V1.0 2024/8/7

抜粋版
はじめてのＬｉＤＡＲ開発キット２（Ｌｉｖｏｘ版、ＲＯＳ２対応）～Ｌｉｖｏｘ ＬｉＤＡＲを使って自動運転, ３Ｄ地図, ドローンに活用～

開発編（ubuntu22.04,ros2)

スペクトラム・テクノロジー株式会社
https://spectrum-tech.co.jp
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開発キット 目次• ubuntu運用マニュアルページ• 開発キット 全体像
1. ハード概要
2. ソフト概要
3. ３Ｄ地図開発

910
11• ubuntuについて• Linux基本コマンド• ubuntu基本操作• 日常運用（ウイルススキャン、更新）

①
①
②
③
④
⑤
⑥

lio-sam mid70,avia
lio-sam mid360,hap
fast lio ros2
lidarslam_ros2
li_slam_ros2
Gps
Cloudcompare

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開発キット 目次
4. Autoware開発
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦

ページ

Autoware基本
Autoware Launch GUI
Rosbag replay simulation
Scenario simulation（ros2版）
Scenario simulation（docker版）
Digital twin simulation:AWSIM
Autoware起動

46
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60
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抜粋版のため本文とページは一致しません3

Ubuntu運用マニュアル
1. UbuntuについてＬｉｎｕｘの中でも一番シェアの高いＯＳです。２００４年にＤｅｂｉａｎ系から派生。

2. Linux基本コマンド① システム関係• 起動：電源を入れると自動で起動します。
• 再起動：$ reboot
又は、左上のメニューの「ゲストを再起動• 終了：$ shutdown
又は、左上のメニューの「ゲストをシャットダウン」• ログアウト $ exit
ルートからログアウトします• 日本語／英語の入力切替：半角／全角のボタン（ＥＳＣボタンの下）

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Ubuntu運用マニュアル
2.

Linux基本コマンド② ディレクトリ操作、コピー、移動、削除
masa@ubuntu:~$cd /home/masa/Documents
ディレクトリの切り替え
masa@ubuntu :/home/masa/Documents$ ls ファイルとディレクトリの表示（表示したら操作したいファイルを右クリック
でコピペして操作します
masa@ubuntu:~$ cp ファイル名 ディレクトリ 配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへコピー
masa@ubuntu:~$ mv ファイル名 ディレクトリ
配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへ移動
masa@ubuntu:~$ rm ファイル名
ファイルの削除
便利な機能
rm –help
コマンドのオプションが分からない場合は、ヘルプで問い合わせる。すべてのコマンド共通(マイナスを２個とhelp)③ ユーザ権限、プロセス他
masa@ubuntu :~ $ su スーパーユーザ（root)に切り替え、パスワードを入力
masa@Ubuntu:~$ sudo
ルート権限で各種コマンドを実施します。
masa@ubuntu:~$ ps a
現状の動いているプロセスを表示
masa@ubuntu:~$ kill
特定のプロセスを強制終了
masa@ubuntu:~$ apt-get install pkg
パッケージのインストールなどに使用
masa@ubuntu:~$ date
日付、時間の設定を行います。
masa@ubuntu:~$ leafpad /etc/network/interfaces
インタフェースに記述してい内容を変更します。Viよりも使いやすいです。

④ モジュール、usb、メモリ、ＨＤＤなどの表示
masa@ubuntu:~$ lsmod
masa@ubuntu:~$ lsusb
masa@ubuntu:~$ free –mt
masa@ubuntu:~$ df

linuxのモジュールリスト表示
usbのデバイス表示
メモリ使用状態表示
ＨＤＤ（マイクロＳＤ）の使用状態表示
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Ubuntu運用マニュアル
3. 基本操作① 表示画面と内容
主に使用するもの
・ブラウザ：Ｃｈｒｏｍｅ・フォルダ：Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ内に必要なファイルがあります。
・コマンド：コマンド画面を立ち上げて、
python3のプログラムを動作させます。

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ＬｉＤＡＲ開発キット２ 全体像(Livox版,ROS2対応）
ＰＣハードウエアGPUCPU
cpu,32GB RAM+

Livoxハードウエア
Mid-70

自動運転系

Avia

Nvidia RTX40,30
シリーズ等に対応

USBメモリＯＳ

関連ソフト系
オプションで提供します。

Horizon

３D地図系

プログラム言語

Lio-sam, fast lio
ros2,
lidarslam_ros2,
li_slam_ros2
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7１．ハードウエア概要①必要なハードウエア仕様
ハードウエアの概要です。
区分

プロダクツ

USBメモリ（livox版,ROS2
対応）

128GB USB3.0
livox関連ソフト

メーカ

備考

お客様準備品

PC本体

LiDAR

cpu

Intel i9, i7, amd Ryzen 9,7など
cpu

GPU

RTX40,30,20シリーズ

メモリ

32GB以上SSD

1TB以上

Mid-70Detection Range (@ 100 klx):260 m @ 80%
reflectivity
FOV:70.4° (Circular)
Angular Precision（1σ ）:< 0.1º
Beam Divergence:0.28° (Vertical) × 0.03°(Horizontal)
Point Rate:100,000 points/s (first or strongest
return)Avia

Detection Range (@ 0 klx):450 m @ 80% reflectivity
FOV:Non-repetitve scanning pattern:
70.4° (Horizontal) ×77.2° (Vertical)
Angular Precision（1σ ）:< 0.05º
Beam Divergence:0.28° (Vertical) × 0.03°(Horizontal)
Point Rate:240,000 points/s (first or strongest
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return)

ＧＰＵが搭載できるものに限ります。

nvidiaLivox

弊社からの提供も可能です。
livox製の他の製品も対応可能です。検証は、mid-70
で実施しました。

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•

２．ソフトウエア概要•①ソフトウエア一覧

弊社からのマニュア
ルに基づいてインス
トールします。
OS,GPUは、お客様で実施してください。

ソフトウエアの概要です。
区分

ソフト名

バージョン

OS

ubuntu22.04.1LTS

GPU用

cuDNN

8.9.0+cuda12.0

プログラム言語

python3

3.10.12

Livox関係

Livox-sdk

2.3.0

Mid70,avia,horizon

Livox-ros2-driver

0.0.1

同上

Livox-sdk2

1.2.5

Hap,mid360用

Livox-ros-driver2

1.2.4

同上

Autoware

1.0.0

Ros2対応ROS2

humble

AWSIM

1.2.3

Docker-ce>19.03.5

unity

2021.1.7f1

自動運転

関連
各種アプリ

備考
Gpuに依存unity上で動作
Awsim対応

Lio-sam, fast lio ros2,
lidarslam_ros2, li_slam_ros2,
cloudcompare,gpsなど多数
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93. ３Ｄ地図開発① lio-sam デモ

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lio_sam run.launch.py$ ros2 launch lio_sam run.demo_launch.py$ ros2 bag play/home/masa/Documents/mapfiles/lio_sam/walking_dataset/$ ros2 topic list

地図作成：SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)に使用する地図作成ソフト
https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash端末毎に実施のこと

デモ１
ros2 launch lio_sam run.launch.py
ros2 launch lio_sam run.demo_launch.py 上記の改造版
別端末で
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/lio_sam/walking_dataset/
録画分で確認のこと
ros2 topic list
録画データのtopic確認

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pathの表示がおかしい。
Path再生時は、こちらを
使用のこと

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3. ３Ｄ地図開発① lio-sam mid70,avia録画

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lio_sam run.launch.py$ ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py$ ros2 launch livox_ros2_driver livox_lidar_launch.py$ ros2 bag record -a -o/home/masa/Documents/mapfiles/test0807

地図作成：SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)に使用する地図作成ソフト
https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash端末毎に実施のこと

録画 mid70

ros2 launch lio_sam run.launch.py
ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py 上記の改造版でgps対応
別端末で
ros2 launch livox_ros2_driver livox_lidar_launch.py
mid70起動（avia: livox_lidar_config.json, broadcast codeを変更）
ros2 bag record -a -o /home/masa/Documents/mapfiles/test0807
録画
topic:mapにtransformでlivox_frameを接続できます。方法はこちら

Fixed topic:livox_frame
PC2 topic:/livox/lidarへ

ros2の録画データは、
yaml, db3になります。
Ros1のbagファイルは出力されませんall rights reserved 2024 spectrum technology co.

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3. ３Ｄ地図開発① lio-sam mid70,avia再生

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lio_sam run.launch.py$ ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py$ ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/test0807/$ rqt_graph

地図作成：SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)に使用する地図作成ソフト
https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

端末毎に実施のこと

再生 mid70
ros2 launch lio_sam run.launch.py
ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py 上記の改造版でgps対応
別端末で
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/test0807/
再生
rqt_graph

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Fixed topic:livox_frame
PC2 topic:/livox/lidarへ

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3. ３Ｄ地図開発

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch rosbag2_to_pcd rosbag2_to_pcd.launch.xml① lio-sam mid70,avia pcd変換

地図作成：SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)に使用する地図作成ソフト
https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

端末毎に実施のこと

変換 mid70 pcd変換
Ros2の出力ファイルをpcdファイルに変換。
rosbag2 pcd設定/home/masa/Documents/ws_livox/install/rosbag2_to_pcd/share/rosbag2_to_pcd/config/内のrosbag2_to_pcd.param.yaml
path_bag:変換元rosbag2のフォルダ位置を設定
例： /home/masa/Documents/mapfiles/test0807
毎回書き換えのこと
ros2 launch rosbag2_to_pcd rosbag2_to_pcd.launch.xml
Mapfilesにtest0807_pcdが出力

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3. ３Ｄ地図開発① lio-sam mid360,hap再生

コマンド入力$ source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lio_sam run.launch.py$ ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py$ ros2 bag play/home/masa/Documents/mapfiles/livox_sample/test_mid360/$ rqt_graph

地図作成：SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)に使用する地図作成ソフト
https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

端末毎に実施のこと

再生 mid360
ros2 launch lio_sam run.launch.py
ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py 上記の改造版でgps対応
別端末で
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/livox_sample/test_mid360/
再生
rqt_graph

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Fixed topic:livox_frame
PC2 topic:/livox_full_cloudへ

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3. ３Ｄ地図開発

コマンド入力$ source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch fast_lio mapping.launch.py config_file:=avia.yaml$ ros2 bag play/home/masa/Documents/mapfiles/livox_sample/test_mid360/② fast lio ros2 デモ

高速での自己位置推定。lidar,とimuのデータで実現
https://github.com/Ericsii/FAST_LIO_ROS2
起動
source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

端末毎に実施のこと

デモros2 launch fast_lio mapping.launch.py config_file:=avia.yaml
別端末で
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/livox_sample/test_mid360/

Fixed topic:camera_init

録画データで確認

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3. ３Ｄ地図開発

コマンド入力$ source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lidarslam lidarslam.launch.py$ ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/hdl_501/③ lidarslam_ros2デモ

OpenMPの gicp/ndt スキャンマッチングとグラフベースのslam。低スペックマシンで動作
https://github.com/rsasaki0109/lidarslam_ros2
起動source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

端末毎に実施のこと

デモros2 launch lidarslam lidarslam.launch.py
別端末で
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/hdl_501/

録画データで確認

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3. ３Ｄ地図開発④ li_slam_ros2デモ

コマンド入力$ source /home/masa/Documents/ws_livox2/install/setup.bash$ rviz2 -d src/li_slam_ros2/scanmatcher/rviz/lio.rviz$ ros2 launch scanmatcher lio.launch.py$ ros2 bag play/home/masa/Documents/mapfiles/lio_sam/walking_dataset/$ ros2 launch scanmatcher lio.launch_demo.py

lidarslam_ros2にLIO-SAMのIMU結合したもの,pathも正確に表示
https://github.com/rsasaki0109/li_slam_ros2
起動source /home/masa/Documents/ws_livox2/install/setup.bash 端末毎に実施のこと

デモ1
rviz2 -d src/li_slam_ros2/scanmatcher/rviz/lio.rviz
imu:imu_correct,path:path、pc2:points_rawを設定：パスなど表示
別端末で
ros2 launch scanmatcher lio.launch.py
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/lio_sam/walking_dataset/

録画データで確認

デモ２
ros2 launch scanmatcher lio.launch_demo.py 弊社カスタマイズ
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/lio_sam/walking_dataset/

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3. ３Ｄ地図開発

コマンド入力$ source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash$ ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py$ ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/test080902⑤ Gps 再生

gpsのデータをlidarに連携します。
https://github.com/ros-drivers/nmea_navsat_driver
https://github.com/nobleo/rviz_satellite
起動source /home/masa/Documents/ws_livox/install/setup.bash

連係 lio-sam mid70
ros2 launch lio_sam run.launch_gps.py
ros2 bag play /home/masa/Documents/mapfiles/test080902

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Rviz2のgps表示は１回目のみ。ダイナミックに表示は変わりません。gpsデータはダイナミックに連携

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3. ３Ｄ地図開発⑥ cloudcompare

Pcdの点群データの加工、比較などを行うオープンソース
https://www.danielgm.net/cc/
https://hdtopography.github.io/learning/cloudcompare/CloudCompare.html 東大の人が解説
起動
Cloudcompareをアプリから起動
File>open: /home/masa/shared_dir/bag_to_pcd_out:全ファイル選択：例

基本操作
セグメンテーション（切り出し、断面）合成
ノイズ除去
リサンプリング
メッシュ化
クラウド間距離
Pcdから他の形式に変換：plyへ

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発① Autoware基本：シミュレーション1

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash$ ros2 launch autoware_launchplanning_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-planningvehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit

https://autowarefoundation.github.io/autoware-documentation/main/tutorials/
Autoware起動
source /home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash
ros2 launch autoware_launch planning_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-planning vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit

Autoware操作：車線自動運転
2d pose estimateを押す
最初場所をクリック、その後、車をドラッグさせ方向を右クリックで道路を進む方法に左クリックでドラッグ：向きが変わる
2d goal pose又は2d rought goal pose
ゴールを左クリックしてドラッグ：道路上に色がでる
その後、ゴール場所を押す。+が表示されるとok
Autoware control
Autoで自動で車がゴールまで動く

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発① Autoware基本：シミュレーション7

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash$ ros2 launch autoware_launchplanning_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-planningvehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit

https://autowarefoundation.github.io/autoware-documentation/main/tutorials/
Autoware起動
source /home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash
ros2 launch autoware_launch planning_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-planning vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit

Autoware操作：信号機操作自動運転
2d pose estimateを押す
2d goal pose又は2d rought goal pose
TrafficLightPublishPanel
Autoware control
Autoで自動で車が,信号で停止。上記信号をgreenにすると移動

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash$ autoware-launch-gui② Autoware Launch GUI

https://autowarefoundation.github.io/autoware-documentation/main/tutorials/
Autoware Launch GUI起動
source /home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash
autoware-launch-gui

Autoware Launch GUI 設定
車線自動運転Map_path,vehicle_modelなどを設定
autoware起動
プロファイルの読み出し、保存：設定値を保存できます。
他のシナリオも同様

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発③ Rosbag replay simulation

コマンド入力$ source/home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash$ ros2 launch autoware_launch
logging_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-rosbag
vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit$ ros2 bag play ~/autoware_map/sample-rosbag/ -r 0.2 -ssqlite3https://autowarefoundation.github.io/autoware-documentation/main/tutorials/ad-hocsimulation/rosbag-replay-simulation/
Rosbag replay simulation起動
source /home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash
ros2 launch autoware_launch logging_simulator.launch.xml
map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-rosbag vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=sample_sensor_kit
別端末で
ros2 bag play ~/autoware_map/sample-rosbag/ -r 0.2 -s sqlite3 デモ再生

Autoware表示
自動でデモ表示１

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発⑤ Scenario simulation（docker版）

コマンド入力$ rocker --nvidia --x11 osrf/ros:humble-desktop rviz2$ rocker --nvidia --x11
ghcr.io/tier4/scenario_simulator_v2:humble ros2 launch
cpp_mock_scenarios mock_test.launch.py
scenario:=crashing_npc scenario:=traffic_simulation_demo
launch_rviz:=true timeout:=60.0

https://tier4.github.io/scenario_simulator_v2-docs/user_guide/RunWithDocker/
rviz2起動rocker --nvidia --x11 osrf/ros:humble-desktop rviz2

scenario_testデモ表示
rocker --nvidia --x11 ghcr.io/tier4/scenario_simulator_v2:humble ros2 launch cpp_mock_scenarios
mock_test.launch.py scenario:=crashing_npc scenario:=traffic_simulation_demo launch_rviz:=true
timeout:=60.0

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4. Ａｕｔｏｗａｒｅ開発⑥ Digital twin simulation:AWSIM

コマンド入力$ cd /home/masa/Documents/mapfiles/AWSIM_v1.2.3$ ./AWSIM.x86_64$ source/home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash$ ros2 launch autoware_launch e2e_simulator.launch.xml
vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=awsim_sensor_kit
map_path:=/home/masa/autoware_map/nishishinjuku_aut
oware_map

https://tier4.github.io/AWSIM/GettingStarted/QuickStartDemo/AWSIMデモ起動
cd /home/masa/Documents/mapfiles/AWSIM_v1.2.3./AWSIM.x86_64

autoware起動
source /home/masa/Documents/autoware/install/setup.bash
ros2 launch autoware_launch e2e_simulator.launch.xml vehicle_model:=sample_vehicle
sensor_model:=awsim_sensor_kit
map_path:=/home/masa/autoware_map/nishishinjuku_autoware_map

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