インディオートノマスチャレンジ

インディオートノマスチャレンジ

2021年最初のレースのロゴ
国	アメリカ合衆国 イタリア
開幕シーズン	2021
チーム	10 [1]
コンストラクター	ダラーラ
タイヤサプライヤー	ブリヂストン
現在のチャンピオン	2台追い越しイベント：PoliMOVE 自律レーシング チーム、 最速ラップタイムトライアル:キャバリア・オートノマス・レーシング
公式サイト	インディオートノマスチャレンジ

インディ・オートノマス・チャレンジ（IAC ）は、自動運転レースカーの主要かつ唯一のアクティブなレースシリーズです。IACに参加する車両は、人間の介入なしにサーキットラップを完了し、追い越し操作が可能なSAEレベル4の 自動運転です。 ^[2]

学生/大学チームのみで構成され、コンテストに参加する各チームは同じ車両、カスタムビルドのダラーラAVシングルシーターを使用します。AV-21はダラーラのIL-15モデルから派生したもので、完全な自動運転に必要なセンサー、アクチュエーター、コンピューティングハードウェアが追加されています。^[3] 2024年までに、シリーズはダラーラAV-24仕様を使用していました。これは、同じベースのダラーラシャーシですが、完全に再設計されたコンピューティングハードウェア、センサースイート、およびソフトウェアスタックです。^{[4]参加チームは、}マサチューセッツ工科大学、カーネギーメロン大学、ピッツバーグ大学、KAIST、ミラノ工科大学、TUM、チューリッヒ工科大学、バージニア大学、パデュー大学など、世界中の大学の研究者で構成されています。

最初のレースは2021年10月にインディアナポリス・モーター・スピードウェイ（IMS）で開催されました^{[5] 。 [6]} 2019年11月、競技チームが実際のレースカーを受け取る前に自律走行レースの能力を開発し、実証するための実証の場として始まった最初の3年間のシミュレーターのみでのチャレンジ期間の後です。それ以来、この競技はラスベガス・モーター・スピードウェイやテキサス・モーター・スピードウェイなどのいくつかの有名なオーバルサーキットでレースを行い、2023年6月にはモンツァ・サーキットで初のロードコースサーキットでレースを行いました。^[7]

4年間にわたるIACのトラック上での競技会で、このチャレンジは2つの競技イベントを含むまでに進化しました。2021年からは、すべてのチームがコース上で個別のタイムトライアルを行い、楕円形のトラックで5分間に達成された最速ラップでイベントが採点されます。後に^{[いつ? ]、}マルチカーイベントが追加されました。2台の車がスクリプトに従って追い越し競争を行い、先頭車に割り当てられた速度が徐々に上昇し、2台の車が「どちらかが諦めるか事故を起こすまで、猫とネズミのゲームのように追い越し続けます。」^[8]

2024年までに、自動運転レースカーはオーバルサーキットで最高速度171mph（275km/h）を達成し、2台追い越しレースでは160mphを維持する固定速度車両を追い越すことに成功しました。^[8]

DARPAグランドチャレンジの後継として^[9]、IACは自動運転車の開発のための挑戦的な環境を提供することを目指しました。大学のチームは、2024年までのIACルールによって制約された、レーストラックの厳しい環境での自動運転タスクを解決するためのソフトウェア^[10]の開発に招待されました。このルールでは、レーストラックに一度に1台または2台の車しか入れないこと、^[1]および車両に搭載された6台のカメラセンサーのみによる自動制御アプローチが制限されています^{[11] 。}

競技中、チームはシミュレーション環境とクラウドコンピューティングを使用して、アルゴリズムの成熟度をテストし、証明しました。^[12] IACのレースカーは、高い横方向および縦方向の加速度で最高時速290km（180mph）^[13]で走行することになっていたため、ソフトウェアは敵対的な環境で経路を計画し、計算時間を短くして安全かつ確実に走行する必要がありました。^[14]

全体として、2021年のIACには3つの主要な目標が設定されました。^[15]

1. 自動運転車のエッジケースシナリオの定義と解決。
2. 新たな自動運転技術とイノベーションを促進する。
3. 受け入れを確実にするために、一般の人々を競争に参加させます。

IACの取り組みは当初、インディアナポリスを拠点とする非営利団体であるEnergy System Networkによって主導されました。^[16] IACの目標は、レーストラックでの認識、計画、制御を可能にする完全な自動運転ソフトウェアスタックの開発に重点を置くことでした。^{[17] [更新が必要]}

IACは、その数年にわたる運営の中で、競技が行われたすべてのレーストラックで、自動運転車の速度記録を超える数々の記録を達成した。^{[18] [19]} 2022年現在、自動運転車の陸上速度記録は、2022年4月28日にケネディ宇宙センターの^{[アップデート]}滑走路で達成され、ダラーラAV-21が時速309.3km（時速192.2マイル）の速度に達した。^[20]

IACチームの科学的研究は、主に自動制御、^{[21] [22]} 経路計画^{[23] [24]}およびロボット知覚^{[25] [23]}に関するいくつかの学術出版物につながっています。

実際の選手権に参加する資格を得るために、参加チームはまずシミュレーターで自律運転能力を実証する必要がありました。^{[いつ? ]}ソロラップや単純な障害物回避^[26]から1対1のフルレース^[27]まで、難易度が上がっていく一連のハッカソンチャレンジを完了することで。シミュレーション環境では、チームにインディアナポリスモータースピードウェイとダラーラAV-21レースカーの完璧なレプリカが提供されました。^[要出典]

シミュレーションのみの競技は、2021年6月30日に開催されたIACシミュレーションレースで最高潮に達した。これは予選ラウンドで構成され、チームは最速のソロラップを完了する必要があり、トラック制限に違反した場合はタイムペナルティが課せられた。その後、チームは決勝への出場資格を得るために2つの8台の車両による準決勝レースに分かれた。^[28]

準決勝と決勝では、他の車両との衝突により多くの車両が失格となり、衝突が発生するたびにレースは中断され、再スタートとなった。準決勝の最終タイムが決勝レースの順位を決定するために使用され、ポールポジションからスタートし10周にわたってその位置を守ったチームPoliMOVE ^[6]が優勝した。^[28]

優勝チームには10万ドルが授与され、2位チーム（TUM Autonomous Motorsport）には5万ドルが授与された^[6]。

• DSQ = 失格
• DNQ = 資格なし
• DNF = 完走しなかった

シミュレーションレースの後、^{[いつ? ]} 9チームが車両を購入し、最初の実際のレースへの参加が認められました。シミュレーションレースに参加していたチームのいくつかは、財政的負担を分散するために合併しました。^[36]

インディアナポリス・モーター・スピードウェイ（IMS）で開催されたインディ・オートノマス・チャレンジは、2021年10月23日に開催されました。主催者の当初の意図では、IACシミュレーション・レースの場合と同様に、10台の車両による伝統的なレース^[37]になるはずでしたが、最終的には競技の範囲が障害物回避テストを含むタイムトライアルイベントに縮小されました。^[38]

このレースは、多くのチームがクラッシュにより競技からリタイアした後、TUMオートノマスモータースポーツ^{[5]が100万ドルの賞金とともに優勝し、 [39]、}ユーロレーシングは表彰台2位となり、ポリムーブは壁にクラッシュしたものの、すでにタイムを記録していたため^{[説明が必要]}、3位を獲得した。

次回のインディ・オートノマス・チャレンジ大会は、2022年1月7日にラスベガス・モーター・スピードウェイ（LVMS）で、2022年版コンシューマー・エレクトロニクス・ショーの最終イベントとして開催された。イベント自体はCES参加者に限定されていたが、ライブストリーミングされた。インディアナポリスのイベントでの単一車両タイムトライアルの後、今度はトラック上に複数の車両を配置した自動運転レースカーによる別の大会を開催することが決定された。^[40]

チームの作業を簡素化するため、レースでは「オーバーテイクゲーム」形式が採用された。これは、ディフェンダー車両が一定速度を維持し、アタッカー車両がラップ終了前にオーバーテイクを完了する必要があるというものである。オーバーテイクが完了すると、役割が入れ替わり、ディフェンダーの速度が上昇する。チームは、テニス形式のエリミネーショントーナメントで開催されるレースマッチへの出場資格を得るために、イベント前のテスト日にトラック上で完全かつ安全なオーバーテイクを実行する必要があった。環境をさらに簡素化するため、ディフェンダーはターンの内側に留まることを強制された。^[41]

KAISTとの準決勝レースに勝利した後、^[42] PoliMOVEは2022年のIACラスベガスレース^{[43]で、時速150マイル（240km / h）で防御するTUMオートノマスモータースポーツ[44]}を自動追い越しに成功させ、優勝しました。ドイツチームは、車番5（PoliMOVE）が追い越しを完了している間に、過度に積極的な障害物回避操作を行った後、制御不能に陥りました。^[45]

2022年にラスベガスで開催されたIAC大会の成功により、シリーズは新たなサーキットへと拡大することになりました。コンシューマーテクノロジー協会は、 IACの契約を更新し、ラスベガスで開催される2023年のコンシューマーエレクトロニクスショーに出場することになりました。夏休みと車両のリフレッシュ（エンジン出力の向上^[46]と新しいセンサーとコンピューティング機器を含む）の後、車両は次の挑戦のためにテキサス州フォートワースに持ち込まれました。

テキサス・モーター・スピードウェイ（TMS）でのインディ・オートノマス・チャレンジは2023年11月に開催された。2022年ラスベガス大会からのルールの大きな変更点は、競技の安全性を高めるために優先権と最小縦方向および横方向の分離ルールが導入されたものの、防御車両の軌道選択の自由度が高まったことである。^[47]

レースは朝から大雨が降った後、寒くて濡れたトラックで行われた。^[48]シミュレーションレースで起こったことと同様に、多くのチームが衝突を起こしたり、車間の最小距離に違反したりしたために失格となった。これは、アルゴリズムが相手の自由度の増加に安全に対処できなかったためである。^[49]チームPoliMOVEはAI Racing Techとの決勝レースで優勝した。^[50]

2023年1月7日、ラスベガス・モーター・スピードウェイで開催された2023年インディ・オートノマス・チャレンジは、^[51] 2022年TMSレースと同じルールに従って開催された。チームのソフトウェアが進歩するにつれて、TMSレースに関してはより高度な車両の相互作用とより少ない事故が発生した。^[52]

チームPoliMOVEは再び優勝し、イベント中に最高速度約180mph（289.682km/h）に達し^[53]、前年の自身の速度記録を破りました。

2023年ラスベガスのイベントで、IACは2023年のMIMOイベントの一環として、イタリアのモンツァサーキットでヨーロッパに来る意向を発表しました。 ^[54] 2023年6月16日から18日にかけて開催された このイベントには、5つのIACチームが参加しました。^[55]

ロードコースサーキットではオーバルコースに比べて走行が難しくなっており、またGPSがコースを完全にカバーしていないため、^[56]イベント形式は再び単一車両によるタイムトライアル競技となった。チームPoliMOVEが最速ラップを記録し、TUM Autonomous Motorsportが2位、TII Unimore Racing（旧Euroracing）が表彰台の最下位となった。^[57]

CES®2024では、インディ・オートノマス・チャレンジがレースシリーズの次世代自動運転車プラットフォームであるIAC AV-24を発表しました。^{[58] [11]} PoliMOVE、TII Unimore Racing、AI Racing Techの3チームは、2024年1月11日にラスベガス・モーター・スピードウェイでAV-24車での自動運転ラップを披露しました。^[59]

残りのチームは、旧型のAV-21自動運転車で自動追い越しチャレンジに参加した。TUMオートノマス・モータースポーツは、最終ラウンドでバージニア大学のキャバリエ・オートノマス・レーシングと対戦した。^[60]キャバリエのレースカーは、最終ラウンドで防御車として加速したが、これは競技規則で禁止されており、ラウンドはTUMオートノマス・モータースポーツが勝者、キャバリエ・オートノマス・レーシングが2位で終了しなければならなかった。^[61]最初の準決勝は、MIT-PITT-RWとキャバリエ・オートノマス・レーシングの間で行われ、ラウンドが終了する前にキャバリエ・オートノマス・レーシングがMIT-PITT-RWの車を時速143マイルで追い抜いた。^[62] 2回目の準決勝では、TUMオートノマス・モータースポーツがKAISTと直接対決し、TUMが準決勝の勝者となった。^[要出典]

インディアナポリス・モーター・スピードウェイでの第2回IACレースは、このトラックで最初の自動運転インディ・オートノマス・カー・レースが開催されてから3年後の2024年9月6日に開催されました。19の工学部から10チームの学生（ほとんどが大学院生）が競い合いました。 ^[1]

IAC 大会は今年で 4 年目を迎えたが、レースは依然として 2 つの競技イベントのみに限定されている。すべてのチームが個人タイム トライアルを実施し、5 分間で最速ラップをマークして競技が行われる。唯一のマルチカー イベントは 2 台の車による追い越し競技で、先頭車に徐々に高い速度が割り当てられ、2 台の車は「どちらかが諦めるか事故を起こすまで、猫とネズミのゲームのように追い越しを続けます」。^{[8] [4]}

タイムトライアルの優勝者はバージニア大学のキャバリエ・オートノマス・レーシング（車番号9）で、時速171マイル（275km/h）でした。追い越し競争の優勝者はイタリアのチーム、ポリムーヴ・MSU（車番号5）で、先頭車両は時速160マイル（260km/h）に制限されていましたが、ポリムーヴ・MSUはそれを追い越し、一時的に時速10～20マイル速い速度を達成しました。^[8]追い越し競争の2位のチームは時速160マイルの増加で車番号5を追い越すことはできませんでしたが、時速155マイルの増加で追い越すことに成功しました。

2021年から2024年までの実際の自動車レースのほとんどの結果は、次の表にまとめられています。^{[更新が必要]}

• DSQ = 失格
• DNA = 出席しなかった
• DNF = 完走しなかった
• DNQ = 資格なし
• DNS = 開始されませんでした

IAC向けに、特別な自律走行レースカーが開発されました。最初は2021年にクレムソン大学^[65]のディープオレンジプロジェクト^{[66]で開発され、} CES 2021で発表されました。^{[67]このレースカーは}ダラーラ・ インディ・ライト・シャーシ^[68]をベースにしており、計算ハードウェア、センサー、アクチュエーターで強化され、レーストラックでの自律運転をサポートします。 ^[69]

この車両は「ダラーラAV」と名付けられている。2021年のIACチャレンジで初めて導入されたモデルは、後輪駆動で、335kW（449馬力）の内燃エンジンを搭載し、6速シーケンシャルギアボックスを備えたダラーラAV-21だった。外部環境を認識するために、AV-21車両には6台のモノクロカメラ、4台のレーダー、3台のLiDAR、およびRTK GPSが搭載されていた。車両の組み立て、サービス、メンテナンスは外部の会社によって行われている^{[どの会社？ ]}。^[70]

物理的な車両の開発は、シミュレーションチャレンジやレースと並行して行われ、チームはハードウェアを必要とせずにシミュレータを使用してチーム固有のソフトウェアを開発できるようにしました。 ^[71]チームは、2021年10月にインディモータースピードウェイで開催される最初のIACレースに参加するために、レースカーを購入する必要がありました。

2024年までにIACレースカーの仕様が変更され、IACレースシリーズ向けの次世代自律走行車プラットフォームであるダラーラAV-24 ^{[4] （IAC AV-24としても知られる）になりました。 [58] [11] [72]}

AV-24はAV-21と同じダラーラAVシャーシをベースにしていますが、^[11] IACはコンピューティングハードウェア、センサー、ソフトウェアシステムを全面的に再設計し、レースカーの自律走行運転をサポートしています。新しい装備には、6台のAllied Vision Mako G-319Cカメラ（解像度2064 x 1544ピクセル、色深度12ビット、37.5フレーム/秒）、Luminar Iris 360度長距離275メートル（902フィート）LIDARシステム、範囲300〜1,500メートル（980〜4,920フィート）のContinental ARS 548レーダーセンサー、New Eagle/IACカスタムドライブバイワイヤシステム（ステアバイワイヤ、ブレーキバイワイヤ、フロントブレーキとリアブレーキの独立作動を含む）、Marelliレースコントロールとリアルタイムデータインターフェース、改良されたGPSインターフェースが含まれています。 AV-24の最新シミュレーションツールがリリースされ、潜在的な競技者が物理的な車を購入して現実世界でテストすることなく、AIドライバーをトレーニングしてテストできるようになりました。^{[11] [58]}

以前のAV-21ハードウェア/ソフトウェアプラットフォームは、特に配線ハーネスの脆弱性においてメンテナンスとトラブルシューティングの問題に悩まされており、多くのチームが問題を報告していました。^[11]

ウィキメディア・コモンズには、インディ・オートノマス・チャレンジに関連するメディアがあります。

• 公式サイト