講演名 2020-01-23
2次元LiDAR SLAMアルゴリズムのFPGAによる高速化
杉浦 圭祐(慶大), 松谷 宏紀(慶大),
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抄録(和) 近年, 自律型ロボットの普及によりSLAM (Simultaneous Localization And Mapping)技術の重要性が高まっている. SLAMとは, 自己位置推定と地図構築をロボット自身が行うためのアルゴリズムであり, ロボットの自律動作には不可欠である. 現在でも頻繁に用いられるアルゴリズムの一つとしてGMapping (Grid Mapping)が存在する. GMappingとは, パーティクルフィルタを理論的な基礎とした, 格子ベースの2次元LiDAR SLAMである. しかし, SLAMアルゴリズム全般に共通する問題として, 処理の複雑さと, それに伴う計算負荷の高さが挙げられる. 従って, 計算資源が制限された環境で動作させるには, ハードウェアへの処理のオフロードによる, スループット改善とリソース消費の軽減が必要と考えられる. そこで, 本論文ではGMapping (Grid Mapping)アルゴリズムを対象とし, そのボトルネックとなるスキャンマッチング処理のFPGA実装を提案する. 複数のデータセットによる評価の結果, 精度の劣化を防止しつつ, ソフトウェア単体と比較して1.7倍から2.8倍の性能向上を達成した.
抄録(英)
キーワード(和) FPGA / SLAM / Rao-Blackwellized Particle Filter / GMapping
キーワード(英)
資料番号 VLD2019-78,CPSY2019-76,RECONF2019-68
発行日 2020-01-15 (VLD, CPSY, RECONF)

研究会情報
研究会 IPSJ-SLDM / RECONF / VLD / CPSY / IPSJ-ARC
開催期間 2020/1/22(から3日開催)
開催地(和) 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎
開催地(英) Raiosha, Hiyoshi Campus, Keio University
テーマ(和) FPGA応用および一般
テーマ(英) FPGA Applications, etc.
委員長氏名(和) 田宮 豊(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 戸川 望(早大) / 入江 英嗣(東大) / 井上 弘士(九大)
委員長氏名(英) Yutaka Tamiya(Fujitsu Lab.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Hiroshi Inoue(Kyushu Univ.)
副委員長氏名(和) / 佐野 健太郎(理研) / 山口 佳樹(筑波大) / 福田 大輔(富士通研) / 鯉渕 道紘(NII) / 中島 耕太(富士通研)
副委員長氏名(英) / Kentaro Sano(RIKEN) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Michihiro Koibuchi(NII) / Kota Nakajima(Fujitsu Lab.)
幹事氏名(和) 土谷 亮(滋賀県大) / 岩崎 裕江(NTT) / 佐々木 通(三菱電機) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 小平 行秀(会津大) / 桜井 祐市(日立) / 津邑 公暁(名工大) / 高前田 伸也(北大) / 近藤 正章(東大) / 塩谷 亮太(名大) / 田中 美帆(富士通研) / 長谷川 揚平(東芝メモリ)
幹事氏名(英) Akira Tsuchiya(Univ. Shiga Prefecture) / Hiroe Iwasaki(NTT) / Toru Sasaki(Mitsubishi Electric) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) / Yuichi Sakurai(Hitachi) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) / Miho Tanaka(Fujitsu Labs.) / Yohei Hasegawa(Toshiba Memory)
幹事補佐氏名(和) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 池田 一樹(日立) / 有間 英志(東大) / 小川 周吾(日立)
幹事補佐氏名(英) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Kazuki Ikeda(Hitachi) / Eiji Arima(Univ. of Tokyo) / Shugo Ogawa(Hitachi)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Computer Systems / Special Interest Group on System Architecture
本文の言語 JPN
タイトル(和) 2次元LiDAR SLAMアルゴリズムのFPGAによる高速化
サブタイトル(和)
タイトル(英) Accelerating 2D LiDAR SLAM Algorithm using FPGA
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) FPGA
キーワード(2)(和/英) SLAM
キーワード(3)(和/英) Rao-Blackwellized Particle Filter
キーワード(4)(和/英) GMapping
第 1 著者 氏名(和/英) 杉浦 圭祐 / Keisuke Sugiura
第 1 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学(略称:慶大)
Keio University(略称:Keio Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 松谷 宏紀 / Hiroki Matsutani
第 2 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学(略称:慶大)
Keio University(略称:Keio Univ.)
発表年月日 2020-01-23
資料番号 VLD2019-78,CPSY2019-76,RECONF2019-68
巻番号(vol) vol.119
号番号(no) VLD-371,CPSY-372,RECONF-373
ページ範囲 pp.151-156(VLD), pp.151-156(CPSY), pp.151-156(RECONF),
ページ数 6
発行日 2020-01-15 (VLD, CPSY, RECONF)