自動運転を支えるAI ~画像認識プロセッサ「Visconti™」~

2017/03/21 Toshiba Clip編集部

この記事の要点は...

  • 東芝の画像認識プロセッサ Visconti™は、大量の画像情報を瞬時に処理できる小さな頭脳
  • 安全運転のさらに先、自動運転の実現に向けて画像認識プロセッサの重要性が高まる
  • 空調・照明制御するシステムや、監視カメラなどへの適用も視野に
自動運転を支えるAI ~画像認識プロセッサ「Visconti™」~

「ぶつからない自動車」に欠かせない画像認識プロセッサ

世界保健機関(WHO)による調査では、全世界で毎年約125万人が交通事故で亡くなっている(※)。

 

(※)出典: WHO「Road traffic injuries Fact sheet Reviewed November 2016」(英語)

 

2010年の124万人からほぼ横ばいだが、日本国内では、交通事故による死亡者の数は着実に減少している。

 

2000年以降、死亡者の数が増加したのは2014年から2015年の1度のみで、昨年は1949年以来67年ぶりに4千人を下回った。行政や自動車メーカーの努力が実を結んでいる。

 

事故が起きそうになっても「ぶつからない」「自動で止まる」ことで事故の発生や死傷者数を減らすことができる自動車の衝突防止技術は、いまや高級車から軽自動車まで幅広く採用されている。

 

目覚ましい進歩を見せるこの技術には、高精度な画像認識を行うプロセッサの存在が欠かせない。

 

東芝では、人間の目に代わって、カメラからの入力映像を画像処理し、リアルタイムで道路状況の把握や、回避行動をとるために障害物を検出する画像認識プロセッサ「Viscontiシリーズ」を開発・生産している。

画像認識プロセッサ「Visconti™4」

画像認識プロセッサ「Visconti4」(パッケージサイズ:27 mm × 27 mm)

小さなチップが瞬時に大量の画像情報を処理して対象物を認識

カメラの画像やレーダーの反射波などから障害物を認識して、危険と判断したらブレーキをかける。

 

言葉で説明すると簡単なように思えるが、車が走っている時にこれらの処理を瞬時に実行するには、高度な技術が求められる。プロセッサが前方の歩行者を認識するためには、画像の中のどこが歩行者なのかを判別しないといけない。

 

Viscontiには、どんな形状の物体が歩行者なのかをデータにした辞書が備えられていて、大量の画像データから読み取った特徴を辞書と照合し、適合したものだけを歩行者と見なす。

 

Visconti4では東芝独自の精度の高い検出技術で、背景と歩行者との微妙な色の違いも見分けることが可能で、昼間だけではなく、薄暗い夜間の歩行者認識率を向上している。

 

歩行者の他には、車両、信号、標識、車線などを認識し、ドライバーへ衝突などの危険を警告することで運転を支援する。

 

しかも大きなパソコンを自動車に持ち込む必要はない。小さなチップが、これだけのことを走っている一瞬の間に行う。

Visconti™4では最大8つの画像認識アプリケーションを同時に実行できる

Visconti4では最大8つの画像認識アプリケーションを同時に実行できる。

Visconti™4を用いた夜間の歩行者認識のイメージ

Visconti4を用いた夜間の歩行者認識のイメージ

手本は人の脳、認識精度を飛躍的に向上させるディープニューラルネットワーク技術

さらにデンソーと共同で、次世代の画像認識システム向けの、人間の脳の神経回路をモデルにしたアルゴリズム「ディープニューラルネットワーク技術:Deep Neural Network-Intellectual Property(DNN-IP)」についての開発を進めている。

 

パターン認識や機械学習による画像認識では、認識が必要な対象物を人為的に特徴づけてあらかじめ学習させておく必要があったのに対し、DNNを用いた画像認識は、自ら対象物の特徴を抽出し学習することができ、多様な対象物の認識、および検知精度の飛躍的な向上を実現する。

DNN-IPを用いた画像認識のイメージ

DNN-IPを用いた画像認識のイメージ
(上:実写の画像/下:DNN-IPを用いて、対象物を判別した画像)

自動運転実現に向けて高まる画像認識プロセッサの重要性

一部では、2020年にはドライバーの操作を必要としない自動車の完全自動運転を実現しようという動きがある。

 

将来実現するであろう「自動運転」は、安全な走行を行うことで、交通事故による死亡者数を減らすといった道路交通の問題解決に効果が期待されている。ドライバーへの運転負担軽減や高齢者の安全運転支援などが期待できる。

 

画像認識プロセッサの適用範囲は自動車にとどまらない。人の動きを検知して空調・照明を制御するシステムや、一度に大量の人を監視するカメラや道路交通での歩行者・車両を検知するシステムなどにも広がっており、Viscontiが果たす重要な役割は、今後も広まっていくはずだ。

 

画像認識AIプロセッサ Visconti ~車載篇~
この動画は2019年5月30日に公開されたものです。
画像認識AIプロセッサ Visconti™ -スマートシティー編-
この動画は2019年10月9日に公開されたものです。

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