Jak i co widzi autopilot Tesli

Jednym z najpopularniejszych powodów, dla których ludzie kupują Tesle, oprócz wydajności i zasięgu, jest oferowany przez firmę zestaw funkcji samojezdnych. Elon Musk powiedział wcześniej, że Tesla jest zarówno firmą programistyczną, jak i producentem samochodów.

Co zatem wyróżnia funkcje autopilota i w pełni samodzielnej jazdy Tesli na tle każdego innego producenta samochodów na świecie? Jak pojazdy Tesli widzą, co dzieje się w otaczającym ich świecie?

Podstawy systemu samojezdnego

Zanim przejdziemy do autopilota Tesli, przyjrzyjmy się podstawom systemu samojezdnego. Aby pojazd z powodzeniem poruszał się po drogach miejskich, musi uważać na fizyczne obiekty wokół siebie oraz na wszelkie znaki, sygnalizację świetlną i inne wizualne wskazówki, które napotyka.

Aby przechwytywać te dane, potrzebujesz dwóch rodzajów danych wejściowych w swoim samochodzie:

• Czujniki pomiaru odległości: Są to zazwyczaj czujniki ultradźwiękowe lub lidary rozmieszczone wokół samochodu w celu wygenerowania wirtualnej mapy tego, co dzieje się w otoczeniu samochodu.
• Kamery: do wykrywania znaków stopu, sygnalizacji świetlnej, znaków zmiany pasa ruchu na drodze i wszelkich innych wskazówek wizualnych potrzebnych systemowi do podjęcia bezpiecznej decyzji.

Podstawowy system nawigacyjny wykorzystywałby oba te typy danych wejściowych do dokładnej oceny ścieżki samochodu. Jednak bardziej zaawansowane systemy, takie jak te stosowane w Tesli, powoli zmniejszają zależność od czujników pomiaru odległości przy podejmowaniu ważnych decyzji.

Zamiast tego polegają na zestawie kamer 360 stopni obejmujących samochód, aby uzyskać pełne pole widzenia, mapować inne samochody, obiekty, pieszych i odpowiednie oznakowanie w pobliżu i odpowiednio działać.

Nie oznacza to, że czujniki do pomiaru odległości staną się przestarzałe. Nadal będą obecne w Twojej Tesli i będą odgrywać kluczową rolę. Po prostu komputery stają się szybsze, mniejsze i bardziej wydajne, a wizja komputerowa również postępuje w znacznie szybszym tempie. Lepiej jest przetwarzać tylko jeden strumień danych niż obsługiwać wiele danych wejściowych.

Jak działają systemy Tesli?

Począwszy od kwietnia 2019 r. każda Tesla jest wyposażona w osiem kamer zapewniających pełny widok 360 stopni wszystkiego wokół samochodu z odległości do 250 metrów. Kanały wideo pochodzące z każdej z tych kamer są następnie przetwarzane w celu wykrycia obiektów, oznakowania i wszystkiego, co może mieć znaczenie dla ruchu samochodu i nawigacji.

Właściwym przetwarzaniem zajmuje się komputer pokładowy. Każdy kanał jest przetwarzany przez algorytm, a punkty szczególne, takie jak sygnalizacja świetlna, znaki, ruch uliczny i piesi w pobliżu są oznaczane.

Samo wykrywanie obiektów w kanale wideo również nie jest zbyt trudnym zadaniem. Korzystając z biblioteki przetwarzania obrazu, takiej jak OpenCV, możesz z łatwością samodzielnie napisać mały skrypt, który wykryje wszystko, od przemieszczania się ruchu po rzeczywistą prędkość ruchu.

W tym miejscu zaczynają działać sieci neuronowe Tesli. Gdybyś miał zbudować uproszczoną wersję oprogramowania Tesli Autopilot lub Full Self-Driving, potrzebowałbyś sieci neuronowej, która może identyfikować rzeczy.

Podobnie jak w przypadku każdej aplikacji do uczenia maszynowego, im większy zestaw danych szkoleniowych, tym dokładniejszy algorytm będzie wykrywał rzeczy, niezależnie od tego, czy są to samochody, piesi, czy oznakowanie uliczne. Z setkami tysięcy samochodów przejeżdżających codziennie miliony mil, Tesla stworzyła całkiem niezły zestaw danych szkoleniowych.

Ten zestaw danych stanowi szkielet sieci neuronowej Tesli. Coraz lepiej wykrywa lub „widzi” rzeczy każdego dnia, ponieważ coraz więcej samochodów na drogach wprowadza informacje do bazy danych.

Ta sieć neuronowa w połączeniu ze wspomnianym zestawem ośmiu kamer tworzy to, co Tesla nazywa Tesla Vision, które zapewnia Autopilota i powiązane funkcje. Należy pamiętać, że chociaż Autopilot jest standardem we wszystkich Teslach (począwszy od kwietnia 2019 r.), Dodatkowe funkcje należy zakupić za pośrednictwem konta Tesla.

Po podjęciu wszystkich decyzji pozostaje tylko przenieść tę logikę na ruch samochodu w bezpieczny i stopniowy sposób. Algorytm komunikuje się z pokładowym sterownikiem silnika samochodu i mówi mu, co ma robić. Następnie samochód podąża za nim i dostajesz coś, co wydaje się automatyczną jazdą.

Jakie możliwości autonomicznej jazdy oferują samochody Tesla?

W tej chwili dostępne pakiety Autopilota od Tesli są następujące.

Autopilota

Jest to standardowy zestaw funkcji samojezdnych, które są dostępne we wszystkich Teslach. Dostępne funkcje obejmują:

• Tempomat uwzględniający ruch drogowy: dopasowuje prędkość Twojego samochodu do ruchu ulicznego w okolicy.
• Autosteer: pomaga samochodowi utrzymać się na „wyraźnie wyznaczonym pasie”. Działa w połączeniu z tempomatem uwzględniającym ruch drogowy.

Ulepszony autopilot

Jest to prawdopodobnie najbardziej opłacalny pakiet, jeśli chodzi o wspomaganie jazdy Tesli, cena 6000 USD. Dostępne funkcje obejmują:

• Automatyczna zmiana pasa ruchu: Przesuwa samochód na sąsiedni pas autostrady, gdy kierowca włączy kierunkowskaz.
• Autopark: Pomaga w parkowaniu równoległym lub prostopadłym.
• Nawiguj na autopilocie: Sugeruje zmianę pasa ruchu, pomaga poruszać się po skrzyżowaniach i wspomaga funkcję automatycznej zmiany pasa ruchu, zapewniając wskazówki dotyczące wjazdu i zjazdu z autostrady. Obecnie w wersji beta.
• Wezwij: automatycznie „przywołuje” Twój samochód z lub do ciasnej przestrzeni. Przeznaczony wyłącznie do użytku na krótkich dystansach.
• Smart Summon: Nawiguje po bardziej złożonych środowiskach i miejscach parkingowych, aby znaleźć Cię na parkingu w Twojej bezpośredniej okolicy.

Pełna zdolność do samodzielnej jazdy

Jak sama nazwa wskazuje, jest to najbardziej zaawansowany poziom autonomicznej jazdy, jaki Tesla może uzyskać na chwilę. Obecnie kosztuje 15 000 USD z góry, po podwyżce o 3000 USD w październiku 2022 r. w stosunku do pierwotnej ceny lub subskrypcji 199 USD miesięcznie. Dostępne funkcje obejmują:

• Wszystkie funkcje zawarte w Autopilocie i Ulepszonym autopilocie.
• Kontrola ruchu drogowego i znaków stopu: Aktywnie wyszukuje znaki stopu i sygnalizację świetlną, aby zatrzymać samochód na czas. Ta funkcja jest obecnie w fazie beta i wymaga aktywnego nadzoru kierowcy.
• Autosteer na ulicach miasta: to nadchodząca funkcja, której więcej szczegółów nie zostało jeszcze ogłoszonych.

Czy w pełni autonomiczna jazda Tesli jest faktycznie autonomiczna?

To naprawdę zależy od tego, czego oczekujesz od tego systemu. Jeśli szukasz tylko wygody podczas codziennych dojazdów do pracy lub podróży, z pewnością te funkcje są bardzo pomocne. Jeśli jednak spodziewasz się, że będziesz jeździł, systemy nie są jeszcze gotowe.

Jak wspomniano wcześniej, w tej chwili ulepszony autopilot jest najbardziej kompletnym zestawem funkcji wspomagających kierowcę Tesli. Nazwa Full Self-Driving jest trochę błędna, ponieważ sama Tesla wyraźnie stwierdza, że ​​nadzór kierowcy jest wymagany przez cały czas.

Tak szybko, jak firma zmierza w kierunku pełnej autonomicznej jazdy, wciąż musi walczyć z opozycją i przepisami. Nadal testowany jest również system w pełni autonomicznej jazdy, co samo w sobie jest zupełnie innym dylematem do rozwiązania.