ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第711回

Teslaの自動運転に欠かせない車載AI「FSD」　AIプロセッサーの昨今

　連載709回でTeslaのDojoを紹介したが、これは自動運転のアルゴリズムを開発するための、学習側のシステムである。

　対して、実際にTeslaの車に搭載されて自動運転をつかさどる方のものがFSD(Full Self Drive)である。FSDの詳細は2019年のHotChips 31で発表されているので、今回はこれを紹介しよう。

　FSDは、連載709回で示した下の画像に出てくる、上から2段目の右側の部分に相当するものだ。

2019年に開催されたPytorch DevCon 2019でTeslaのAndrej Karpathy博士が示した、自動運転に関わるスタックの様子。上から2段目の右側の部分がFSDとなる

レベル1から5まである自動運転の定義

　FSDの話をする前に、自動運転の定義の話を説明したい。自動運転の話は鈴木ケンイチ氏の連載があるので、この分野に興味がある方はすでにご存じかもしれない。

　下の画像は(やや古いが)国交省の考える自動運転の定義である。ちなみに元の定義はアメリカのSAE(Society of Automotive Engineers) Internationalという自動車業界の標準団体が策定したJ3016というもので、これを日本語化してわかりやすく説明したのがこの画像と考えればいい。

国交省の考える自動運転の定義。出典は国土交通省自動運転戦略本部第4回会合(2018年3月22日)の参考資料だが、この定義そのものは今も更新されていないので、特に問題はないだろう

　自動運転のレベル1は「アクセル/ブレーキ操作」か「ステアリング操作」のどちらかだけを自動で行なうものだ。例えばオートクルーズ(ACC)なら前走車と一定の距離を保つ、あるいは一定の速度を保つ形でアクセル/ブレーキ操作を行なってくれるが、ステアリングは操作してくれない。

　逆にLKAS(Lane Keep Assist Steering:車線維持機能)は、高速道路などで車線を維持するようにステアリング操作をしてくれるもので、こちらはアクセル/ブレーキ操作は行なってくれない。ちなみに車線逸脱警報(車線を踏むとブザーがなって警告してくれる)は、自動運転の範疇には入っていない。

　レベル2は「アクセル/ブレーキ操作」と「ステアリング操作」の両方を自動で行なうもの。レベル1のACCとLKASを同時に利用できる車というのは、レベル2相当になる。このレベル2はTeslaのAutoPilot、トヨタのToyota Safety Sense、日産のProPILOT、ホンダのHonda SENSING、スバルのアイサイトなど、結構最近増えてきている。

　ただこのレベル2は、「なにかあった場合の責任は運転者」にあり、また運転者は常に自動運転が正常かを監視し、問題があったらすぐさまマニュアル操作に戻れるようにしている必要がある。これを担保するために、運転手監視のシステムが必要になっている。

　Tesla Autopilotの場合、運転手がステアリングにかけている力を検出することで、ちゃんとステアリングを握っているかどうかを判断するという仕組みを実装した。これを逆手にとって、「ステアリングに重りを取り付けることでAutopilotをだまして自動運転させる」という裏技(?)がアメリカでは流行した。

　例えば下の動画の場合、5分29秒付近からステアリングに重りを付け、6分54秒付近からは完全手放し運転をしている。もちろんこれはメーカーが想定した使い方ではないし、これで事故になると(実際頻繁に事故が起きた)、責任はドライバーにある。

　レベル2.5は、国交省の定義にはないがレベル2＋「手放し可能」を実現したものだ。ただしまだ責任はドライバーにあるので、ドライバーの監視機構が供えられ、ドライバーが運転に集中してないと判断するとACCやLKASなどはキャンセルされる。

　具体的には、カメラでドライバーの顔の向きや視線の向きを検出して運転に集中しているか否かを検出したり、60GHz帯のレーダーを使いドライバーの操作状況を検出したり、タッチセンサーで物理的にステアリングに手をかけているかどうかを検出したりする手法が利用される。

　これもすでに実装例は多く、トヨタのToyota Teammate Advanced Drive、日産のProPILOT 2.0、ホンダのHonda SENSING Elite、スバルのアイサイトXなどが該当する。もちろん海外でもGMのSuper Cruise、フォードのBlueCruise、RivianのRivianDriver+、BMWのハンズオフ機能付き渋滞運転支援機能、メルセデスのDRIVE PILOTなどがこの2.5相当にあたる。

　レベル3は、国連のWP29で具体的なガイドラインが定まった。時速60km/h以下の渋滞の時だけ、完全に自動で運転するというものだ。しかも、この自動運転の事故はドライバーの責任とならない。

自動運行装置の国際基準。出典は国土交通省の“自動運行装置（レベル3）に係る国際基準が初めて成立しました”

　これに関しては、ホンダが2021年3月にTraffic Jam Pilotで世界最初の型式認定を取得。次いでメルセデスがDRIVE PILOTの有償オプションでこのレベル3の機能を実装した。

　ちなみにTeslaは今年2月にFSDのβ版ソフトウェアでこのレベル3に対応したものの、事故が多発。2月15日にβ版の配布を受けた36万2758台のTesla車に対してリコールを出すに至っている。ので、Teslaはまだ現状レベル2相当、と考えればいい。

　ちなみにレベル4は限定された領域での完全自動運転で、具体的には特定の都市部や高速道路網「だけ」などになるわけだが、こちらはDynamic Mapと呼ばれる精密な3次元地図を併用する方式が有力視されているものの、世界中の道どころか国内に限ってもそんなものを車に搭載するのは不可能(データセンタークラスのストレージが要る)だし、そもそもまだDynamic Map自体がごく一部のエリアを試験的に構築してみました程度の話なので、実用化には遠い。

　それもあって、ターゲットはタクシーやバスなどの公共交通機関向けが主眼で、自家用車向けはその先という扱い。その先にはレベル5の完全自動運転があるが、なにしろTeslaですら前述のようにレベル3の構築に失敗しているレベルなので、まだまだ先は遠いだろう。