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Nvidiaの自動車の自動運転のソフトはまだ大きく売り上げに貢献してるとは言えないが、中国の電気自動車会社及びテスラでは自動運転が市販車に使われている。今後、自動車もロボットも自律走行が主流になる。そこでNvidiaの自動運転周りのハードおよびソフトをどのように適用したら良いかまとめた。

Kawamura Akihiro

キーポイント
「自動運転に必要なハードやソフトはどれでどのように運用すれば良いですか？」
「具体的な運用の流れとしてはどうなりますか」
「Drive AGXとDrive AVを説明してください」
「Drive Simについて詳しく説明してください」
「NVIDIA DRIVE AGXは市販車にも搭載されていますか？」

NVIDIA DRIVEプラットフォームは包括的な自動運転開発ソリューションを提供しており、各コンポーネントが異なる役割を果たしています。主要なコンポーネントを組み合わせて運用します。

  1. NVIDIA DRIVE AGX:
    これはハードウェアプラットフォームで、自動運転車両の「脳」として機能します。センサーデータの処理や AI 推論を高速で実行します。

  2. NVIDIA DRIVE AV:
    自動運転機能の中核となるソフトウェアで、知覚、地図作成、プランニング、制御を統合します。

  3. NVIDIA DRIVE Sim:
    仮想環境でのシミュレーションを行い、実際の道路でテストする前にアルゴリズムの検証と改善を行います。

  4. NVIDIA DRIVE Mapping:
    DeepMapのテクノロジーと統合されたこのシステムは、高精度なHDマッピングと自己位置推定を提供します。

「運用の流れとしてはどうなりますか」

  1. DRIVE AGX Developer Kitを使用してハードウェア環境を構築します。

  2. DRIVE AVを使用して、センサー融合、知覚、プランニングなどの基本的な自動運転機能を開発します。

  3. DRIVE Simを使用して、開発したアルゴリズムを安全に検証し、改善します。

  4. DRIVE Mappingを統合して、高精度な地図作成と自己位置推定機能を追加します。

  5. 実車両でのテストに移行する前に、シミュレーション環境で徹底的にテストを行います。

  6. 最終的に、開発したソフトウェアを DRIVE AGX プラットフォーム上で実行し、実車両でのテストと検証を行います。
    このアプローチにより、NVIDIAの包括的なツールセットを活用して、効率的かつ安全に自動運転システムを開発することができます。

「Drive AGXとDrive AVを説明してください」

  1. NVIDIA DRIVE AGX:
    DRIVE AGXは、自動運転車の「AI頭脳」として機能し、センサーからのデータを処理するための高性能コンピューティング能力を提供します]。具体的には、Xavier（エグゼビア）と呼ばれる自律動作マシン向けプロセッサーを搭載しています。

  2. NVIDIA DRIVE AV:
    DRIVE AVは、外部環境認識、認知・自己位置推定・経路作成などを判断するAIソフトウェアとして機能します。つまり、DRIVE AGXハードウェア上で動作し、実際の自動運転機能を提供するソフトウェアです。

「Drive Simについて詳しく説明してください」
NVIDIA DRIVE Simは、自動運転技術の開発と検証を仮想環境で行うためのシミュレーションプラットフォームです。具体的な使用例をいくつか挙げます。

1. 自動運転アルゴリズムの検証とテスト

DRIVE Simは、現実世界の運転シナリオを仮想環境で再現し、自動運転アルゴリズムの検証とテストを行います。これにより、実際の道路でのテスト走行を最小限に抑えつつ、効率的に開発を進めることができます。

2. 高精度なセンサーシミュレーション

DRIVE Simは、物理的に正確なセンサー（LiDAR、レーダー、カメラなど）をシミュレートする機能を提供します。これにより、センサーのデータをリアルタイムで処理し、様々な環境条件下での自動運転システムの性能を評価できます。

3. AIを用いた現実世界の再構築

Neural Reconstruction Engineを使用して、実際のビデオデータからシミュレーション環境を自動的に生成します。これにより、現実世界の運転データを基にした高精度なシミュレーションが可能となり、AIドライバーのトレーニングとテストが効率的に行えます。

4. 車両インテリアのデザインと体験のシミュレーション

DRIVE Simは、車両のインテリアデザインやユーザー体験のシミュレーションにも使用されます。デザイナーとエンジニアが仮想環境で協力し、コックピットエクスペリエンスを開発することができます。

5. マルチGPU対応による高性能シミュレーション

DRIVE Simは、複数のGPUを利用して高性能なシミュレーションを実現します。これにより、複雑なシナリオや大規模なシミュレーションを効率的に実行することができます。

これらの使用例により、NVIDIA DRIVE Simは自動運転技術の開発プロセスを加速し、実世界でのテストを最小限に抑えながら高精度な検証を行うことが可能です。

「 DRIVE Simを使用した自動運転のアプローチを示してください」

  1. 仮想環境での走行テスト：
    DRIVE Simは、現実世界の運転シナリオを仮想環境で再現します。開発者は、様々な道路条件、天候、交通状況などを設定し、自動運転システムの挙動をテストできます。

  2. センサーシミュレーション：
    LiDAR、レーダー、カメラなどの物理的に正確なセンサーをシミュレートし、センサーデータの処理と融合をテストします。

  3. エッジケースのテスト：
    現実世界では再現が難しい危険な状況や稀なシナリオを安全に作成し、自動運転システムの対応をテストします。

  4. AIモデルの学習と検証：
    仮想環境で生成したデータを使用して、認識システムや意思決定アルゴリズムのトレーニングと検証を行います。

  5. ソフトウェア/ハードウェアインザループテスト：
    DRIVE SimをAVスタックに接続し、ソフトウェアまたはハードウェアレベルで完全なドライビング体験をテストします。

  6. マルチGPU対応による高性能シミュレーション：
    複数のGPUを利用して、複雑なシナリオや大規模なシミュレーションを効率的に実行します。

  7. Neural Reconstruction Engineの活用：
    実際のビデオデータからAIを使用してシミュレーション環境を自動生成し、より現実的なテスト環境を構築します。

  8. カスタマイズと拡張：
    DRIVE SimのAPIを使用して、特定の要件やワークフローに合わせてシミュレーション体験をカスタマイズします。

これらの方法を組み合わせることで、開発者は実際の道路でのテストを最小限に抑えつつ、効率的かつ包括的に自動運転システムをテストし、検証することができます。

「NVIDIA DRIVE AGXは市販車にも搭載されていますか？」
NVIDIA DRIVE AGXを搭載している市販車の例

  1. NIO: 中国

  2. R-Auto:中国

  3. Xpeng: 中国

  4. Li Auto: 中国

  5. IM: 中国

  6. Canoo: アメリカ

  7. Faraday Future: アメリカFF91モデル

  8. Vinfast: ベトナム

  9. Volvo: 中国量産車にNVIDIA DRIVE AGXを搭載しています

NIOとXPENGは、NVIDIA DRIVE AGXハードウェアを活用して自動運転車を中国で展開しています。これらの車両は主に都市環境、高速道路、長距離移動で運行されています。

NIOのフラッグシップモデルであるET7は、NVIDIA DRIVE Orinを搭載し、都市部や高速道路などさまざまな運転シナリオに対応する高度な自動運転機能を備えています。ET7は高性能なコンピューティングと豊富なセンサー群を活用して、ポイントツーポイントの自動運転を実現しています
XPENGのP7やG9といった車両は、XPilot自動運転システムを搭載し、高速道路ナビゲーション、都市部の運転、バレーパーキングなどの機能を含んでいます。これらの車両は、中国でのクロスカントリー自動運転テストでその能力を実証しており、さまざまな運転条件に対応できることが確認されています
これらの自動運転車は、中国における新エネルギー車（NEV）の一環として、最新のAI技術を統合し、運転の安全性と利便性を向上させるトレンドの一部となっています

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