インディ自律型チャレンジにおけるエッジコンピューティング：UHARTに会う

インディアナポリス・モーター・スピードウェイでは、最先端の車両、スピード、そして競争は目新しいものではありません。しかし、2021年10月23日、インディ500の本拠地では、初めてのことが起こります。 ドライバーのいない速い車です。エッジコンピューティングのオフィシャルスポンサーであるADLINKの協力を得て、世界中の大学がインディオートノーマスチャレンジ（IAC) に、フルサイズの車両を使用した史上初の高速自律型陸上レースでコースに参加し、勝利することができます。

選手たちは、20周のレースを25分以内にフィニッシュラインを通過するという目標を達成するために、平均時速120マイルのスピードを必要とし、トップ3に入るためのモチベーションも高くなります。この複雑な問題を解決し、最初にゴールを通過すると、優勝チームには100万ドルが与えられます。2位と3位のチームには、それぞれ25万ドルと5万ドルが与えられます。

ハワイ大学AIレーシングテックチームの紹介

この画期的なイベントに参加するチームのひとつが、ハワイ大学（UH）のAIレーシングテックチームで、エンジニアリングリーダーであるGary Passon氏が指導にあたっています。マウイ島のキャンパスで自律走行車技術プログラムを率いるPasson氏は、ハイテク業界で成功を収めた後、自動車レースへの情熱を持ってハワイに戻ってきました。Passon氏は、技術、エッジコンピューティング、レースの専門知識を独自に融合させ、学部生、大学院生、研究員、業界のメンターからなる15名のチームを指導し、車両の知覚、経路、制御アルゴリズムを最適化しています。

*ハワイ大学AIレーシングテックチーム（UH ART）とカリフォルニア大学サンディエゴ校（左から右へ：Brian、Jack、Gary、Alex、Sid、Haoru、Wade、Chris*

しかし、UH MauiのAutonomous Vehicle Technologyクラスの学生で構成されたPasson氏のチームは、独自の経験を持っています。彼らは、2020年に開催される「Purdue evGrandPrix」に向けてevKartを開発しました。この国際的な自律走行電動ゴーカートレースでは、学生が独自の自律走行ソフトウェアを構築し、最先端のハードウェアやシステムと統合して、インディアナポリスでレースを行うことに挑戦しました。

UH AI Racing Tech Teamは、ビジョンカメラ、ライダー、GPS、慣性計測ユニット（IMU）デバイスを使用して車両を制御し、すべてのコンピューティング処理能力とナビゲーションをオンボードで実行するevKartを設計しました。チームは、NVIDIA Jetsonモジュールを使用し、組み込みのビジョン処理と制御にスピードと電力効率を提供しました。また、ROS 2で動作するADLINKの ROScubeは、エッジでのロボットアプリケーションの構築を支援するために設計されています。

UH AIレーシングテックチームのevKartデザインは、evGrandPrixコンテストに参加する資格を与えましたが、残念ながら、COVID-19パンデミックのためにキャンセルする必要がありました。ただし、チームは、Purdue evGrandPrixの準備のために学んだすべてのことを有効に活用しました。

エッジコンピューティングで先を行く

UH AI Racing Tech Teamは、2020年の春、インディオートノーマスチャレンジへの出場権を得るために活動を開始しました。しかし、今回はevカートではなく、フルサイズのDallara AV-21レースカー用の自律型ソフトウェアスタックの設計に取り組みました。カリフォルニア大学サンディエゴ校コンテキストロボティクスインスティテュート主導の自律レーシングチームである Jack Silderman博士との新鮮な才能と新しい視点の流入を持っており、UHAIレーシングテックチームにも参加しています。

この車両は、 ADLINKのAVA-3501シリーズ車両用に特別に設計されたロボットコントローラーですが、ROScubeと共通のプラットフォームと同様の構成を共有しているため、チームのevGrandPrixプロジェクトからIACへの移行がより簡単で親しみやすくなっています。

ADLINKは、ロボット制御システムを中心に構築されたDockerイメージを開発しました。このIACレースカーソフトウェアサポートにより、IAC大学チームはAutoware.Auto自律運転パッケージ、Eclipse Zeno V2X、およびEclipseiceoryxゼロコピーが組み込まれたEclipseCycloneDDSを使用してレースを行うことができます。 UHの設計は、オープンソース製品に重点を置いています。

箱から出したばかりの AVA-3501シリーズロボットコントローラ搭載ダラーラAV-21レースプラットフォームは、インディアナポリスモータースピードウェイで車をナビゲートすることができます。しかし、UH AI Racing Tech Teamと他大学のチームは、レースのアルゴリズムと、レース場で車両を交渉できるセンサーパッケージのシステムを設計し、自分たちのエントリーが最高のタイムを達成できるように革新することが求められています。

さらに、チームが競争のために作成している設計は、自動運転車の商業化に関連するいくつかの永続的な課題も解決する可能性があります。彼らのプロジェクトは、制御を維持しながら高速で突然の障害物を回避するなどの問題に対する洞察と解決策を提供する可能性があります。 IACはまた、世界をより良く変えることができるスキルを開発している次世代のエンジニア、技術者、機械学習の専門家を育成することにより、自動運転車とエッジコンピューティング全般の進歩を支援しています。