Tesla vraagt patent aan voor geavanceerd schild dat camera's moet beschermen tegen verblindend zonlicht

Iedereen die wel eens in de wintermaanden rond vier uur 's middags naar huis rijdt, kent het fenomeen. De laagstaande zon schijnt recht in je gezicht en zelfs de beste zonnebril of zonneklep kan niet voorkomen dat je af en toe volledig verblind wordt.

Je knijpt met je ogen, matigt je snelheid en hoopt dat je voorligger niet plotseling op de rem trapt. Voor een mens is dit vervelend, maar voor een computer op wielen is het ronduit fataal.

Tesla heeft zijn volledige toekomst opgehangen aan het Vision Only systeem. Waar concurrenten als Waymo en Mercedes zweren bij LiDAR en radar om dwars door regen, mist en zonlicht heen te kijken, stelt Elon Musk dat camera's voldoende zijn.

Zijn logica is simpel. Mensen rijden ook op zicht, dus een auto moet dat ook kunnen. Er is echter één cruciaal verschil. Het menselijk oog heeft een dynamisch bereik waar de beste camera ter wereld nog niet aan kan tippen. Zodra een cameralens direct in de zon kijkt, raakt de sensor overbelast. Het beeld wordt wit, de contrasten verdwijnen en de computer is blind.

De achilleshiel van de autopilot

Dit fysieke gebrek van camera's is al jaren de grootste hoofdpijn voor het Full Self-Driving team. In de praktijk leidt het tot gevaarlijke situaties, zoals het beruchte phantom braking, waarbij de auto op de rem trapt voor een schaduw die hij als obstakel ziet, of het plotseling uitschakelen van de automatische piloot met de dwingende melding dat de bestuurder het stuur moet overnemen.

Voor een hulpsysteem op niveau 2 is dat acceptabel, maar voor de beloofde Robotaxi zonder stuur is het ondenkbaar. Je kunt een betalende passagier niet vragen om even in te grijpen omdat de zon verkeerd staat.

Uit een recent opgedoken patent blijkt dat Tesla nu erkent dat software alleen dit probleem niet gaat oplossen. Het patent, getiteld Cone-Textured Glare Shield for Enhanced Camera Vision, beschrijft een ingenieuze fysieke oplossing die moet voorkomen dat strooilicht de lens bereikt. Het gaat hier niet om een simpel stukje plastic boven de lens, maar om een staaltje micron-technologie.

Een val voor lichtdeeltjes

De oplossing die in het patent wordt beschreven, doet denken aan de technologie die wordt gebruikt in Vantablack, het zwartste materiaal op aarde. Tesla wil de behuizing rondom de camera bekleden met duizenden microscopisch kleine kegelvormige structuren. Deze zijn onzichtbaar voor het blote oog, maar hebben een cruciale functie.

Wanneer zonlicht onder een scherpe hoek op de behuizing valt, wordt het normaal gesproken weerkaatst in de lens. Dit zorgt voor de bekende lens flare die het beeld verpest. De micro-kegels in het patent van Tesla werken echter als een soort lichtval. Ze vangen de lichtstralen op en kaatsen ze eindeloos heen en weer tussen de wanden van de kegels totdat de energie is geabsorbeerd. Hierdoor wordt de reflectie, in vaktermen de reflectantie, tot bijna nul gereduceerd. Het resultaat is dat de camera zelfs met tegenlicht contrastrijk beeld blijft leveren.

Bewegende onderdelen als laatste redmiddel

Nog opvallender is dat het patent spreekt over een actief systeem. Tesla overweegt om de zonneklep van de camera motorisch aan te sturen. Afhankelijk van de stand van de zon en de rijrichting van de auto, zou het schildje fysiek kunnen kantelen om de lens in de schaduw te houden. Dit is een opmerkelijke stap voor een fabrikant die bekend staat om het elimineren van bewegende onderdelen om kosten en onderhoud te besparen.

Dat Tesla bereid is om extra motoren en complexe micro-structuren toe te voegen, laat zien hoe urgent het probleem is. De software heeft zijn limiet bereikt en de fysica neemt het over. Het is nog onduidelijk of we deze technologie terug gaan zien op de aankomende Model 2 of de Cybercab, maar het is een stilzwijgende erkenning dat een camera alleen misschien toch niet zo superieur is als altijd werd beweerd. De zon blijft voorlopig de grootste vijand van de zelfrijdende auto.