自動駕駛車怎麼做出決定?

作者 Crowd Favorite

多個深度神經網路讓自動駕駛車擁有感知能力,以便對四周環境有更深刻的認識。

自動駕駛車利用感應器來看見這個世界,但是它們又要怎麼理解從感應器獲得的資料呢?

這個問題的關鍵在於感知,用行業術語來說也就是在行駛過程中,自動駕駛車處理和辨識道路資料(從街道標識到行人,乃至周圍交通環境)的能力。在人工智慧強大運算能力的協助下,無人自動駕駛車能夠即時辨識和回應四周環境,保證車輛安全穿梭在車陣中。

自動駕駛車使用多種稱為深度神經網路(DNN)的演算法來實現感知能力。

DNN 並非要求車輛遵守一組人工編寫的規定,像是「看到紅燈就停車」,而是讓車輛學習怎麼利用從感應器獲得的資料,靠自己穿梭在車陣中。

這些數學模型的設計和運行方式以人類大腦為本,通過經驗進行學習。若對 DNN 展示多個情況下的不同停車標識圖片,它就可以按照經驗學習自己辨識停車標識。

自動駕駛車安全行駛的兩大關鍵:多樣性和冗餘性

然而只靠著一種演算法,是無法獨立完成工作的,需要有一整組 DNN 的相互搭配,且每個深度神經網路都負責執行一項特定任務,才能達到安全的自動駕駛。

這些神經網路要執行多種工作,從閱讀道路標識、辨識十字路口到偵測行車路徑。同時這些神經網路也是冗餘的,在功能上有所重疊,才能將發生故障的可能性降到最低。

自動駕駛對於所需的 DNN 數量沒有固定標準,加上新的功能層出不窮,使用的 DNN 清單也在不斷增長變化。

在車輛實際行駛的狀況下,必須即時處理個別 DNN 產生出的訊號。為此需要有一個類似 NVIDIA DRIVE AGX 這般的高效能運算平台集中進行處理。

以下為 NVIDIA 用於自動駕駛車感知的部分核心 DNN。

拓路者

協助車輛判斷行駛區域及規畫前方安全路徑的 DNN:

  • OpenRoadNet 能夠辨別車輛周圍所有可行駛的空間,無論是車輛所在車道還是鄰近車道。
  • PathNet 即使沒有車道標線,也能明顯標記車輛前方可行駛的路徑。
  • LaneNet 能夠偵測車道標線及其它規定車輛行駛路徑的標記。
  • MapNet 也可以辨識車道和地標,用以建立和更新高解析度地圖。


具有路徑尋找功能的 DNN 共同運作,為自動駕駛車制定安全的行駛路線。

物體偵測與分類

偵測可能的障礙物、交通信號燈及標識的 DNN:

  • DriveNet 能夠感知路上的其他車輛、行人、交通信號燈和標識,但無法判別燈號的顏色和標識類型。
  • LightNet 能夠對交通信號燈的顏色狀態進行分類,像是紅色、黃色或綠色。
  • SignNet 能夠辨識標誌類型,像是停止、讓行、單行道等。
  • WaitNet 能夠偵測車輛必須停等的情況,例如十字路口。

清單還在不斷增加

能夠偵測車輛及駕駛艙零部件狀態,以及讓操作更加便捷(如停車)的 DNN:

  • ClearSightNet 能夠監測汽車攝影機的可見度、偵測限制可見度的狀況,像是雨、霧和陽光直射。
  • ParkNet 能夠辨別可用的停車位。

以上這些只是構成冗餘化和多樣化 DRIVE Software 感知層的深度神經網路範例。

若想知道更多關於 NVIDIA 打造自動駕駛軟體的方法,請見全新推出的 DRIVE Labs 系列影片