Развитие автопилота Tesla

Все крупные автоконцерны сейчас разрабатывают свои системы продвинутого автопилота. Больше всего внимание приковано к разработкам калифорнийской компании Tesla, предлагающей пакет опций «полностью автономного управления» (FSD – Full Self-Driving). Давайте выясним, что за ним скрывается на техническом уровне.

У каждого производителя своя терминология, поэтому будем проводить разбор в рамках международного стандарта SAE J3016. Им определены шесть уровней автоматизации управления автомобилей – от нулевого (компьютер никак не влияет на движение) до пятого (компьютер сам выполняет все манёвры).

Уровни автопилота

Первые попытки добавить автопилот в электрокары Tesla начались в 2014 году, когда было заключено партнёрство с израильской компанией Mobileye – поставщиком интеллектуальных систем помощи водителю для Audi, BMW, Volkswagen, Ford, GM и десятка других производителей.

Все машины Tesla, выпускавшиеся с сентября 2014 года по октябрь 2016 года, получали автопилот первой хардверной версии, который в разное время обозначался AP1 или HW1. Его мозгом был чип Mobileye EyeQ3. Он оценивал дорожную ситуацию по данным от камеры в верхней части лобового стекла, радара производства Bosch в радиаторной решётке и ультразвуковых датчиков в бамперах. «Мы используем решения Mobileye, потому что они лучшие на рынке», – писал тогда Илон Маск.

В мае 2016 года после смертельного ДТП во Флориде с участием Tesla Models S, отношения компаний ухудшились. Расследование показало, что автопилот был включён, но не смог распознать внезапно появившееся препятствие. Компьютер не отличил изображение белого борта прицепа от участка ярко освещённого неба за ним. Луч радара определяет объекты на расстоянии до 160 метров. В данном случае он проходил под прицепом и сообщал, что путь свободен. Ультразвуковые датчики оповестили о препятствии за считанные метры до столкновения, когда не спасло бы и экстренное торможение.

Схема ДТП. Tesla Model S на автопилоте врезалась в грузовик и проехала под ним уже с мёртвым водителем.

Руководство Tesla спешно распродало акции на общую сумму $2 млрд, и только спустя полтора месяца выпустило пресс-релиз, в котором возложило вину на водителя. Он включил автопилот и отвлёкся от управления на просмотр фильма. В заявлении также напомнили, что автопилот – выключенная по умолчанию бета-функция, активируя которую, покупатели принимают на себя ответственность за возможные риски.

26 июня 2016 года контракт с израильской компанией был официально расторгнут. Как пояснил её технический директор Амнон Шашуа, фирмы не нашли взаимопонимания. Mobileye много лет поставляет разным автопроизводителям свои решения как системы активной помощи водителям (1-3 уровни J3016 SAE), а Илон Маск позиционировал их в качестве полноценного автопилота (4-5 уровни J3016 SAE), что было сильным преувеличением.

«Это система помощи водителю, а не система управления без водителя – независимо от того, как вы её назовёте», – пояснил Шашуа. Вскоре Mobileye была куплена Intel, а Tesla анонсировала вторую версию автопилота.

Улучшенный автопилот
Вторая версия аппаратной платформы автопилота Tesla обозначается как HW2, AP2 или EAP (enhanced autopilot). Она была представлена в конце 2016 года и основана на процессоре Nvidia Drive PX 2 с CUDA-ядрами (архитектура Pascal). В ней использовались усовершенствованный «всепогодный» радар, восемь камер и 12 УЗ-датчиков (сонаров).


Для автопилота второй версии заявлены следующие предельные дистанции определения препятствий:

  • сонары – 8 метров;
  • камера заднего вида – 50 метров;
  • широкоугольная передняя камера – 60 метров;
  • правая и левая передняя камеры – 80 метров;
  • правая и левая задняя камеры – 100 метров;
  • главная фронтальная камера –150 метров;
  • длиннофокусная фронтальная камера – 250 метров
  • радар – 160 метров для версии HW 1 и HW2; 170 метров для промежуточной версии HW 2.5.

Тогда Илон Маск впервые заявил, что «все производимые сейчас автомобили Tesla имеют систему полностью автономного управления» (FSD). Это странно, поскольку по классификации J3016 SAE этому соответствует пятый уровень. Более того, долгое время HW2 был программно ограничен. В феврале 2017 года c прошивкой v.8.0 система использовала только одну из восьми камер – фронтальную.

Следующий апдейт задействовал вторую (заднюю) камеру, а шесть остальных продолжали ждать своего часа. Заявленный «обзор 360°» долгое время обеспечивался только УЗ-датчиками. Это приемлемо для парковки и предотвращения боковых столкновений на трассе, но явно недостаточно для безопасного проезда перекрёстков и смены полос в автономном режиме.

Tesla Model X влетела в отбойник в марте 2018 г.


Вождение в дождь и снег у HW2 действительно улучшилось благодаря новому радару, однако по отзывам владельцев Tesla Model X, автопилот второй версии (в отличие от AP1) в упор не видит ни мотоциклистов, ни велосипедистов.

Вдобавок, он всё также путается при частично стёртой дорожной разметке и запросто может устроить смертельное ДТП, поэтому водитель должен быть готовым перехватить управление в любой момент.

Проблема ещё и в том, что предупреждение о необходимости взять ручное управление тоже срабатывает не всегда. Из-за особенности работы свёрточных нейросетей и алгоритмов машинного обучения, компьютер может просто счесть электронной помехой незнакомый тип препятствия, проигнорировать и врезаться в него.


Вдобавок, автопилот не сразу возвращает ручное управление, а руль Tesla по сути работает как джойстик. Он механически не связан с колёсами и всегда имеет лаг в доли секунды. Переключение режимов никак не влияет на эту особенность. Независимый контур есть только у педали тормоза – она физически отключает подачу питания электромотору.

Полностью автономное управление

Осенью 2018 года появилась третья версия автопилота Tesla на базе специализированных интегральных схем (ASIC). Только так можно было успевать обрабатывать в реальном времени огромный поток информации от датчиков. Если Nvidia Drive PX справлялась с 200 кадрами в секунду, то новая система ИИ успевает анализировать до 2000 к/с.

Однако для перехода на новый уровень автопилоту нужно обновить не только «мозг», но и набор датчиков. Как отметил эксперт концерна GM, высокий уровень автономности физически невозможно обеспечить только за счёт камер, сонаров и одного радара. Потребуется сканирующий лидар и несколько радаров для кругового обзора в пределах тормозного пути.

Илон Маск заявляет, что это всё лишнее, а Tesla уже достигла «полностью автономного уровня вождения» только с одним радаром, набором камер и УЗ-датчиков. Сами покупатели считают, что HW2 находится на 2-3 уровне по классификации SAE.

Их выводы подтверждает сравнение автопилотов разных производителей в некоммерческой организации Consumer Reports, где автопилот Tesla показал себя чуть хуже, чем система GM Super Cruise, сертифицированная на уровень SAE 2.

Tesla FSD ≠ SAE J3016 level 5

Завлекательную надпись про «полностью автономное вождение» на сайте Tesla убрали в октябре 2018 года, назвав её технической ошибкой. Сейчас опция Full Self-Driving снова указывается на официальном сайте Tesla, но рядом появилась сноска.

Примечание гласит: «Каждый новый автомобиль Tesla поставляется в стандартной комплектации с современным оборудованием, способным обеспечить сегодняшние функции автопилота и возможность получить систему полностью автономного управления в будущем через обновления программного обеспечения».

Вместо заключения
Какими бы изящными эпитетами ни характеризовала фирменный автопилот пресс-служба Tesla, технически это система второго уровня SAE J3016 с перспективой дотянуть до третьего на той же аппаратной платформе. В ней всего одни радар и нет лидара, поэтому реальных оснований причислять её к «полностью автономным» нет. Она может выполнять самостоятельное управление только в ограниченных условиях, а водитель обязан вмешаться по первому требованию ради своей (и чужой) безопасности.

По состоянию на первый квартал 2019 года в европейской версии Tesla Model 3 автопилота нет вовсе. Компания столкнулась с законодательными ограничениями ЕС уже после того, как приняла крупный заказ, поэтому «временно отключила» его.

Интересно, что даже в родной Америке обладатели каждой новой хардверной версии автопилота Tesla изначально покупают «голую» машину, в которой порой не работает даже круиз-контроль. Все волшебные функции загружаются потом, а для их скорейшего появления надо записаться в «сообщество ранних адептов» – по сути это клуб добровольных бета-тестеров.

Источники: Tesla, TeslaMotorsClub, SAE, Fortune, TheVerge, Futurism, Reuters, Electrek, Nvidia, ConsumerReports, MercuryNews, VSI Labs.

Загрузка ...
The Robot
Adblock
detector