Making a Rideable Donkey Car, Self-Driving test, Succeeded! 2022 6/20.

1. 人が乗れる
自動運転
電気自動車
作成中その３
-自動運転成功！-
福山大学
山之上 卓, 小林正明,
山下捻, 荒谷和司, 関根康史
@IoTLTvol.89@ソフトバンク, 2022 7/19

2. 自己紹介
• 山之上 卓（やまのうえ たかし）
• 福山大学工学部情報工学科 教員
• 尾道生まれ、広島->呉->北九州->福
岡->鹿児島など点々として、現在福山
• 代表作：
着る電光掲示板, Teleport Dressoer
• IoTシステム研究中
– Wiki IoT, Bot Computer
• テレポーテーションシステム開発中（関
連特許あり。期限切れ）

3. 経緯
• 2020年 簡単に作れて
人が乗れる電気自動車
を実現したい。
• 2021年春、設計、試作
• 2021年７月 工学部の学
科間横断型演習授業で、
学生が実現

4. 経緯
• 次は自動運転だ！ Donkey Carを使おう！
• 2021年12月、PWM->電圧コンバータ入手。
テスターでテスト
• 2022年1月、PWM->電圧コンバータ、
インホイールモータに接続してテスト

5. 経緯
• 2022年1月、
HW: Raspberry Pi 3 + PWM->V converter +
PWM driver 、
SW: Donkey Car Software
でテスト。

6. 経緯
• 2022年1月、
In Wheel Motor を接続してテスト
• 2022年1月、Raspberry Pi 3-
>Raspberry Pi 4 + Mobile App
でテスト

7. 経緯
• 2022年4月、教員側で試作。スマ
ホを使って運転確認（自動運転は
まだ）
• 2022年6月19日以前、学生が製作。
スマホを使って運転！（自動運転
はまだ）

8. 自動運転のビデオ
• 2022年6月20日、自
動運転成功！

9. 別の場所での自動運転のビデオ

10. 背景
• SDG 7…Affordable and clean energy …化石燃料自動車から電気自
動車へ
• なくならない自動車事故…自動運転の方が安全になるかも
• 人工知能技術の発展…自動運転のための有力な手段の一つ
この写真 の作成者 不明な作成者 は CC BY のライセンスを許諾されていま
す
この写真 の作成者 不明な作成者 は CC BY-SA のライセ
ンスを許諾されています
この写真 の作成者 不明な作成者 は CC BY-NC
のライセンスを許諾されています

11. 電気自動車：人の乗れるラジコン
カーを作って、人がコントローラを
持って乗ればOK
• （人の指示で）動力で前に進む
（人間の力は使わない）
– コントローラ（送信機）の前身信号で前進
• （人の指示で）止まることができる
– コントローラ（送信機）の停止信号で停止
• （人の指示＋人の力で）
進む方向を変えることができる
– コントローラ（送信機）の方向信号で進行方
向を制御
この写真 の作成者 不明な作成者 は CC BY のライセンスを許諾されています
コントローラ
ラジコンカー

12. ラジコンの構造（例）
ESC(Electronic
Speed Controller)
コントローラ（送信機）
受信機 パルス信号(PWM信号)
前輪の向きを制御
後輪の回転速度
を制御
ラジコンカー
電波
サーボモータ

13. Donkey Car とは
カメラを付けたラジコンカーを人間が運転して、
コースの画像とそのときの運転の状態を
コンピュータが記憶
記憶した画像と運転状態から
どの画像のときに、なにをする？
を判断するニューラルネットワーク
を生成
ニューラルネットワーク
を使って、ラジコンカー
を自動運転

14. Donkey Car の構造（例）
ESC(Electronic
Speed Controller)
コントローラ（送信機）
スマホのアプリ
受信機
(Raspberry Pi)
パルス信号(PWM信号)
前輪の向きを制御
後輪の回転速度
を制御
電波
サーボモータ
この写真 の作成者 不明な作成者 は CC
BY-SA-NC のライセンスを許諾されています
Raspberry Pi
Camera

15. 自動運転電気自動車
を乗れるDonkey Carで実現

16. (進むための)モータと制御装置
は既存の物を使おう
• E-Bike 用のモータと制御装置が安
く売られている。これを「前に進む」
ために使おう。
• 推進モータ制御装置がラジコン
カーのESCに相当。但し、PWM電
圧変換が必要。
• E-Bike 用のモータの速度制御は、
制御装置の「Throttle」端子にかけ
る電圧を変えることで可能
In Wheel モータ
推進モータ制御装置

17. 自動運転電気自動車の回路…

18. 回路が入った箱とカメラ
カメラ

19. ステアリング

20. Raspberry Piのソフトウェア
• Raspberry Pi に、ソフトウェアを入れて、ラジコンカーの受信装置にする。
• 既存のソフトウェアとして、自動運転ラジコンカー、Donkey Car のソフトウェア
がある。このソフトウェアをそのまま使おう。
• Raspberry Pi にカメラをつければ、そのまま、自動運転電気自動車の完成。
（すでにソフトウェアのインストールが終わっているRaspberry Piを使用予定）
大学LAN
インターネット

21. 謝辞
• Donkey Car の関係者皆様
• 福山大学工学部みらい工学プロジェクト履修学生諸君