Что может автопилот тесла
Автопилот Тесла- самая продвинутая из современных систем на рынке
Как работает автопилот Tesla и почему он лучший
Автономные автомобили теперь не назовешь чем-то фантастическим. Мы все стали свидетелями прихода настоящей революции в мире автоматизированных машин, и Тесла, на данном этапе именно тот бренд, что находится ближе всего к достижению конечной цели.
В то время как Mercedes-Benz и другие автопроизводители экспериментируют с автономными транспортными средствами с 1980 годов, именно внезапно появившийся стартап Тесла, стал первым автомобильным производителем, который сделал коммерчески доступную систему, наиболее близко подошедшую к реализации мечты миллионов фантазеров прошлого, которая позволит автомобилям ездить самостоятельно, даже без необходимости водителю держать руки на руле.
К примеру, на продвинутых моделях Mercedes-Benz с аналогичными доступными системами человеку за рулем приходится держать руки на руле, в то время когда включена данная функция, на случай непредвиденных ситуаций. Тесла как мы видим пошла дальше, сделала мечту реальностью…, и практически сразу отошла на шаг назад.
Хоть первоначально автономная система Tesla не нуждалась в этом, компании пришлось ввести за правило стандартное положение в кресле водителя, с руками на руле. Отступление инженерам пришлось сделать из-за хулиганов за рулем, что только не вытворяли люди, включая эту функцию на Model S, снимали безобразие на видео и выкладывали свои проделки в интернет.
Функция стала впервые доступна в октябре 2015 года, и была интегрирована в версии обновления программного обеспечения Tesla под номером 7.0. Функция автопилота была направлена на улучшение существующих полуавтономных возможностей Model S.
Молниеносный переход от начального уровня до продвинутого стал возможным благодаря тому, что автомобиль изначально уже обладал широким спектром датчиков и унифицированного оборудования на борту. Основная часть органов управлялась электроникой, поэтому было гораздо легче адаптировать систему под управление компьютером. Как и в авиационной промышленности, каждая система дублируется, так что автопилот автомобиля представляет из себя очень надежную схему, которая практически не может отказать. Скорее всего стратегия дублирования в будущем будет использоваться каждым автопроизводителем, создающим автономные транспортные средства.
Пока Тесла не может полностью исключить присутствие человека за рулем, но Элон Маск имеет большие виды на развивающуюся систему. Утверждается даже, что пройдет немного времени и будет сделана версия автомобиля способная самостоятельно проехать от одного американского побережья к другому и даже самостоятельно заряжаться по дороге.
Сейчас Model S или X может самостоятельно (без участия водителя и даже его присутствия в автомобиле) передвигаться на максимальное расстояние в 12 метров. Функция подходит максимум для парковочных действий. Главный плюс, просто при этом не нужно сидеть за рулем. Функция «Вызова» выглядит эффектно и впечатляюще, несколько лет назад самопаркующийся автомобиль выглядел настолько неправдоподобно круто, что при виде этого действия просто дух захватывало. Автопроизводители старались максимально прорекламировать новую фишку своих авангардных моделей, снимали клипы, делали рекламу, десятки рекламных роликов было сделано для продвижения этой странной технологии. Tesla пошла другим путем, скромно сделав лучший образец технологии и просто начав выпускать свои самопаркующиеся новинки. Умиленные автовладельцы не заставили себя долго ждать, самостоятельно понаделали десятки видео, сделав бесплатную рекламу инновационного Tesla на весь мир.
На что способна функция Автопилот
Любая из моделей Tesla на которой установлен Автопилот может держаться в пределах своей полосы, передвигаясь автономно по дороге, избегать столкновения при помощи торможения и рулежки, найти место для парковки и припарковаться, регулировать свою скорость в зависимости от интенсивности движения, в том числе до остановки ТС и перестраиваться по требованию водителя, достаточно включить поворотник. Уникальность Тесла состоит в том, что она уже может делать весь этот набор функций, в то время как некоторые автомобили на рынке могут исполнять лишь отдельные вещи из списка.
Еще одна по-настоящему умная вещь в системе автопилота является его функция обучения. Каждая модель, оснащенная системой автопилотирования, поддерживает обратную связь в режиме реального времени с облаком Тесла, посредством этого компания постоянно совершенствует систему и улучшает поведение каждой машины. Другие автопроизводители не имеют этого важного звена в своих авто с полуавтономными возможностями.
Ограничения функции автопилота Tesla
Если транспортное средство находится в жилом районе, в котором нет разметки осевой линии, система не сможет превышать установленной скорости движения более чем на пяти миль в час (8 км/ч). Таковы требования безопасности. Автомобиль также может принять решение ехать медленнее, если условия потребуют этого. Поэтому Тесла рекомендует использование автопилота на шоссе. Тем не менее пользователи на собственном примере показали, что он может неплохо работать и на загородных дорогах. Хотя автономный режим движения для двухполосных дорог- одно из ограничений функции автопилота известное в данный момент.
Еще одно ограничение, налагаемое на использование автопилота Тесла после обновления 7.1, заключается в том, что водитель теперь обязан держать руки на руле, когда система включена. Сделано это было для того чтобы предотвратить небезопасное поведение владельцев за рулем, которое имело место быть после выпуска первой версии автопилота 7.0. Некоторые люди на радостях от технического прогресса вели себя во время движения на автопилоте не совсем адекватно, пересаживались в едущем авто на заднее сидение, другие читали книги или занимались иными небезопасными вещами. Как говорится, без комментариев.
Функция «Вызова» была уникальной в автомобильном мире до последнего времени, но с приходом БМВ с опциональным пакетом, устанавливаемым на модели G11/G12, расстановка сил несколько изменилась. Теперь и престижный седан BMW можно запарковать с помощью сенсорного пульта дистанционного управления. В случае системы Тесла, водители использовали свой мобильный телефон, чтобы вызвать машину с парковки или наоборот, загнать ее в гараж.
Согласно собранной калифорнийской компанией информации, Тесла советует владельцам при использовании системы автопилота ездить в средней полосе на шоссе. Решение поможет в том случае, если разметка не видна или на дороге сложные погодные условия и транспортное средство потребует водителя взять управление под свой контроль. Поскольку водитель обязан держать по крайней мере одну руку на руле, вмешательство человека будет мгновенным и опасной ситуации можно будет избежать.
Как работает функция автопилота на автомобилях Tesla
Тесла Модель S имеет 12 ультразвуковых датчиков дальнего радиуса действия, расположенных вокруг автомобиля для того чтобы «зондировать» происходящее вокруг в диапазоне до 4,8 метров в любом направлении и при любой скорости. Модель также обладает передним радаром, фронтальной камерой, высокоточным GPS, и системой, которая обрабатывает все данные из указанных устройств для формирования виртуального образа дороги и обстановки впереди. Так как у автомобиля полностью цифровая комбинацию приборов, последняя способна отображать то, что автомобиль «видит» в режиме реального времени.
Благодаря функции самообучения, каждая Тесла с системой автопилота сообщает автопроизводителю в режиме реального времени о проблемах, это дает возможность исправлять все возникающие ошибки в кратчайший срок и даже превентивно удалять потенциальные ошибки, прежде, чем другие автомобили и пользователи почувствуют «недуг». Ни один автопроизводитель в мире не реализовал работу так продуманно, как это было сделано в автономных или полуавтономных транспортных средствах от Tesla. Разве что Google собирает данные подобным образом. Но к сожалению, для Google, Тесла стала первой в этом, а история показывает, что первый почти всегда победитель. Исключением из правила можно разве что назвать того, кто делает что- то лучше, чем все остальные, несмотря на то, что он не стал пионером. Но и здесь у Tesla тылы хорошо прикрыты, этот молодой стартап смог перегнать почти все компании с мировыми именами, занимавшиеся проблемой автономного вождения многие десятилетия.
Что Тесла планирует делать с автопилотом
Согласно заявлениям Элона Маска, Тесла в трех годах от предложения функции «Summon», благодаря которой электрический автомобиль сможет проехать от западного до восточного побережья и наоборот. Так как эта американская компания продемонстрировала впечатляющий прогресс по сравнению с другими автопроизводителями, мы считаем, что есть высокая вероятность реализации задуманного плана, но не обязательно в сроки, упомянутые Маском.
Тесла сможет предоставить автомобиль, способный ездить не только по территории США или Европы, вполне возможно, пройдет немного времени и этот автономный электрокар сможет преодолеть весь путь от Карелии до Петропавловска-Камчатского. Единственная функция, которая пока не будет доступна на российском маршруте, это автоматическая подзарядка автомобиля. Российским пользователям придется довольствоваться розетками, ведь даже в США, развитие сети заправочных электростанций оставляет желать лучшего.
Развитие супербыстрых электрозаправок станет следующим важнейшим этапом в продвижении электрокаров бренда, особенно для версий с высокой мощностью Model S и X.
По всей видимости получается, что лет через пять мы увидим действительно автономные машины на дорогах разных стран мира. И даже если калифорнийской компании не удастся революционно улучшить систему, она все равно будет стоять на ступень выше всех других подобных функций установленных у конкурирующих автопроизводителей.
Автопилот Тесла в действии с обновлением программным обеспечением 7.1
Тесла избегает аварии на автопилоте
Презентация Tesla «Autopilot»
Как работает автопилот Tesla в 2021 году
Благодаря смелым инновационным решениям Tesla Motors, автомобиль стал не просто средством передвижения, а способом неограниченной мобильности своего владельца. Этот робот на колёсах способен трудиться 24 часа в сутки и помогает присутствовать своему хозяину одновременно в нескольких местах – на дороге, в офисе, онлайн и чувствовать себя словно в уютном кресле родного дома с помощью удивительной технологии будущего – автопилота.
Как устроен и как работает автопилот в электромобилях Тесла, давайте разбираться!
Что такое автопилот Tesla
Автопилот — это усовершенствованная система помощи водителю, повышающая безопасность и удобство за рулём. При правильном использовании автопилот снижает общую нагрузку на водителя при помощи 8 внешних камер, радара, 12 ультразвуковых датчиков и мощного бортового компьютера, который обеспечивают дополнительный уровень безопасности в путешествии.
Автомобили Tesla, выпущенные в период с сентября 2014 года по октябрь 2016 года, были оснащены одной камерой и менее мощными радарными и ультразвуковыми датчиками. Автопилот давал возможность полного самостоятельного вождения для водителя, который держит руки на руле и готов взять на себя управление в любой момент.
Этот функционал был заложен в качестве основы для того, чтобы со временем создать полностью автономный и безопасный электромобиль. Начиная с 2016 года компания довела систему автопилотирования до версии 7.1, что значительно расширив функционал.
Функции автопилота Tesla
Автопилот — это платный комплекс расширенных функций помощи водителю, который можно приобрести перед покупкой автомобиля или после того, как он был передан владельцу. В него, входят такие системы:
На сегодня часть этих функций требует активного наблюдения со стороны водителя и пока не позволяют сделать автомобиль на 100% автономным. Но, по мере накопления опыта система совершенствуется.
Принцип работы автопилота Tesla
Автопилот Tesla функционирует с помощью систем ультразвуковых датчиков, комплекта радаров и камер кругового обзора с различным сектором и глубиной видеофиксации. Двенадцать сенсоров объемного сканирования контролируют зону вокруг автомобиля на 360 градусов на расстоянии до 250 метров, позволяя обнаруживать объекты любой формы и размера, как неподвижные, так и движущиеся. Фронтальный радар с улучшенной обработкой предоставляет дополнительные данные на максимальном расстоянии до 160 метров впереди, которая позволяет видеть сквозь сильный дождь, туман, пыль и даже заглядывать через впереди идущий автомобиль.
Ультразвуковые датчики
Датчики выполняют роль ультразвуковых радаров и сканируют периметр в радиусе до 10 метров вокруг автомобиля для обнаружения препятствий во время парковки или другого транспортного средства в потоке.
Радар
Этот прибор посылает длинные волны на расстояние до 160 метров, он обнаруживает препятствия на больших скоростях и дает сигнал системе адаптивного круиз-контроля для регулирования скорости автомобиля и дистанции до впереди идущего транспортного средства.
Камера заднего вида
Оптическая камера имеет широкий угол обзора и работает для маневрирования задним ходом и выдает на центральный монитор изображение с оцифрованными линиями разметки и траекторией поворота.
Боковые камеры заднего вида
Основное назначени камер бокового обзора для мониторинга слепых зон. Информация с камер поступает на блок управления рулевым колесом при перестроении автомобиля в потоке. В случае обнаружения препятствия автомобиль воздержится от минерва.
Передние боковые камеры
Назначение этих камер — мониторить 90-градусный угол обзора по боками автомобиля для поворота или разворота, а также замечать, когда соседний автомобиль планирует перестроиться на полосу движения. Для избежания столкновения автомобиль сможет самостоятельно отклонить рулевое колесо и снизить скорость.
Фронтальные камеры
Комплект фронтальных камер состоит из трех камер разного угла и дальности обзора для обнаружения разметки, знаков дорожного движения и светофоров. Широкоугольная камера также следит за движением пешеходов и дает информацию автомобилю, когда необходимо остановиться для пропускания человека или животного. Фронтальная камера с узким углом охвата имеет самую большую дальность обзора (до 250 метров) для движения на шоссе. Камера среднего угла обзора работает в основном на городских скоростях. Информация с камер поступает в блоки рулевого управления, тормозной системы и системы управления двигателем.
Обучение автопилота Tesla
Как человек приобретает знания и формирует навыки с помощью органов чувств, так и автопилот Tesla обучается с помощью чувствительных датчиков и камер-глаз наблюдения.
Все входящие данные с органов восприятия сохраняются и обрабатываются в бортовом компьютере – носителе искусственного интеллекта электромобилей Tesla. Вычислительная мощность “автомобильного мозга” более чем в 40 раз превышает вычислительную мощность предыдущего поколения первых годов выпуска.
Бортовой компьютер управляет нейронной сетью, разработанной Tesla, для обработки изображений, сонаров и радаров. Эта система обеспечивает связь с внешним миром, уследить за которым водитель на 100% не сможет в одиночку. Комплекс активной безопасности Tesla способен контролировать ситуацию одновременно во всех направлениях и на длинах волн, которые выходят далеко за пределы человеческих чувств.
Уровни автономности
По классификации SAE International систем помощи водителю существует шесть уровней автономности:
Уровень 0
Автомобиль полностью управляется и контролируется водителем. Из электронных помощников этого уровня доступен только круиз-контроль, поддерживающий постоянную скорость.
Уровень 1
На этом уровне возможности круиз-контроля расширяются до адаптивного функционала. Автомобиль умеет выбирать безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля и менять скорость вплоть до полной остановки и после этого возобновлять движение, а также сканировать зону позади автомобиля, предупреждая водителя о наезде сзади.
Уровень 2
Система может вмешиваться в рулевое управление, например, при удержании автомобиля в пределах разметки полосы движения или объезде внезапно возникшего препятствия. Фактически автомобиль едет самостоятельно, но водителю необходимо держать руки на рулевом ободе и включать внешнее освещение.
Уровень 3
На этом уровне электроника способна контролировать автомобиль в основных штатных ситуациях. Водителю не обязательно держать руки на руле, но необходимо быть также внимательным.
Уровень4
Автопилот берет на себя полный контроль, позволяя водителю не вмешиваться в процесс управления, и лишь контролировать процесс управления. Система включает освещение, поворотники, выбирает оптимальный маршрут по навигации и заранее предупреждает о ситуациях, в которых не способна принять правильное решение.
Уровень 5
Предполагает полную автоматизацию, где в транспортном средстве отсутствуют видимые традиционные органы управления. Системы этого уровня находятся на этапе проектов и не доступны в тестовых автомобилях.
Ограничения в работе автопилота Tesla
Автопилот Tesla не является полностью самостоятельным органом управления. Это скорее функция расширенной активной безопасности. Поэтому, чтобы водитель мог чувствовать себя спокойнее за рулем электромобиля Tesla, ему необходимо помнить о ряде ограничений, указанных в инструкции по эксплуатации:
Тестирование беспилотных электромобилей Tesla
Современные автопилотные комплексы проходят миллионы часов тестирования перед внедрением в производство. На первом этапе инженеры тестируют систему на компьютере, закладывая всевозможные алгоритмы дорожного движения.
На втором — система тестируется на закрытом полигоне на одном из серийных автомобилей. На этом этапе испытатели стараются создать внештатные ситуации, например, ослепить камеры или вызвать помехи ультразвуковых датчиков. Накопленные ошибки работы системы позволяют усовершенствовать ее до отправки автомобиля на дороги общего пользования.
При тестировании на дорогах в потоке, автомобиль, оснащенный тестовой версией автопилота, сопровождают местные органы полиции на заранее оговоренных участках дорог. Инженеры устанавливают в автомобиль дополнительные комплекты для обработки информации о работе всех систем. Специально обученный тест-пилот готов в любую секунду вмешаться в работу системы.
Сертификация автопилотов Tesla
После всех этапов тестирования электромобили Tesla проходят сертификацию – допуск серийных автомобилей на дороги общего пользования. Фактически процесс сертификации ничем не отличается от сертификации прочих систем автомобиля, за исключением отдельной проверки радарных частот и сверки соответствия оптических приборов требованиям безопасности. В каждой стране, где будет продаваться автомобиль с автопилотом необходимо проходить новую сертификацию.
ДТП с автопилотом
Автопилот Tesla не является абсолютно автономным искусственным интеллектом 5 уровня, и требует контроля со стороны водителя. К сожалению, водители, не понимающие этого, вынуждены платить высокую цену.
В результате того, что камера на Tesla Model X не распознала малоконтрастные полосы движения и треугольный разделитель на шоссе, погиб владелец Tesla Уолтер Хуанг в марте 2018 года. В следствие ошибки системы его Model X направилась в бетонный разделитель на скорости 70 миль в час. Водитель полностью доверился электронике вместо того, чтобы контролировать поведение автопилота.
Другим примером пренебрежения мерами безопасности стало ДТП на Тайване, когда водитель Tesla Model 3 на скорости около 200 км в час врезался в лежащий на боку грузовик. Электроника не распознала реальную угрозу и даже не дала команду на снижение скорости.
Будущее автопилота Tesla
Технология полного автопилотирования рано или поздно ожидает нас в будущем. По словам Илона Маска компания Tesla стремится создать автомобиль 5 поколения, в котором не нужно будет присутствие водителя.
Одним из признаков этой тенденции стало недавнее обновление Model S и Model X, на которых уже установлен руль прямоугольной формы типа штурвала, намекая на то, что этот орган управления уже готов воспринимать намерения водителя повернуть и выбирать самостоятельно угол поворота колёс в зависимости от заданного маршрута и показаний системы сенсоров.
По мере внедрения всех этих систем, инженеры Tesla постоянно тестируют уже выпущенные автомобили онлайн, собирая необходимую базу данных об ошибках, характере поведения и обучая бортовые компьютеры электромобилей. Кроме того, с помощью своевременного обновления, главный сервер компании регулярно устанавливает более совершенный софт на уже выпущенные электромобили.
Кроме апгрейда существующей электроники, производитель призывают правительства стран к развитию инфраструктуры. Это наличие чёткой разметки, создание безопасных разделителей полос, установка и должное содержание дорожных знаков и осветительных приборов, а также своевременный обмен с производителями электромобилей информацией об изменениях дорожных условий.
Реальный тест автопилота Теслы
Ниже приведено более репрезентативное видео поездки по городу со свежей бета-версией автопилота.
0:42 (x) Левый поворот из положения «между полосами». Водитель перестроил в нужную полосу.
1:47 (х) Перестроение через сплошные линии.
2:05 (х) FSD отключился сам на повороте.
2:15, 3:13 Ничего особенного на общем фоне. Остановка после левого поворота без причины и паника по поводу авто в соседнем ряду.
3:48 Ожидание полного отсутствия авто в зоне видимости для поворота налево. Можно было бы списать на консервативность, если бы не опасное поведение дальше по видео.
4:23 Водитель жалуется на поворот направо по широкой дуге с заездом на не свою полосу. Ок на общем фоне, ИМХО.
5:02 Объезжает велосипедистов так широко, что практически цепляет встречный автомобиль.
5:37 (go) Остановка посреди перекрестка без причины. Включение поворотников при продолжении прямого движения.
6:08 Опасный левый поворот на нерегулируемом перекрестке. Маневр совершался так медленно, что авто слева притормозило, чтобы избежать боковое столкновение.
6:46 (х) FSD отключился сам на повороте. Интересный пример ограниченности камер без LIDAR при отсутствии четкой видимости (несколько стволов деревьев)
7:09 (x) В Штатах можно поворачивать направо на красный после полной остановки. Если не висит знак No Turn on Red. Знак висел, система его не распознала и попыталась повернуть с нарушением.
7:26 (x) Сигнал «Take Over Immediately» с остановкой. Причина не ясна.
8:09 (x) Перестроение в полосу для поворота налево тогда как нужно двигаться прямо (еще и поворотники зачем-то были включены). После проезда перекрестка, авто просто встало за припаркованными слева авто.
8:41 Объезд припаркованного фургона. Все хорошо.
9:39 (x) Водитель увернулся от наезда колесом на бордюр при повороте.
10:04 (go) Неуверенное управление.
10:49 (х) Ожидаем, когда прикаркованное на аварийке авто поедет.
11:13 (go) Ожидание на перекрестке при наличии приоритета.
11:36 (go) Остановка на нерегулируемом перекрестке при отсутствии знака STOP
12:42 (x) Авто пыталось въехать в стену. Здесь не уверен, что реакция водителя не преждевременная, но с учетом того, что тесла пыталась дважды самоубиться несколько секунд назад, полностью его понимаю.
Часто от любителей теслы можно услышать, что FSD безопаснее среднего таксиста и что проблема только в получении разрешений, но это не так. Во-первых потому, что средний таксист по городу водит несравнимо лучше, чем тесла на приведенном видео, во-вторых, потому, что никаких юридических препятствий для роботакси в штатах нет. В Калифорнии нужно просто предоставить данные и тесты в Дептранспорта (DMV). Для этого нужно посадить водителей в теслы и накатать нужное число миль на FSD, предоставив данные об отключениях системы.
Между тем, усилия других компаний сосредоточены на построении систем с картами высокого разрешения и LiDAR. Такое решение видится наиболее жизнеспособным для автономии, несмотря на дороговизну (LiDARы дешевеют) и на изначальную ограниченность области применения, т.к. помимо простого зрения для вождения важен контекст локации и одной нейросетью не добиться снижения «угловых случаев» до приемлемого уровня не получится. Приемлемым можно считать один отказ системы на тысячи миль при обеспечении безопасности пассажира в случае отключения. На видео я насчитал 13 отказов за поездку и несколько опасных моментов. Даже при наличии удаленных операторов на случай отказа и снижении числа отказов в 100 раз, аварий будет много.
Понятно, что это называется бета-версией, но разрабатывается она самое позднее с 2016го, а кривые обучения моделей машинного обучения имеют свойство быстро выходить на плато. Грубо говоря, если после 5 лет разработки отказов больше одного на среднюю поездку, то понизить количество отказов в 2 раза займет усилий сопоставимо затраченными, т.к. необходимо отслеживать уйму редких угловых случаев. Это подтверждается тем, что в корреспонденции с Дептранспортом Тесла признает FSD «помощником водителя» и «не ожидает значимых улучшений в системе, которые бы позволили снять водительский контроль» (пруф). DMV обязаны предоставлять корреспонденцию по закону FOIA, чем и воспользовались скептики. Это как-то уж очень сильно расходится с обещаниями «технокороля».
Что же у конкурентов? У Waymo в настоящий момент запущен сервис роботакси в аризоне и вовсю идет тестирование в Сан Франциско. GM Сruise также тестирует свое решение в Калифорнии. Количество миль на один отказ системы при тестировании настоящих компаний роботакси в Калифорнии представлено ниже (более детальные данные тут). Тесла таких данных не предоставляет, хотя возможностей нанять водителей у самой крупной в мире автокомпании по капитализации должно быть много.