Nvidia zeigt neues automatisiertes Fahrsystem mit Level 2+

Das von Nvidia entwickelte automatisierte Fahrsystem Drive AutoPilot bietet eine autonome Fahrwahrnehmung und ein Cockpit mit zahlreichen KI-Funktionen. Fahrzeughersteller können damit neuartige Funktionen für automatisiertes Fahren sowie intelligente Cockpitassistenz- und Visualisierungsfunktionen einführen, die die heutigen Angebote an Fahrassistenzsystemen hinsichtlich Leistung, Funktionalität und Verkehrssicherheit weit übertreffen.

"Ein voll ausgestattetes Level 2+-System erfordert deutlich mehr Rechenleistung und ausgereifte Software als das, was heute auf der Straße ist. Drive AutoPilot bietet diese Funktionen und ermöglicht Automobilherstellern damit, bis 2020 fortschrittliche autonome Lösungen einzusetzen und diese schneller auf ein höheres Maß an Autonomie zu skalieren", erklärt Rob Csongor, Vice President of Autonomous Machines bei Nvidia.

Autopilot-Fahrten mithilfe von Deep Neural Networks

In Drive AutoPilot hat Nvidia leistungsstarke Xavier-System-on-a-Chip-Prozessoren und die neueste Drive-Software integriert, um eine Vielzahl tiefer neuronaler Netzwerke (Deep Neural Networks) für die Wahrnehmung zu verarbeiten. Hierzu gehören komplette Surround-Kameradaten von außerhalb und innerhalb des Fahrzeugs, um vollständig selbstfahrende Autopilot-Funktionen zu ermöglichen, was Autobahneinfahrten, Spurwechsel, Spurteilungen und persönliches Mapping einschließt. Zu den weiteren Funktionen gehören Fahrer-Monitoring, KI-Kopilot-Funktionen und die neuartige Visualisierung des Computer-Vision-Systems innerhalb des Fahrzeugs.

Drive AutoPilot gehört zur offenen Drive-Plattform von Nvidia, die derzeit von Hunderten von Unternehmen eingesetzt wird, um autonome Fahrzeuglösungen zu entwickeln, die die Verkehrssicherheit erhöhen und zugleich der Ermüdung und dem Stress des Fahrers auf langen Strecken oder im Stop-and-Go-Verkehr vorzubeugen. Das neue Level 2+-Fahrsystem ergänzt das Drive-AGX-Pegasus-System, das Level-5-Funktionen für Robo-Taxen enthält.

Limitierung bestehender Autopilot-Systeme überwinden

Mit dem Level 2+ geht Drive AutoPilot über die Beschränkungen bestehender Fahrassistenzsysteme der Stufe 2 hinaus. Eine aktuelle Studie des Insurance Institute for Highway Safety zeigte, dass bei Level 2-Systemen inkonsistente Fahrzeugerkennungen und Schwierigkeiten auftreten, auf kurvenreichen oder hügeligen Straßen innerhalb der Fahrspuren zu bleiben. Das führte zu einer hohen Anzahl von Systemabschaltungen, bei denen der Fahrer sofort die Kontrolle über das Auto übernehmen musste.

"Spurhalte- und adaptive Tempomat-Systeme, die heute auf dem Markt zu finden sind, erfüllen einfach nicht die Erwartungen der Verbraucher. Die leistungsstarken KI-Lösungen von Nvidia werden in naher Zukunft für effektivere aktive Sicherheit und zuverlässigere automatisierte Fahrsysteme sorgen", ist Dominique Bonte, Vice President of Automotive Research bei ABI Research, überzeugt.

Die Basis für den Drive AutoPilot bildet der Xavier-SoC-Prozessor, der 30 Billionen Prozesse pro Sekunde verarbeiten kann. Xavier wurde unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten entwickelt und ist mit sechs Arten von Prozessoren und neun Milliarden Transistoren auf Redundanz und Vielfalt ausgelegt. Dies ist die Voraussetzung, dass das System große Datenmengen in Echtzeit verarbeiten kann. Nvidia Xavier ist damit der weltweit erste automobiltaugliche Prozessor für autonomes Fahren und wird bereits produziert. Sicherheitsexperten haben die Architektur und den Entwicklungsprozess des Systems als geeignet eingestuft für die Entwicklung von sicheren Produkten.

Künstliche Intelligenz sorgt für präzise Lokalisierung

In Drive AutoPilot sind sowohl die Software Drive AV für Anforderungen außerhalb des Fahrzeugs als auch Drive IX für Aufgaben im Inneren integriert. Bei Drive AV sorgen Surround-Sensoren für eine vollständige 360-Grad-Wahrnehmung und bieten so hochpräzise Lokalisierungs- und Wegplanungsfunktionen. Diese ermöglichen ein überwachtes Selbstfahren auf der Autobahn, von der Einfahrt bis zur Ausfahrt. Die Funktionen zur Wahrnehmung der Umgebung gehen über die einfache adaptive Geschwindigkeitsregelung, das Halten der Fahrspur und die automatische Notbremsung hinaus, denn es können auch sichere Spurwechsel durchgeführt werden.

Drive AV enthält außerdem zahlreiche fortschrittlicher DNN-Technologien, die es dem Fahrzeug ermöglichen, eine Vielzahl von Objekten und Fahrsituationen wahrzunehmen, wie DriveNet, SignNet, LaneNet, OpenRoadNet und WaitNet. Die KI-basierte Software erkennt, wo sich andere Fahrzeuge befinden, sieht Fahrbahnmarkierungen sowie Fußgänger und Radfahrer, unterscheidet verschiedene Ampelsysteme und Verkehrszeichen und versteht komplexe Verkehrssituationen. Neben der präzisen Lokalisierung auf HD-Karten für die Fahrzeugortung enthält Drive AutoPilot auch die neue Kartenfunktion „My Route“, die sich daran erinnert, wo bereits entlanggefahren wurde und so eine selbstfahrende Route erstellen kann – auch wenn keine HD-Karte vorhanden ist.

Im Fahrzeug sorgt Drive IX für ein intelligentes Fahrer-Monitoring, um abgelenkte oder schläfrige Fahrer zu warnen und bei Bedarf Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Die Software wird auch verwendet, um neuartige Benutzererlebnisse zu schaffen, wie die Fähigkeit zur Augmented Reality. So soll die Darstellung der vom Fahrzeug erfassten Umgebung und der geplanten Route Vertrauen in das Fahrsystem geben. Für ein besseres Fahrerlebnis können die integrierten KI-Funktionen auch dazu genutzt werden, die Verarbeitung natürlicher Sprache, die Blickverfolgung oder die Gestenerkennung zu beschleunigen.

Autor: Stefan Girschner