用語集

自律走行車

AI、コンピューター・ビジョン、センサーを駆使した自律走行車が、安全性、効率性、革新性で輸送にどのような革命をもたらすかをご覧ください。

Ultralytics HUB で
を使ってYOLO モデルをシンプルにトレーニングする。

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一般に自動運転車として知られる自律走行車(AV)は、人間の介入なしに周囲の状況を認識し、ナビゲートするように設計された車両である。これらのシステムは、人工知能(AI)と機械学習(ML)の主要な応用であり、運転という複雑なタスクを完全に自動化することを目指している。AVの開発は、高度なセンサー、洗練されたアルゴリズム、そして安全で効率的な運転を可能にする強力なコンピューティング・プラットフォームを統合し、個人輸送、物流、都市計画に革命をもたらすと期待されている。AVを理解するには、AIに大きく依存する知覚、意思決定、制御システムの中核概念に精通する必要がある。

オートノミーを推進するコア技術

自律走行車が安全に走行できるかどうかは、主にAIとML、特にディープラーニング(DL)によって駆動される一連の統合技術にかかっている。

  • コンピュータビジョン(CV)これは、AVが世界を「見て」解釈するための基本である。カメラで視覚データを取得し、CVアルゴリズムを使って処理することで、道路の車線、交通標識、歩行者、他の車両、障害物を識別する。
  • 物体検出CVの重要なタスクで、モデルが車両の視野内にある物体を識別して位置を特定し、検出された各物体の周囲にバウンディングボックスを描くことが多い。最先端のモデル Ultralytics YOLO11のような最先端のモデルは、迅速な反応に不可欠なリアルタイム推論機能で頻繁に使用されています。 YOLO モデルの進化を理解するために、さまざまなYOLO モデルの比較を調べることができます。
  • センサー・スイート: AVは通常、複数のセンサータイプを使用する:
    • カメラ:豊富な視覚情報を提供。
    • LiDAR(光検出と測距)レーザーパルスを使用して周囲の詳細な3Dマップを作成し、さまざまな照明条件で効果を発揮する。
    • レーダー(Radio Detection and Ranging)電波を使って物体を探知し、その速度を測定する。雨や霧などの悪天候でも信頼性が高い。
  • センサーフュージョンアルゴリズムは、様々なセンサー(カメラ、LiDAR、レーダー、GPS、IMU)からのデータを組み合わせ、包括的でロバストな環境理解を実現します。これにより、単一のセンサータイプの限界を克服します。
  • 経路計画AIアルゴリズムは、認識された環境、目的地、交通ルール、車両のダイナミクスに基づいて、最も安全で効率的なルートと当面の軌道を決定する。これには複雑な意思決定プロセスが含まれる。
  • 制御システム:計画された経路を、ステアリング、加速、ブレーキなどの物理的動作に変換する。

自動運転のレベル

能力を標準化するため、SAEインターナショナルはレベル0(自動化なし)からレベル5(完全自動化、いかなる条件下でも人間のドライバーは不要)までの6段階の運転自動化レベルを定義している。現在の先進運転支援システム(ADAS)の多くは、レベル1と2に分類される。完全自律走行システムを開発している企業は、多くの場合、レベル4(ジオフェンスで囲まれた都市部など、特定の運用設計領域内での高度な自動化)またはレベル5を目標としている。

自律走行車における実際のAI/MLアプリケーション

自律走行車は単なる未来的なコンセプトではなく、複雑な現実世界のシナリオにおけるAIの力を示すものとして、積極的に開発・導入されている。

  1. ロボットタクシーサービス: ウェイモ(Google親会社アルファベットが所有)やクルーズ(GMが過半数を所有)のような企業は、限られた地域で完全自律走行によるライドヘイリングサービスを運営している。これらの車両は、知覚(物体検出とセグメンテーションを活用)、他の道路利用者の行動予測、複雑な都市環境でのナビゲーションに高度なAIを使用している。これらのシステムは、機械学習オペレーション(MLOps)の中核原理である、運転中に収集されたデータに基づいて継続的に学習し、改善する。さらなる洞察は、自動運転車のAIに関する議論に見ることができる。
  2. 危険の検知と回避:AVは予期せぬ道路上の危険を特定し、対応しなければならない。例えば、Ultralytics HUBのようなプラットフォームを使って物体検出モデルをカスタムトレーニングし、甌穴、瓦礫、工事地帯を検出することができます。例えば、甌穴検出にYOLO モデルを使用することで、車両のAIが障害物を回避する安全な経路を計画したり、システムに警告を発したりすることができます。このアプリケーションは、検知における高精度と低遅延の必要性を強調している。

開発とトレーニング

AVの開発には、COCOのような大規模なデータセットや、Argoverseのような特殊な運転データセットを使用した、厳密なテストと検証が必要です。基礎となるディープラーニングモデルのトレーニングには、かなりの計算リソース(GPUや TPU)が必要で、次のようなフレームワークが必要になります。 PyTorchまたは TensorFlow.シミュレーション環境は、実世界への展開前に無数のシナリオの下でアルゴリズムを安全にテストする上で重要な役割を果たす。モデルのデプロイには量子化や特殊なハードウェアアクセラレータ(Edge AIデバイスNVIDIA Jetson)のような最適化技術が関与することがよくあります。ライフサイクル全体は、継続的な改善とモニタリングのための強固なMLOpsプラクティスから恩恵を受けます。

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