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Personnaliser les véhicules autonomes avec le transfert de style de conduite par réseau de neurones

NDST améliore le confort de conduite en s'adaptant aux styles de conduite de chaque conducteur.

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Les véhicules autonomes (VA) et les systèmes avancés d'assistance à la conduite (SAAC) visent à rendre la conduite plus sûre et plus facile. Mais la sécurité n'est pas la seule préoccupation pour beaucoup d'utilisateurs. Les gens s'inquiètent souvent de se sentir mal à l'aise quand ces systèmes conduisent pour eux. Pour vraiment convaincre les utilisateurs, il faut créer des expériences de conduite qui semblent plus humaines et qui correspondent aux préférences individuelles. Cet article parle d'une approche appelée Transfert de Style de Conduite Neurale (TSCN) qui aide à atteindre cet objectif.

Le besoin de conduite personnalisée

Beaucoup d'utilisateurs ont des réserves sur les VA parce qu'ils craignent de perdre leur confort. En général, chacun a ses propres habitudes de conduite, comme la façon dont ils prennent les virages, la vitesse à laquelle ils roulent et comment ils accéléraient ou freinent. Ces habitudes varient d'une personne à l'autre. Si un VA conduit trop différemment de ce dont un utilisateur a l'habitude, ça peut créer de l'inconfort. Donc, il est essentiel de développer des systèmes qui peuvent s'adapter à ces différents styles pour que les utilisateurs se sentent plus à l'aise.

Qu'est-ce que le Transfert de Style de Conduite Neurale (TSCN) ?

Le TSCN est une nouvelle méthode qui se concentre sur la création d'une expérience de conduite personnalisée. Cette méthode s'inspire d'une technique utilisée dans le traitement d'images appelée Transfert de Style Neuronal. Tout comme on applique le style d'une image à une autre, le TSCN applique le style de conduite unique d'un utilisateur à un VA, permettant à la voiture d'agir de manière similaire à la façon dont l'utilisateur conduirait.

La méthode TSCN comporte deux composants principaux : un Modèle de Conduite de Base (MCB) et un Bloc Personnalisé (BP). Le MCB est un modèle standard qui garantit que le véhicule fonctionne en toute sécurité. Le BP apprend le style de conduite spécifique d'un utilisateur et ajuste les actions en conséquence tout en gardant la sécurité à l'esprit.

Comment fonctionne le TSCN

  1. Modèle de Conduite de Base (MCB) : C'est le point de départ pour entraîner le VA. Le MCB traite des entrées comme les données visuelles des caméras du véhicule et la vitesse actuelle pour prendre des décisions comme diriger, accélérer et freiner.

  2. Bloc Personnalisé (BP) : Le BP utilise les prédictions du MCB et apprend le style de conduite d'un utilisateur spécifique. Il prend en compte des facteurs comme la façon dont l'utilisateur accélère et décélère dans différentes situations. Ainsi, le BP modifie les actions du véhicule pour mieux correspondre à ce que ce conducteur ferait normalement.

Collecte de données

Pour entraîner la méthode TSCN, des données sont collectées auprès de conducteurs avec différents styles de conduite. Par exemple, un conducteur pourrait préférer accélérer rapidement, tandis qu'un autre pourrait adopter une approche plus progressive. Les données sont ensuite utilisées pour entraîner le BP afin qu'il puisse refléter le style unique de chaque conducteur.

Processus d'entraînement

Le processus d'entraînement se déroule en plusieurs étapes :

  1. Entraîner le MCB : La première étape consiste à entraîner le MCB pour s'assurer qu'il peut contrôler efficacement le véhicule sans être influencé par le style d'un conducteur spécifique. Cela crée un modèle standard pour une conduite sûre.

  2. Collecter des données de conducteurs : Une fois le MCB entraîné, des données sont collectées auprès de conducteurs spécifiques pour comprendre leurs styles individuels.

  3. Entraîner le BP : Dans cette étape finale, le BP est formé en utilisant les données recueillies auprès du conducteur. Le BP apprend à ajuster les sorties du MCB en fonction des habitudes individuelles du conducteur.

Simulations et tests

La méthode TSCN est testée dans un environnement de simulation. Cela permet de réaliser des expériences contrôlées où le véhicule peut être soumis à divers scénarios de conduite. Des conducteurs avec différents styles sont testés pour voir dans quelle mesure le BP peut adapter le MCB pour produire des actions de conduite personnalisées.

Résultats

Les résultats des tests TSCN montrent que ce système peut efficacement transférer le style d'un conducteur au VA. Par exemple, si le Conducteur A préfère un freinage et une accélération doux, le véhicule imiterait ce comportement au lieu d'effectuer des changements brusques. En revanche, si le Conducteur B préfère accélérer rapidement, le VA s'ajustera pour correspondre à ce profil.

La performance de la méthode TSCN est évaluée à l'aide de divers indicateurs. Les différences dans le comportement d'accélération et de freinage sont analysées pour confirmer que les bons styles sont transférés. Dans les tests, les véhicules conduits par le BP correspondaient aux styles de leurs conducteurs respectifs, prouvant que le système peut créer une expérience de conduite plus personnalisée.

Conclusions

Le TSCN propose une solution pratique pour améliorer le confort des utilisateurs dans la conduite autonome. En utilisant le MCB pour maintenir la sécurité et le BP pour s'adapter aux styles individuels, les VA peuvent offrir une expérience plus agréable et familière aux utilisateurs. Cette méthode est particulièrement importante pour augmenter l'acceptation de la technologie VA, car elle répond à une des principales préoccupations des utilisateurs : se sentir à l'aise quand le véhicule conduit tout seul.

Avec les avancées continues dans les capacités de l'IA et de l'apprentissage automatique, des méthodes comme le TSCN ont le potentiel de changer notre perception et notre interaction avec les véhicules autonomes. À mesure que la technologie VA devient plus intégrée dans notre vie quotidienne, la capacité de personnaliser les expériences de conduite jouera un rôle crucial pour rendre ces systèmes plus attrayants et accessibles à un public plus large.

Les développements futurs dans ce domaine pourraient se concentrer sur le perfectionnement de la reconnaissance et de l'application des styles de conduite, améliorant la façon dont les utilisateurs interagissent avec leurs véhicules, et menant finalement à une expérience plus intuitive et conviviale. En continuant à rapprocher la technologie et les préférences de conduite personnelles, on peut s'assurer que l'avenir de la conduite reste sûr, confortable et unique à chaque personne.

Source originale

Titre: NDST: Neural Driving Style Transfer for Human-Like Vision-Based Autonomous Driving

Résumé: Autonomous Vehicles (AV) and Advanced Driver Assistant Systems (ADAS) prioritize safety over comfort. The intertwining factors of safety and comfort emerge as pivotal elements in ensuring the effectiveness of Autonomous Driving (AD). Users often experience discomfort when AV or ADAS drive the vehicle on their behalf. Providing a personalized human-like AD experience, tailored to match users' unique driving styles while adhering to safety prerequisites, presents a significant opportunity to boost the acceptance of AVs. This paper proposes a novel approach, Neural Driving Style Transfer (NDST), inspired by Neural Style Transfer (NST), to address this issue. NDST integrates a Personalized Block (PB) into the conventional Baseline Driving Model (BDM), allowing for the transfer of a user's unique driving style while adhering to safety parameters. The PB serves as a self-configuring system, learning and adapting to an individual's driving behavior without requiring modifications to the BDM. This approach enables the personalization of AV models, aligning the driving style more closely with user preferences while ensuring baseline safety critical actuation. Two contrasting driving styles (Style A and Style B) were used to validate the proposed NDST methodology, demonstrating its efficacy in transferring personal driving styles to the AV system. Our work highlights the potential of NDST to enhance user comfort in AVs by providing a personalized and familiar driving experience. The findings affirm the feasibility of integrating NDST into existing AV frameworks to bridge the gap between safety and individualized driving styles, promoting wider acceptance and improved user experiences.

Auteurs: Donghyun Kim, Aws Khalil, Haewoon Nam, Jaerock Kwon

Dernière mise à jour: 2024-07-10 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.08073

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.08073

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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