TeslaはModel 3を完全自動運転車として発売、AIはカメラだけでオブジェクトを判定

Teslaは普及モデル「Model 3」の出荷を開始した。既に50万台を受注しておりTeslaは需要に応えるため生産ラインの拡充を急いでいる。Model 3の登場でEVが一気に普及することとなる。同時にModel 3の登場で自動運転車開発が加速する。出荷されるModel 3は自動運転に必要なハードウェア機器を搭載しており、ソフトウェアの更新で自動運転車となる。

出典: Tesla

Tesla Model 3の出荷を開始

Teslaは2017年7月Model 3 (上の写真) の出荷を開始した。Model 3はTeslaブランドの普及車として位置づけられる。価格は35,000ドルに設定され、富裕層だけでなく一般市民の手に届くレンジに降りてきた。Model 3は強化された運転支援機能「Enhanced Autopilot」を搭載している。更に、Model 3は自動運転に必要なハードウェア機器を搭載しており、ソフトウェアを更新するだけで完全自動運転車 (Level 5) になる。ただし、Teslaはこの機能を提供する時期については明らかにしていない。

Full Self-Driving Capability

Teslaが提供する完全自動運転機能は「Full Self-Driving Capability」と呼ばれる。最新モデルのModel SやModel 3には必要な機器が搭載されている。センサーとしてはカメラをクルマの周囲に8台搭載している。また、レーダーはフロントに1台、超音波センサーは12台搭載している。このようにTeslaはLidar (レーザーセンサー) は使わないでカメラがクルマの眼となる。センサーのデータは車載スパコン「Nvidia Drive PX2」 で処理される。

自動運転車とのインターフェイス

Teslaは自動運転できる場所は全米のほぼすべての地域と説明している。搭乗して目的地を告げるとクルマは最適なルートを算定しその場所まで自動で走行する (下の写真)。目的地を告げないで乗ると、クルマは搭乗者のカレンダーを参照し行き先を把握する。目的地に到着し降車するとクルマは駐車モードとなり自動で空きスペースを探し駐車する。乗車する時はスマホアプリでクルマを呼ぶと自動走行でその場所まで迎えに来る。

出典: Tesla

自動運転車時代のカーシェアリング

Teslaは自動運転車を繋ぐネットワーク「Tesla Network」を開発している。クルマが完全自動運転車となるとこのネットワークを介して車両を共有することができる。オーナーがクルマを使わない時はアプリでその旨を選択すると、クルマを他の利用者に貸し出すことができる。例えば、オーナーが休暇を取っている間、また、会社で働いている時間帯に、この機能を使うとクルマが他の利用者に貸し出されレンタル収入を得ることができる。クルマは自動運転で利用者のもとに走行するため貸し出しの手間はかからない。Tesla Networkは自動運転車時代のカーシェアリングのありかたを示している。

自動運転車にアップグレード

自動運転機能はEnhanced Autopilotの上に構築される。まずModel 3ベースモデルにEnhanced Autopilot機能を追加する必要があり価格は5,000ドルとなる。更に、ここから自動運転車にアップグレードする手順となり価格は3,000ドルとなる。つまり、8,000ドルの追加料金で自動運転機能を手に入れることができる。Teslaはこの機能の提供時期については明示していないが、現在、完全自動運転機能の試験を重ねていると述べている。また、政府からの認可が必要で自動運転車を運用できる地域はそれにより決まるとしている。

独自のAI技法「Tesla Vision」

Teslaは独自のAI技術を開発している。これは「Tesla Vision」と呼ばれDeep Neural Networkで構築される。Tesla Visionはクルマに搭載されたカメラの映像を入力し、これを解析することでクルマ周囲のオブジェクトを把握する。従来のComputer Visionから高度に進化した技術でTesla Visionはオブジェクトを漏れなく確実に特定する。安全性が求められるクルマでAIが視覚となり自動運転技術を支える。

自動運転車のデモ

Tesla Visionを搭載した車両で自動運転のデモ走行が実施された (下の写真)。クルマはTesla本社をスタートしダウンタウンを通過し本社に戻ってくるルートで実施された。この間クルマが全工程を自動で走行した。Tesla Visionはカメラ画像を解析し、クルマ周囲のオブジェクト、経路上のオブジェクト、車線、信号機、道路標識などを識別する (下の写真、右側のウインドウ)。

出典: Tesla

センサーの本命はLidar

多種類のセンサーの中で一番幅広く採用されているのがLidarである。Lidarはレーザー光でクルマ周囲のオブジェクト(歩行者や車両など)を把握する。様々な条件で安定して計測できることからLidarがセンサーの本命となっている。一方、Lidarは形状が大きく価格が高く解像度が十分でない点が問題としてあげられる。屋根の上に搭載すると緊急自動車の赤色灯をほうふつさせデザイン面で問題がある。Lidarを半導体チップに実装し小型化した製品が登場しているが解像度が十分でなく自動運転車では使われていない。

Waymoは手堅い手法を取る

Waymoはこの問題を解決するために独自の技術でLidarを開発している。Lidarを小型化し価格を従来モデルの1/10にし、更に、解像度を上げた。これに加え、Waymoは高機能カメラ (Vision Systemと呼ばれる) も開発しておりLidarと併用する。この方式はSensor Fusionと呼ばれ自動運転での標準技法になっている。不完全なセンサーであるがこれを複数個組み合わせて使いシステム全体でクリアな視覚を得る。Sensor Fusionが一番手堅い手法でWaymo以外に多くの企業が採用している。

Teslaのアプローチは革新的

これに対してTeslaはLidarを使わないでカメラだけで自動運転技術を達成する革新的な手法と言える。カメラなどコモディティ機器を使いDeep Learningの技量で安全な自動運転技術を達成する。ハードウェアではなくソフトウェアに軸足を置くシステムでイメージ認識技術Tesla Visionの開発が製品の成否を握る。

TeslaはAI開発体制を強化

このためTeslaはAI開発体制を強化している。2017年6月、TeslaはDeep Learning研究の第一人者Andrej Karpathyを採用しAI・Autopilot部門のトップとした。また、Teslaは市販車が走行中に撮影するビデオ画像を収集することを始めた。Autopilot稼働中にカメラが撮影したビデオ画像がTeslaクラウドに送信される。Teslaは収集した画像を使い自動運転技術を検証する。Waymoは専用車両でビデオ画像を収集するが、Teslaは販売したクルマがテスト車両となり大規模にデータを収集することができる。AIの教育や試験で活用されここがTeslaの最大の強みとなる。

出典: Tesla

Model 3のクールな機能

Tesla Model 3は自動運転以外にもクールな機能が話題になっている。Model 3はカーキーは無く、スマホがBluetoothでドアと交信し鍵をアンロックする。スマホで搭乗できる仕組みとなる。ただし、緊急事態に備え専用カード (NFC Key Card) も提供される。コックピットには15インチディスプレイだけが備えてありここで全ての操作をする (上の写真)。必要最小限の機器を備えたデザインでクルマはどんどんシンプルになる。クルマはコンピュータに近づいている。

自動運転車時代が到来

カメラだけで自動運転車を開発することが世界共通の目標になっているがTeslaがゴールに一番近い位置にいる。まだ達成できたわけではないが、市販車両から収集したデータでAI開発を加速させている。Lidarを使わないため価格は大幅に安くなりModel 3では43,000ドルで自動運転車を購入できる。EVの本格的な普及とともに自動運転車が一気に広がりそうな勢いを感じる。

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