Patent von Tesla soll GPS-Daten verbessern

Ein neues Patent soll Tesla’s Autopiloten dazu verhelfen, genauere GPS-Daten verarbeiten zu können. Empfangene GPS-Signale sollen mit der Hilfe eines umfangreichen Referenzsystems korrigiert werden können. Jedes Tesla-Fahrzeug würde so zur Gesamtgenauigkeit beitragen …

Ein von Tesla veröffentlichtes Patent zeigt, wie das Unternehmen Kameraaufnahmen, Bilderkennungstechnologie und Daten anderer Tesla-Autos als Referenz heranziehen will, um die Genauigkeit des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS) für autonomes Fahren zu verbessern.

Faszination Tesla

Von der US-amerikanischen Marke Tesla geht eine gewisse Magie aus. Zum einen ist es die faszinierende Persönlichkeit des Elon Musk, der heutigen Leitfigur des Unternehmens, die dem Automobilkonzern zu weltweiter Bekanntheit verholfen hat. Zum anderen sind es bahnbrechende Neuerungen bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen, die Verwendung neuartiger Stromspeicher sowie gigantische Photovoltaikanlagen, welche laut dem Firmenziel „die Beschleunigung des Übergangs zu nachhaltiger Energie“ vorantreiben sollen. Die Liste der innovativen Konzepte und Produkte scheint stetig zu wachsen.

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“Rohe” GPS-Daten verfeinern

In diese Reihe der Erfindungen könnte sich schon bald ein neues System einreihen. Es soll die empfangen GPS-Daten korrigieren und dadurch eine noch bessere Positionsbestimmung ermöglichen als es mit den “rohen” GPS-Daten aus dem All möglich wäre. Die Idee dazu wurde bereits im Jahr 2017 geschützt, das Patent ist aber erst kürzlich veröffentlicht wurden.

Die Daten die von den GPS-Satelliten gesendet werden, sind von sich aus sehr präzise. Doch die aktuelle Geometrie der Satelliten, ionosphärische und troposphärische Störungen sowie allgemeine atmosphärische Bedingungen beeinflussen die abgesetzten Signale. Auch am Erdboden nahe gelegene “hinderliche” Strukturen, wie Gebäude, Brücken, Bäume und Felswände können die Signale gänzlich blockieren (Abschattung) oder reflektieren (Mehrwegeffekt). Alle diese Faktoren führen zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Positionierungsgenauigkeit, trotz der hochpräzisen GPS-Satellitensignale.

GPS-Fehlerkorrektur à la Tesla

Genau diesen Fehlern will Tesla durch verschiedenste Funktionsweisen entgegen wirken. Ihre Autos und deren Sensoren sind dabei wichtige Komponenten. Tesla zieht dafür zunächst fest installierte Referenzstationen in Betracht, sie würden Korrekturdaten basierend auf Parametern zu Atmosphäre, Orbit und Uhrzeit über einen Server erhalten und an alle Fahrzeuge in der Nähe senden. Sind keine solcher Stationen verfügbar, könnten auch Tesla Fahrzeuge, die ihre Position bereits sehr genau bestimmt haben, in der Nähe befindlichen anderen Fahrzeugen als Referenzstation dienen.

Tesla’s erweiterte Sensorausstattung

Damit die Tesla-Automobile ihre Position präzise ermitteln können, könnten ebenfalls Korrekturdaten von Referenzstationen empfangen werden. Sind diese nicht verfügbar, könnten ebenso Kameraaufnahmen und Fotoerkennungstechnologien dazu dienen, die Begrenzung der Fahrbahn visuell zu erfassen und mit der in einer Karte hinterlegten Fahrbahnbegrenzung abzugleichen. Die Positionsbestimmung per GPS-Rohdaten bilden dabei den Ausgangspunkt. Sie könnte rechnerisch solange variiert werden, bis die von der Kamera erfasste Fahrbahnbegrenzung mit der in der Karte verzeichneten Fahrbahnbegrenzung übereinstimmt.

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Ein Patent – Viele Realisierungsmöglichkeiten

Die Liste von Tesla’s Möglichkeiten zur Korrektur der “fehlerhaften” GPS-Rohdaten ist noch viel länger und könnte unterschiedlichste Formen annehmen. Sie beinhaltet neben “bewegten” Referenzstationen, die aus mehreren Fahrzeugen zusammengesetzt sein sollen, sogar Referenzstationen, die sich im bzw. auf dem Wasser oder in der Luft befinden könnten. Die Beschreibung des Patents ist so ausführlich, dass sich Tesla wahrscheinlich möglichst viele Realisierungsmöglichkeiten der Kernidee offen halten möchte.

Die Zukunft des Tesla-Autopiloten

Wenn Tesla es schafft, innerhalb der firmeneigenen Strukturen und mit Hilfe der Autos aller Nutzer die Genauigkeit der Positionsbestimmung auf ein Maximum anzuheben, wäre das ein Quantensprung für den Erfolg des Unternehmens. Denn es würde die Qualität des Autopiloten, dem hauseigenen Feature zum autonomen Fahren, auf eine Vielzahl von Verkehrswegen und -situationen ausweiten.

Bisher ist der Autopilot lediglich ein Assistent, der Fahrten auf Autobahnen ohne Spurwechsel gut alleine meistern kann. Sobald das Auto die Fahrspurwechsel wechseln soll oder nicht abgesicherte Verkehrssituationen auftreten, muss der Fahrer jedoch eingreifen und mitunter komplett selber lenken. Abseits von Autobahnen ist der Autopilot noch deutlicher eingeschränkt, da er in der Komplexität des Straßenverkehrs auf diesen Strecken noch nicht sicher agieren kann.

What’s next?

Tesla’s nächster Meilenstein in der Autopilot-Entwicklung soll der Coast to Coast Trip werden. Wird dieser freigegeben, sollen Besitzer eines Teslas sicher von Los Angeles nach New York fahren können, ohne selber Hand ans Lenkrad legen zu müssen. Schafft Tesla diesen Schachzug, wäre es ein großer Schritt für die globale Vision autonom fahrender Autos und ein Weckruf an alle anderen Fahrzeughersteller, dieser Vision zeitnah nachzukommen.

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