Kehrtwende bei Tesla

Foto: Fraunhofer IPMS 28 Bilder

1/28 Google-Tochter Waymo bietet in Phoenix (Arizona) den ersten autonomen Fahrdienst der Welt an. Immer mit dabei: ein Sicherheitsfahrer.

2/28 Wie die allermeisten Konkurrenten setzt auch Waymo bei den umgebauten Chrysler Pacifica-Minivans auf LiDaR. Insgesamt sind am Fahrzeug vier Laserscanner verbaut.

3/28 Die "Honigwabe" (Honeycomb) genannten Nahbereichsscanner hat Waymo selbst entwickelt und bietet die Bauteile jetzt auch anderen Kunden an. Besonders teuer sind vor allem die ...

4/28 ... Rotationslaser auf dem Dach. Sie kosten je nach Hersteller zehntausende US-Dollar.

5/28 LiDaR steht für „Light Detection and Ranging“ und ist eine mit dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Statt der Radiowellen werden allerdings gepulste Laserstrahlen verwendet. Das von einem Objekt zurückfallende Licht des Lasers lässt Rückschlüsse auf dessen Geschwindigkeit und seine Position zu.

6/28 Die Bilder, die der Bordcomputer aus den LIDaR-Daten zusammensetzt, haben den Vorteil, dass sie einen bunt gepixelten dreidimensionalen Raum erzeugen, in dem sich das Fahrzeug orientieren kann.

7/28 Neben Kameras, Radar- und Ultraschallsensoren soll LiDaR ein möglichst zuverlässiges und redundantes Bild der Fahrzeugumgebung liefern. Als einziger international relevanter Hersteller setzt Tesla setzt auf eine Kombination von Kameras, Radar und Ultraschall.

8/28 Tesla-Chef Elon Musk hält LiDaR für eine Schnapsidee. Zumindest wenn’s ums autonome Fahren geht. „LiDaR in Autos ist dumm. Es ist teuer, unnötig und wertlos! Auch alle anderen werden sich von LiDaR verabschieden!“, polterte Musk im Rahmen des Autonomy Days im April 2019.

9/28 Musk und seine Mitstreiter sind davon überzeugt, dass ein Tesla auch ganz ohne LiDaR sicher autonom fahren kann.

10/28 In jedem Tesla sind acht Kameras verbaut.

11/28 Neu ist der FSD-Computer, den Tesla inklusive der leistungsstarken Chips selbst entwickelt hat. FSD steht für "Full-Self-Driving". Laut Tesla wird der neue Hochleistungsrechner seit März in allen Fahrzeugen eingebaut.

12/28 Untergebracht ist der FSD-Rechner wie bislang auch ...

13/28 ... direkt hinterm Handschuhfach.

14/28 Herz des neuen Tesla-Computers sind zwei leistungsfähige Chips, die die neuronalen Netze im Fahrzeug betreiben. Neben der puren Rechenpower sieht sich Tesla vor allem beim Training der neuronalen Netzwerke im Vorteil.

15/28 Die insgesamt rund 500.000 Tesla fahren pro Tag rund 24 Millionen Kilometer und sammeln dabei Daten, die von einer zentralen KI-Instanz ausgewertet werden.

16/28 Dieses so genannte „Labeling“ ist für alle Unternehmen teuer, die am autonomen Fahren forschen. Vorteil für Tesla: wieder die Masse.

17/28 Weil so viele Tesla Daten sammeln, können die meisten Objekte und Situationen inzwischen automatisiert gelabelt werden. Der Fokus für die Tesla-Experten liegt deshalb jetzt auf seltenen Objekten, auf die man nur stößt, wenn man wirklich viele Autos auf der Straße hat. Tiere auf der Fahrbahn, zum Beispiel. Oder ein nach einem Unfall auf dem Dach liegendes Fahrzeug.

18/28 Wichtig ist immer die Auswahl der richtigen Daten. Alle neuronalen Netze starten dumm. Wird so ein System zum Beispiel nur mit Bilder schnurgerader Autobahnen konfrontiert, lernt es keine Kurven und erkennt die Markierungen entsprechend falsch.

19/28 Solche Fehler müssen dann manuell korrigiert werden.

20/28 Erkennt ein Fahrzeug einen Fehler, wird dieser entweder automatisch oder manuell erkannt, korrigiert und in Simulationen zigfach wiederholt. Dabei lernt das System die richtige Reaktion und gibt dieses Wissen an die Flotte weiter.

21/28 Simulationen helfen die Lernprozesse zu beschleunigen, könne aber echte Daten nie ersetzen. "Dazu ist die Realtiät viel zu verrückt!", betont Elon Musk.

22/28 Ohne LiDaR stehtTesla vor der Herausforderung, das sich das Fahrzeug in einem dreidimensionalen Raum orientieren muss. Tesla aber (und zum Beispiel das englische Startup Wayve) nutzt auch dafür die in den Autos verbauten Kameras.

23/28 „Tiefe zu erkennen funktioniert ja auch beim Menschen über die Augen und nicht über Laserstrahlen!“, betont Teslas KI-Experte Andrej Karpathy.

24/28 Auf Basis der Kameradaten und den Radar-Informationen berechnet der FSD-Computer ...

25/28 ... ein dreidimensionales Bild, das entfernt an LiDaR-Daten erinnert.

26/28 Und was ist bei Regen, Schnee, Nebel oder Dunkelheit? Da hilft auch LiDaR nichts. LiDaR ist ein optisches System, das bei widrigen Bedingungen an seine Grenzen stößt.

27/28 „Der gesamte Verkehr ist auf Visualität ausgelegt!“, erklärt Andrej Karpathy, der bei Tesla den Bereich für künstliche Intelligenz (KI) leitet. „Die Daten, die LiDaR liefert, sind dafür viel zu grob!“

28/28 "Auch alle anderen werden sich von LiDaR verabschieden!“ Elon Musk ist sich wie immer sehr sicher, den richtigen Weg eingeschlagen zu haben.

Er war sogar überzeugt, dass alle anderen Autohersteller Lidar wieder "wegwerfen” würden. Jetzt veröffentlicht der Hersteller von Lidar-Technologie, Luminar Technologies, seinen Finanzbericht. Und wie es aussieht, greift Tesla inzwischen doch auf Lidar-Sensoren zurück. Luminar Technologies bezeichnet Tesla nämlich als seinen größten Abnehmer im ersten Quartal, berichtet die Automobilwoche.

Demnach machten die Käufe von Tesla mehr als zehn Prozent des Quartalsumsatzes von Luminar aus. Die Unterlagen beinhalten allerdings keine Informationen darüber, wofür Tesla die Sensoren einsetzt. Jedoch hatte Musk zuvor angekündigt, im August ein Robotaxi vorzustellen, in dem diese Lasertechnik eingesetzt werden könnte. Eine Aussage zu dieser Vermutung geben aber weder Tesla noch Luminar Technologies ab.

Lidar-Sensoren zeigen mithilfe von Lasern die Position von anderen Fahrzeugen oder Hindernissen an. Andere Autohersteller setzen diese Sensoren schon lange für autonome Fahrfunktionen ein. Bisher stattete Tesla seinen Autopiloten und die Full-Self-Driving-Assistenzsysteme ohne Lidar-Technologie aus und setzte auf den Einsatz von Kameras oder Radar. Ein Grund für die bisherige Ablehnung Musks könnten die hohen Preise von Luminar sein. "Es ist teuer und unnötig. Man hat teure Hardware, die im Auto wertlos ist”, so Teslas Oberhaupt bei einem Auftritt im Dezember 2020. Es bleibt abzuwarten, ob sich Tesla erneut zum Thema Lasertechnologie äußert.

In der Fotoshow erklären wir, wie die Lidar-Technologie funktioniert.

Carina Mollner Jung-Redakteurin