衝突を恐れないRCカーが自動運転技術をよりスマートにする

道路は混沌としていて、混沌としている。予測不能なドライバー、氷、砂利道、駐車中の車の間から飛び出す子供たち。見つけにくく、ハイドロプレーニングを起こしやすい水たまり。こうした状況を切り抜けるには、ペダルを踏み込んだり、ハンドルを振ったりしてもコントロールを失わない方法を知っている必要がある。どんなロボットカーでも震え上がるほどだ。しかも、こうした状況は滅多に起こらないため、準備もさらに困難になる。練習しなければ完璧はあり得ないのだ。

ジョージア工科大学の自動運転エンジニアチームは、シミュレーション訓練には実践経験が不可欠だと考えています。しかし、実際のプロトタイプの自動運転車は高価です。自動運転に必要なセンサー、コンピューター、そして制御装置を構築するには、100万ドルもの投資が必要になることもあります。自動運転車は大切に扱い、優しく運転するべき機械であり、決して過激な運転は避けるべきです。衝突、転倒、あるいは路面からの逸脱といった事態になれば、人を危険にさらし、予算を赤字に陥れる可能性があります。

ロボットをレーストラックやパイクスピークに送り込んだことがあるアウディのような大企業にとっては、これは問題にならないかもしれないが、使える現金がない企業にとっては問題だ。

「研究者である私たちには、実物大の車両を扱うためのアクセス、時間、資金、そしてスペースがありません」と、ジョージア工科大学でロボット工学を専攻する博士課程の学生、ブライアン・ゴールドフェインは語る。しかし、彼と同僚たちは研究を続けることを諦めなかった。「私たちは、スケールの小さな自動運転車両群を作ることにしました」。このほぼ壊れないミニカーは、研究者が自動運転技術をテストしたいが、通常の車両を走らせるためのリソースがない、特に限界まで追い込みたいような状況で活用できる。

「私たちの実験結果のほとんどは、オフロードレースという課題に焦点を当てています」とゴールドフェインは語る。これにはダートトラックも含まれ、テスト中にスリップや横転が頻繁に発生する。しかし、チームは車両の組み立て手順をオンラインで誰でも利用できるように公開しており、他の研究者が思いつく限りのあらゆる極限状況で実験できるようにしている。彼らはこれを「アグレッシブな自動運転のためのオープンプラットフォーム」、AutoRallyと名付けた。

その結果、実戦で鍛え抜かれた小型ピックアップトラックのような、実寸大の1/5スケールの自動運転車が誕生した。全長約90cm、重量約20kgで、最高時速は60マイル（約97km/h）に達する。これほど小型のマシンとしては、恐ろしい速度だ。「恐ろしいほど速い」とゴールドファイン氏は語る。「私たちのアルゴリズムでは、これほどの速度で走らせたことはかつてありません」

画像にはホイール、マシン、タイヤ、自然、アウトドアが含まれている可能性があります

たとえそうだったとしても、車はおそらく大丈夫でしょう。地面の上を回転したり、転がったり、滑ったりしても損傷しません。自動運転車がそのような状況でどのように反応するかを学ぶことで、制御を失って他の人を傷つけることなく、道路に飛び出してきた子供から逃げることができる車の開発に役立つでしょう。

高価なライダーセンサーの代わりに、小型ロボットは前方を向いた保護性能の高いカメラ2台と、屋根に取り付けられた短いアンテナを搭載している。研究者は、実験の必要に応じて、これらのアンテナを使って遠隔操作システムを接続したり、衛星GPS信号を収集したりすることができる。これはフルサイズのAVのセンサー群の代表例ではないかもしれないが、ゴールドファイン氏によると、小型ロボットでの研究はスケールアップにつながるという。研究者が経路計画でテストする必要があるアルゴリズムの多くは、センサーに依存しない。周囲の環境に関するデータが必要だが、それはレーダー、ライダー、車車間通信、あるいはカメラから得られる可能性がある。訓練される基本的なニューラルネットワークも同じ構造を持つ。

AutoRallyプラットフォームを利用することで、研究者は既に低コストのセンサーと低品質の入力データを用いた自動運転に関する知見を発表することが可能になっています。その研究成果は、現在ピッツバーグで開催されている「ロボティクス：サイエンス＆システムズ」会議で発表されます。

AutoRallyの設計と仕様を公開することで、ゴールドフェインは他の研究者が彼の実践的で実践的なアプローチを再現してくれることを期待しています。ジョージア工科大学の彼のチームはこれまでに6台のロボットカーを製作しており、近いうちにそれらをすべてまとめてサーキットで走らせる予定です。将来的には、他の研究者を招待して一緒に走らせたり、ソフトウェアで競わせたりすることも考えられます。バトルボットを想像してみてください。ただし、目的は競争相手と衝突しないことです。自動運転車がついに公道を走れるようになった時、誰もが恩恵を受ける目標です。

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