Waarom geeft Tesla niets om het gebruik van sensoren voor autonoom rijden?

Zelfrijdende voertuigen maken gebruik van verschillende soorten sensoren, zoals Light Detection and Range (LiDAR)-technologie om lang te meten variabele bereiken, ultrasone sensoren voor korte afstanden en radars, die vergelijkbaar zijn met LiDAR, maar vertrouwen op radiogolven in plaats van lasers.

Zelfrijdende technologieleiders zoals General Motors, Waymo en Mercedes-Benz vertrouwen allemaal op sensoren, maar Tesla niet. De in Texas gevestigde autofabrikant gebruikte zowel radar als camera's om zijn Autopilot semi-autonoom rijsysteem mogelijk te maken, maar vanaf mei 2021 is het kondigde aan dat het de radar voor de Model 3 en Model Y in Noord-Amerika op het water zette en de focus verlegde naar een uitsluitend op camera's gebaseerde benadering die het noemde Tesla-visie.

Maar wat waren de redenen achter Tesla's beslissing om radar- en ultrasone sensoren uit zijn auto's te verwijderen en LiDAR of kaarten niet eens in overweging te nemen? Laten we dit onderwerp verder verkennen.

Computervisie: het plan van Tesla

Tesla heeft zijn eigen computervisiesysteem ontwikkeld, Tesla Vision genaamd, om te kunnen rekenen wat de zelfrijdende auto van Tesla ziet. Gebaseerd op Nvidia's CUDA, een parallel computerplatform dat is ontworpen voor grafische verwerkingseenheden (GPU's), drijft dit end-to-end systeem Tesla's Autopilot en zelfrijdende technologie aan. Het vertrouwt op computervisie om de visuele informatie die door de camera's van het voertuig wordt verzameld, te begrijpen.

In plaats van LiDAR te gebruiken, omvat de benadering van Tesla het trainen van de computer om de visuele wereld te herkennen en te interpreteren, met als doel autonome rijmogelijkheden te bereiken. De fabrikant zegt dat het het trainingsproces drastisch kan versnellen dankzij het gebruik van machine learning en zijn eigen neurale netwerk, dat draait op een supercomputer genaamd Dojo.

Kostenbesparing

Tesla's verschuiving van op sensoren gebaseerde benaderingen naar computervisie wordt voornamelijk ingegeven door kosten. Tesla streeft ernaar de voertuigprijzen te verlagen door het aantal benodigde onderdelen te minimaliseren. Het elimineren van onderdelen kan echter een uitdaging vormen wanneer het systeem niet zonder kan functioneren, en Tesla kreeg veel kritiek toen het aankondigde dat het de radar uit zijn auto's zou verwijderen.

Een onderzoeksartikel van Cornell universiteit suggereert dat stereocamera's het potentieel hebben om een ​​3D-kaart te genereren die bijna net zo nauwkeurig is als een LiDAR-kaart. Dit is een interessant punt, omdat het aangeeft dat men in plaats van $ 7.500 in een LiDAR-apparaat te investeren, een paar camera's zou kunnen gebruiken die veel goedkoper zijn en slechts $ 5 kosten. Als gevolg hiervan, wanneer Tesla beweert dat dergelijke technologie in de nabije toekomst verouderd kan raken, kan het iets op het spoor zijn.

De andere kant van de medaille is dat na het verwijderen van de radarondersteuning, Tesla's Autopilot-systeem verschillende functie-downgrades ondervond die maanden nodig hadden om te worden hersteld. Aanvullend, veel Tesla-eigenaren hebben problemen gemeld met het no-radarsysteem, zoals frequente "fantoomremmen" -gebeurtenissen waarbij het voertuig onnodig remt voor niet-bestaande obstakels.

Hoewel veel bedrijven sensoren zoals LiDAR en radar essentieel vinden voor betrouwbaar zelfrijden, heeft Tesla gekozen voor computervisie vanwege het potentieel voor snellere ontwikkeling. Hoewel LiDAR en radar tegenwoordig obstakels met hoge nauwkeurigheid kunnen detecteren, moeten camera's nog verder worden verfijnd om hetzelfde niveau van betrouwbaarheid te bereiken. Desalniettemin gelooft Tesla dat de benadering van computervisie de weg vooruit is.

Lagere complexiteit

Hoewel het hebben van een groter aantal sensoren tal van voordelen kan bieden, waaronder verbeterd gegevensbeheer door bekwame sensorfusie, brengt het ook aanzienlijke nadelen met zich mee. Het toegenomen aantal sensoren kan leiden tot het ontstaan ​​van ingewikkeldere software. Ook neemt de complexiteit van datapijplijnen toe en worden de toeleveringsketen en productieprocessen tijdens de assemblage van voertuigen lastiger.

Bovendien moeten sensoren worden aangepast en de bijbehorende software worden onderhouden. Een goede kalibratie is ook essentieel om ervoor te zorgen dat het fusieproces correct werkt.

Ondanks de potentiële voordelen van meer sensoren, kunnen de kosten en complexiteit van de integratie ervan in een systeem niet over het hoofd worden gezien. Tesla's beslissing om het aantal sensoren in zijn voertuigen te verminderen, toont de wisselwerking aan tussen de voor- en nadelen van het inbouwen van meer sensoren.

Code breedsprakigheid

Breedsprakigheid van code is een veelvoorkomend probleem bij softwareontwikkeling, waarbij onnodige complexiteit en lengte code moeilijk te begrijpen en te onderhouden kan maken. In het geval van Tesla vergroot het gebruik van radar- en ultrasone sensoren de breedsprakigheid van de code, wat leidt tot verwerkingsvertragingen en inefficiënties.

Om dit probleem te verhelpen, gebruikte het de computervisiebenadering om breedsprakigheid te minimaliseren, de softwareprestaties en betrouwbaarheid te verbeteren en een betere gebruikerservaring voor zijn klanten te bieden.

De filosofie van Elon Musk

Elon Musk, de oprichter van Tesla, heeft een unieke filosofie als het gaat om het ontwerpen en produceren van elektrische voertuigen. De "beste deel is geen deel"-mentaliteit staat centraal in zijn aanpak, die tot doel heeft complexiteit, kosten en gewicht waar mogelijk te verminderen. Dit is duidelijk te zien aan Tesla-voertuigen, die worden gekenmerkt door hun minimalistische ontwerp en gebruiksvriendelijke interface.

Een aspect van deze filosofie is de beslissing om sensoren uit Tesla-voertuigen te verwijderen en het gebruik van LiDAR-technologie niet te overwegen. Terwijl sommige concurrenten vertrouwen op LiDAR-sensoren om hun zelfrijdende auto's te helpen de wereld om hen heen te zien, heeft Musk deze aanpak bekritiseerd als een dwaze boodschap. Hij heeft ook gezegd dat elk bedrijf dat op dit soort technologie vertrouwt, gedoemd is. Hij stelt dat LiDAR te duur is en dat het in kaart brengen en up-to-date houden van de wereld te kostbaar is. In plaats daarvan richt Tesla zich op op visie gebaseerde systemen, die volgens hem effectiever en kostenefficiënter zijn.

Volgens Musk zijn wegen ontworpen om met visie te worden geïnterpreteerd, en is de technologie van Tesla geoptimaliseerd om te vertrouwen op camera's en andere op visie gebaseerde sensoren om door de wereld te navigeren. Dit betekent ook dat voertuigen die alleen camera's hebben, zich ook beter kunnen aanpassen aan nieuwe wegomstandigheden dan systemen die uitgebreide vooraf in kaart gebrachte datasets nodig hebben om te kunnen functioneren.

Wel aan het woord Electrek, zei Musk dat hij niet onwillig is om radar te gebruiken, maar hij gelooft dat de huidige kwaliteit van de radar niet op peil is. "Een radar met zeer hoge resolutie zou beter zijn dan [Tesla Vision], maar zo'n radar bestaat niet", zei hij. "Ik bedoel, Vision met high-res radar zou beter zijn dan pure Vision." Naarmate de technologie verbetert en de prijs daalt, zien we mogelijk dat de radar opnieuw wordt geïntegreerd in de auto's van Tesla.

Worden sensoren uitgefaseerd?

In een Forbes interview met Zoox (zelfrijdende dochteronderneming van Amazon) CEO Jesse Levinson, werd het onderwerp besproken van Tesla's beslissing om sensoren in zijn auto's achterwege te laten. Levinson erkende dat het toevoegen van meer sensoren complex en luidruchtig kan zijn, maar voerde aan dat de voordelen opwegen tegen de kosten.

Met meer ontwikkeling kan visie alleen uiteindelijk voldoende zijn, maar computers missen dezelfde mogelijkheden als het menselijk brein. Tesla heeft nog veel werk voor de boeg als het ooit voertuigen wil maken die zichzelf volledig kunnen besturen zonder tussenkomst van de bestuurder.