siemens/ros-sharp
• https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector
• https://github.com/RobotecAI/ros2-for-unity

ros-sharp 通信方式 ROS-TCP-Connector ros2-for-unity Ros bridge 独自TCPプロトコル ROS2 native C#/Msg Generator C#/Msg Generator Msg Generator ライセンス Apache 2.0 Apache 2.0 Apache 2.0 ROS1/ROS2 ROS1 ROS1/ROS2 ROS2 siemens Unity technologies Robotec.AI https://github.com/siemens/ros-sharp https://github.com/UnityTechnologies/ROS-TCP-Connector https://github.com/RobotecAI/ros2-forunity カスタムメッセージの追加 開発元 URL

• https://github.com/siemens/ros-sharp
• https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector
• https://github.com/RobotecAI/ros2-for-unity

ros-sharp 通信方式 ROS-TCP-Connector ros2-for-unity Ros bridge 独自TCPプロトコル ROS2 native C#/Msg Generator C#/Msg Generator Msg Generator ライセンス Apache 2.0 Apache 2.0 Apache 2.0 ROS1/ROS2 ROS1 ROS1/ROS2 ROS2 siemens Unity technologies Robotec.AI https://github.com/siemens/ros-sharp https://github.com/UnityTechnologies/ROS-TCP-Connector https://github.com/RobotecAI/ros2-forunity カスタムメッセージの追加 開発元 URL

• https://github.com/siemens/ros-sharp
• https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector
• https://github.com/RobotecAI/ros2-for-unity

AWSIMで使用 ros-sharp 通信方式 ROS-TCP-Connector ros2-for-unity Ros bridge 独自TCPプロトコル ROS2 native C#/Msg Generator C#/Msg Generator Msg Generator ライセンス Apache 2.0 Apache 2.0 Apache 2.0 ROS1/ROS2 ROS1 ROS1/ROS2 ROS2 siemens Unity technologies Robotec.AI https://github.com/siemens/ros-sharp https://github.com/UnityTechnologies/ROS-TCP-Connector https://github.com/RobotecAI/ros2-forunity カスタムメッセージの追加 開発元 URL

• https://github.com/siemens/ros-sharp
• https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector
• https://github.com/RobotecAI/ros2-for-unity

using UnityEngine;
public class HellowWorldPublisher: MonoBehaviour
{
void Start()
{
var stringPublisher = SimulatorROS2Node.CreatePublisher<std_msgs.msg.string>(“hello topic”);
stringPublisher.Publish(“hello world”);
}
}

using UnityEngine;
public class HellowWorldPublisher: MonoBehaviour
{
void Start()
{
var stringPublisher = SimulatorROS2Node.CreatePublisher<std_msgs.msg.string>(“hello topic”);
stringPublisher.Publish(“hello world”);
}
}

最小のコードはたった2行！

LTE roter CP Trans OD perception OD perception NW Switch SUB ECU NW Switch OD perception Signage ECU OD perception NW Switch Outer Speaker ECU SUB ECU FOA ECU Display NW Switch NW Switch

• • • • • • Simulated data of a Velodyne Puck in a small room using Unity Sensor SDK https://www.youtube.com/watch?v=ZXzTvtxx1bw&t=45s

• https://www.youtube.com/watch?v=m5PpqHZ2g8Q

• • • • • Unity SystemGraph: Mechatronics systems simulation https://www.youtube.com/watch?v=ZXzTvtxx1bw&t=45s

• https://www.youtube.com/watch?v=m5PpqHZ2g8Q

• Examples : Cut-In • https://releases.asam.net/OpenSCENARIO/1.0.0/ASAM_OpenSCENARIO_BS-1-2_User-Guide_V1-0-0.html • • • • • Examples : Double Lane Changer https://releases.asam.net/OpenSCENARIO/1.0.0/ASAM_OpenSCENARIO_BS-1-2_User-Guide_V1-0-0.html

• https://www.youtube.com/watch?v=m5PpqHZ2g8Q