成果報告書詳細
管理番号20160000000918
タイトル平成28年度成果報告書 次世代スマートデバイス開発プロジェクト IoT社会の実現に向けた電子・情報分野事業の周辺技術・関連課題における小規模研究開発 一般道自動運転システム用メニーコアOSの研究開発
公開日2016/12/20
報告書年度2016 - 2016
委託先名イーソル株式会社
プロジェクト番号P13005
部署名IoT推進部
和文要約件名:平成28年度成果報告書 次世代スマートデバイス開発プロジェクト/IoT社会の実現に向けた電子・情報分野事業の周辺技術・関連課題における小規模研究開発「一般道自動運転システム用メニーコアOSの研究開発」

1.メニーコアOSの研究開発 イーソル社のeMCOSをKalray社のMPPAプロセッサに搭載し、オープンソースの自動運転アプリケーションプラットフォームであるAutowareを搭載するために必要なROS及びBoost等関連ライブラリを動作させるための開発を行った。具体的には、POSIX APIの各種拡張、クラスタ管理機構、ロードバランシング機構、TCP/IPスタック及びEthernetドライバの開発や統合を行った。この結果を後述する研究項目と組合せて、Autowareアプリケーションの動作を実現することができた。 2.Robot Operating System(ROS)用スケジューリング理論の研究 グラフの長さに応じた優先度付けを行うスケジューリング理論を提案し、すべてのノード(タスク)が締切時刻を守れる処理時間の限界を解析できるアルゴリズムをシミュレーションによって動作の確認を行った。 3.メニーコアOS(eMCOS)のメニーコアプロセッサ(Kalray MPPA)上での性能評価 本研究ではオープンソースの自動運転ソフトウェア「Autoware」を用いて、MPPAプロセッサとeMCOSの自動運転システムに対するスケーラビリティを解析した。具体的には、Autowareの自己位置推定(Localization)アプリケーションの一つであるNDT Matchingを並列化し、MPPA上のeMCOSでアプリケーション性能が使用するコア数やクラスタの量に従って向上することを確認することが出来た。 4.自動運転ソフトウェア「Autoware」の開発および公道実験 オープンソース自動運転ソフトウェア「Autoware」を開発し、3次元のレーザースキャナと単眼カメラから構成される自動運転システムを構築、プリウスをベースとした自動運転車両に搭載して公道実験(時速20km/hの低速走行での試験)を行った。また「Autoware」をMPPAプロセッサとeMCOSに対応させ、各アルゴリズム(認知・判断・操作)のパラメータチューニングを行い、AutowareアプリケーションがMPPA上のeMCOSで動作することを確認した。
英文要約Title:R&D Project for the Next Generation Smart Device / Small-scale Research and Development of Peripheral Technologies of the field of electron, information business for the realization of the IoT society / Research and development of the Many-core OS for the urban road autonomous driving syste (FY2016) Final Report

1.Manycore OS development In order to have the open source autonomous driving platform Autoware ported onto KALRAY MPPA processor and eSOL's eMCOS OS, various relevant development of eMCOS was performed to achieve operation Autoware, such as enabling ROS and related libraries such as Boost. This includes development, extension, and integration of POSIX APIs, cluster management mechanism, load balancing mechanism, and TCP/IP stack with Ethernet driver. With the additional research and development items listed below, a successful operation of Autoware application on KALRAY MPPA and eMCOS has been achived. 2.Scheduling algorithm for Robot Operating System(ROS) A new scheduling theory based on the graph length and associating thread priorities has been proposed. This algorithm has been verified to achieve the deadline analysis of all ROS nodes on simulation. 3.Evaluation on eMCOS on MPPA The scalability of MPPA processor and eMCOS are analyzed using Autoware. The NDT SLAM (Matching) application, which is one of the representative application for localization in autonomous driving system, is run on the target environment and performance scalability with increasing number of cores has been verified. 4.Development of Autoware and demonstration An open source autonomous driving software Autoware has been developed. A 3D laser scanner and a mono-camera are equipped onto a Toyota Prius based autonomous driving research vehicle and a demonstration on public roads is performed. Also, Autoware on eMCOS and MPPA processor are calibrated so that Autoware application successfully runs.
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