Wie und was der Tesla Autopilot sieht

Einer der beliebtesten Gründe, warum Menschen Teslas kaufen, ist neben der Leistung und Reichweite die Suite von Selbstfahrfunktionen des Unternehmens. Elon Musk sagte zuvor, dass Tesla sowohl ein Softwareunternehmen als auch ein Autohersteller ist.

Was also unterscheidet Teslas Autopilot- und Full-Self-Driving-Funktionen von jedem anderen Autohersteller auf dem Planeten? Wie sehen Tesla-Fahrzeuge, was in der Welt um sie herum vor sich geht?

Die Grundlagen eines selbstfahrenden Systems

Bevor wir uns mit Teslas Autopilot befassen, werfen wir einen Blick auf die Grundlagen eines selbstfahrenden Systems. Damit ein Fahrzeug erfolgreich auf einer Stadtstraße navigieren kann, muss es auf physische Objekte um sich herum und auf Schilder, Ampeln und andere visuelle Hinweise achten, denen es begegnet.

Um diese Daten zu erfassen, benötigen Sie zwei Arten von Eingaben an Ihrem Auto:

• Abstandssensoren: Dies sind in der Regel Ultraschallsensoren oder Lidars, die um das Auto herum platziert werden, um eine virtuelle Karte der Umgebung des Autos zu erstellen.
• Kameras: Zur Erkennung von Stoppschildern, Ampeln, Spurwechselschildern auf der Straße und anderen visuellen Hinweisen muss das System eine sichere Entscheidung treffen.

Ein einfaches Navigationssystem würde diese beiden Eingabetypen verwenden, um den Weg des Autos genau zu beurteilen. Fortgeschrittenere Systeme, wie sie in einem Tesla verwendet werden, verringern jedoch langsam die Abhängigkeit von entfernungsmessenden Sensoren für wichtige Entscheidungen.

Stattdessen verlassen sie sich auf eine Reihe von 360-Grad-Kameras, die das Auto abdecken, um ein vollständiges Sichtfeld zu erhalten, andere Autos, Objekte, Fußgänger und relevante Beschilderungen in der Nähe zu kartieren und entsprechend zu arbeiten.

Das soll nicht heißen, dass abstandsmessende Sensoren obsolet werden. Sie werden immer noch auf Ihrem Tesla vorhanden sein und eine entscheidende Rolle spielen. Da Computer immer schneller, kleiner und leistungsfähiger werden, entwickelt sich auch das maschinelle Sehen viel schneller. Es ist besser, nur einen Datenstrom zu verarbeiten, als mehrere Eingaben zu verarbeiten.

Wie funktionieren die Systeme von Tesla?

Ab April 2019 ist jeder Tesla mit acht Kameras ausgestattet, die eine vollständige 360-Grad-Sicht auf alles um das Auto herum mit einer Reichweite von bis zu 250 Metern bieten. Video-Feeds von jeder dieser Kameras werden dann verarbeitet, um Objekte, Schilder und alles andere zu erkennen, das für die Bewegung und Navigation des Autos relevant sein könnte.

Die eigentliche Verarbeitung selbst übernimmt der Bordcomputer. Jeder Feed wird vom Algorithmus verarbeitet und Points of Interest wie Ampeln, Schilder, fließender Verkehr und Fußgänger in der Umgebung werden markiert.

Das Erkennen von Objekten in einem Video-Feed selbst ist auch keine allzu schwierige Aufgabe. Mit einer Bildverarbeitungsbibliothek wie OpenCV können Sie ganz einfach selbst ein kleines Skript schreiben, das alles erkennt, von fließendem Verkehr bis hin zur tatsächlichen Geschwindigkeit, mit der sich der Verkehr bewegt.

Hier kommen die neuronalen Netze von Tesla zum Tragen. Wenn Sie eine vereinfachte Version von Teslas Autopilot- oder Teslas Full Self-Driving-Software bauen würden, bräuchten Sie ein neuronales Netzwerk, das Dinge identifizieren kann.

Wie bei jeder maschinellen Lernanwendung gilt: Je größer der Trainingsdatensatz, desto genauer erkennt der Algorithmus Dinge, ob es sich um Autos, Fußgänger oder Straßenschilder handelt. Mit Hunderttausenden von Autos, die jeden Tag Millionen von Kilometern fahren, hat Tesla einen ziemlich großen Trainingsdatensatz aufgebaut.

Dieser Datensatz bildet das Rückgrat des neuronalen Netzwerks von Tesla. Es wird jeden Tag besser darin, Dinge zu erkennen oder zu „sehen“, da immer mehr Autos auf der Straße Informationen in die Datenbank einspeisen.

Dieses neuronale Netzwerk bildet zusammen mit der oben erwähnten Reihe von acht Kameras das, was Tesla Tesla Vision nennt, das Autopilot und verwandte Funktionen bietet. Denken Sie daran, dass der Autopilot zwar standardmäßig in allen Teslas (ab April 2019) enthalten ist, zusätzliche Funktionen jedoch über Ihr Tesla-Konto erworben werden müssen.

Sobald alle Entscheidungen getroffen sind, geht es nur noch darum, diese Logik auf sichere und schrittweise Weise in die Bewegung des Autos zu übertragen. Der Algorithmus kommuniziert mit dem integrierten Motorcontroller des Autos und sagt ihm, was zu tun ist. Das Auto folgt dann dem Beispiel, und Sie erhalten, was wie automatisches Fahren erscheint.

Welche Selbstfahrfähigkeiten bieten Tesla-Autos?

Im Moment sind folgende Autopilot-Pakete von Tesla verfügbar.

Autopilot

Dies ist die Standardsuite von Selbstfahrfunktionen, die in allen Teslas enthalten sind. Zu den verfügbaren Funktionen gehören:

• Verkehrsbewusster Tempomat: Passt die Geschwindigkeit Ihres Autos an die des umgebenden Verkehrs an.
• Autosteer: hilft dem Auto, innerhalb einer „klar markierten Fahrspur“ zu bleiben. Funktioniert in Verbindung mit der verkehrsbewussten Geschwindigkeitsregelung.

Verbesserter Autopilot

Dies ist wahrscheinlich das preiswerteste Paket, wenn es um Teslas Fahrassistenten geht, ein Preis von 6.000 US-Dollar. Zu den verfügbaren Funktionen gehören:

• Automatischer Spurwechsel : Bewegt das Auto auf eine benachbarte Spur auf der Autobahn, wenn der Fahrer den Blinker setzt.
• Autopark: Hilft beim parallelen oder senkrechten Einparken.
• Mit Autopilot navigieren: Schlägt Spurwechsel vor, hilft beim Navigieren an Kreuzungen und unterstützt die automatische Spurwechselfunktion, indem sie Hinweise für Auf- und Abfahrten auf Autobahnen bietet. Derzeit in der Beta-Phase.
• Herbeirufen: Ruft Ihr Auto automatisch von oder zu einer engen Lücke. Nur für kurze Distanzen gedacht.
• Smart Summon: Navigiert durch komplexere Umgebungen und Parkplätze, um Sie auf einem Parkplatz in Ihrer direkten Umgebung zu finden.

Vollständige Selbstfahrfähigkeit

Wie der Name schon sagt, ist dies die fortschrittlichste Stufe des autonomen Fahrens, die ein Tesla für einen Moment erreichen kann. Der Preis beträgt derzeit 15.000 US-Dollar im Voraus, nach einer Erhöhung um 3.000 US-Dollar im Oktober 2022 gegenüber dem ursprünglichen Preis oder einem Abonnement von 199 US-Dollar pro Monat. Zu den verfügbaren Funktionen gehören:

• Alle Funktionen, die in Autopilot und Enhanced Autopilot enthalten sind.
• Verkehrs- und Stoppschildkontrolle: Sucht aktiv nach Stoppschildern und Ampeln, um das Auto rechtzeitig anzuhalten. Die Funktion befindet sich derzeit in der Beta-Phase und erfordert eine aktive Fahrerüberwachung.
• Automatische Lenkung auf Stadtstraßen: Dies ist ein bevorstehendes Feature, dessen Einzelheiten noch bekannt gegeben werden müssen.

Ist Teslas vollautonomes Fahren tatsächlich autonom?

Das hängt wirklich davon ab, was Sie von diesem System erwarten. Wenn Sie auf Ihrem täglichen Weg zur Arbeit oder auf Autofahrten nur nach Komfort suchen, sind diese Funktionen sicherlich eine große Hilfe. Wenn Sie jedoch damit rechnen, herumgefahren zu werden, sind die Systeme noch nicht ganz so weit.

Wie bereits erwähnt, ist der erweiterte Autopilot im Moment Teslas umfassendste Suite von Fahrerassistenzfunktionen. Der Name Full Self-Driving ist ein wenig irreführend, da Tesla selbst klar sagt, dass die Fahrerüberwachung jederzeit erforderlich ist.

So schnell das Unternehmen auf dem Weg zum vollautonomen Fahren voranschreitet, hat es immer noch mit Widerständen und Vorschriften zu kämpfen. Das Full Self-Driving-System wird ebenfalls noch getestet, was an sich schon ein ganz anderes Dilemma darstellt.