特斯拉自动驾驶的技术原理_特斯拉自动驾驶技术原理 几个摄像头
1.特斯拉的自动驾驶叫什么
2.特斯拉的自动驾驶“黑科技”是靠什么硬件实现?
3.特斯拉最新发布的完全自动驾驶FSD Beta,究竟厉害在哪?
特斯拉的自动驾驶叫什么
太平洋汽车网又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势,自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。
自动驾驶汽车(Autonomousvehicles;Self-pilotingautomobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势,自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。
自动驾驶的技术原理:汽车自动驾驶技术包括摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现,谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。
0:NoAutomation无自动化顾名思义,LEVEL.0就是完全的人工驾驶,最好的例子就是上个世纪60年代的车辆,它们非常纯粹的诠释了LEVEL.0的概念。车辆没有任何的智能而言,一切的是靠驾驶员一人掌控。当然,各位要将车辆自身的电子系统以及智能系统与“自动驾驶”概念区分开来。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
特斯拉的自动驾驶“黑科技”是靠什么硬件实现?
此前,在国产版特斯拉车主发现,自己新买的特斯拉随车环保信息清单上的整车控制器型号与车辆实际装载的硬件型号不匹配——清单标注的整车控制器型号为HW3.0(代码为1462554),亦即去年4月份发布的那款"史上最佳自动驾驶芯片",而车辆实际搭载的硬件型号却是HW2.5(代码为1483112)。遂将这一情况发到了微博上。当时就引发了一波对于特斯拉国产减配的质疑。那么特斯拉的HW3.0和HW2.5究竟有什么区别呢?
近年来,车载芯片的地位开始变得越发重要,因为其算力是支撑驾驶员、自动驾驶和主动安全功能的中流砥柱。因此许多OEM商与一级供应商开始用摄像头、雷达、LiDAR等传感器武装车辆,帮它们获知周边环境信息。传感器集的所有信息都要汇集到一起,这时就需要一个算力强大的控制单元。HW2.5硬件使用的是英伟达定制的DrivePX2计算平台,而HW3.0则是特斯拉自己专门为FSD打造的新计算平台,就性能而言,HW3.0的自动驾驶芯片拥有每秒2300帧的图像处理能力,是HW2.5的21倍,计算能力提升了大约7倍。同时,HW3.0的能耗只有HW2.5的1.25倍。可以说HW3.0强大的性能为之后自动驾驶的升级打下了坚实的基础。
在Model3上,特斯拉标配了8颗摄像头,1颗雷达和12颗超声波传感器。至于激光雷达LiDAR,出于成本原因,特斯拉并不打算用。8颗摄像头,能为Model3提供360度视野,探测半径250米。12颗超声波传感器则是视觉系统的补充。两套传感器相结合,相对于此前系统精确度大幅提高。除此之外,Model3的传感器套装还整合了处理能力增强版的前视雷达系统。它能为车辆提供额外的环境数据,同时在雨雾、沙尘等天气充当安全冗余。车头3颗摄像头负责前方视野,与雷达形成互补。这3颗摄像头技术特性并不相同,其中充当主摄那颗探测距离达到250米,但视场很窄,其他2颗探测距离分别为150和60米,但视场要宽上不少。另外5颗摄像头则负责监控车辆侧面和后方,其探测距离可达100米。12颗超声波传感器能在任何速度下稳定工作,控制车辆盲区。这些数据还可以被用于Autopilot的车道变线。
这8颗摄像头均为120万像素,均是2015年的产品。他们分辨率不算高,但优点是价格便宜。特斯拉的三摄系统用了OnSemiconductor的120万像素AR0136ACMOS传感器,单个像素尺寸为3.75μ。类似的埃孚的S-Cam4三摄系统搭载了Omnivision的COMS传感器与Mobileye的EyeQ4视觉处理器。特斯拉的前视三摄模组则将所有CMOS放在了一块PCB上,而埃孚则分置于不同PCB。因此不考虑效果,单从成本上来说,特斯拉的方案要更低。
特斯拉Autopilot系统的信息处理是在自研的液冷双核计算平台上进行的,它们被安置在两块PCB上,但整合进了一个模组。新的计算平台整合了负责中控信息的ECU与AutopilotECU,而在HW2.5时代,Autopilot用的还是英伟达的SoC与GPU。尽管自研了FSD,特斯拉还是要用到英伟达的GPU,英特尔的处理器,恩智浦与英飞凌的微控器,镁光、三星的闪存以及意法半导体的音频放大器。在HW2.5时代,特斯拉整合了两块英伟达SoC,一块英伟达PascalGPU和一块英飞凌的TriCoreCPU。到了HW3.0时代,特斯拉则用上了两块自研SoC,两块GPU,两块神经网络处理器和一块锁步CPU。同样的体积下,特斯拉在HW3.0里塞进了4746个零部件,比HW2.5多了65个零部件。制程方面,特斯拉的自研SoC为14nm,与HW2.5时代英伟达的16nm相比稍有改进,但基本处于同一代水平。
目前在汽车行业,自行设计芯片搭载在自家车上的做法已经很少见了。因为这样做的风险太大了。现在的汽车市场并不像从前那样火热,如果没有足够的销量支撑,自掏腰包设计芯片只用于自己的车就会得不偿失。但同时,花大价钱自己定制芯片也有一个好处,那就是能将成本压到非常低。这样整车成本也会更低,而利润会更高。比如手机行业中的苹果华为,凭借自己设计的芯片能在同行的激烈竞争中获得更大的收益。过去几年里,车辆整合的电子元器件越来越多,而英伟达和英特尔这样的领军厂商并没有薄利多销。如果不愿将利润拱手让人,恐怕自行研发芯片才是将命运掌握在自己手中的最好方法。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉最新发布的完全自动驾驶FSD Beta,究竟厉害在哪?
10月21日,马斯克在Twitter上宣布了一个重磅消息,特斯拉的全自动驾驶测试版beta正式更新了,改测试版将首先推送一小批测试版供测试使用,后续将会逐步开放测试版,马斯克表示,最新版的系统中,对特斯拉的自动驾驶FSD软件进行了革命性的改写,成为可以完成90%的非干预驾驶。
按照马斯克的描述,在最新的测试版本中,选装有FSD自动驾驶的特斯拉车辆可以在无需任何驾驶员干预的情况下导航进出高速公路,还允许驾驶员在私人停车场召唤他们的车辆并导航到指定位置;还能自主识别停车标志和交通信号灯并作出相应操作:甚至可以完全实现在城市街道中的完全自动驾驶。
这一次,心高气傲的马斯克第一次用了:我们会非常谨慎,他本该如此。这句话,要知道,这样的语气和马斯克勇敢爱冒险的性格是完全相悖的。据了解,第一批FSD测试版将首先推送给“仅限于少数专业和谨慎驾驶的人。”但截至目前,已经有不少媒体和个人车主都收到了测试版本的更新提示。
其实早在今年八月份,马斯克就曾在公开场合承诺,此次FSD更新将是一次质的飞跃,因为这是一次基本的架构重写,而不是一次渐进式的代码调整,重新编程的新系统可以将特斯拉的车辆自主驾驶能力从2D扩展到4D,这不仅意味着车辆不仅能感知周围的三维世界,而且还能预测位置、方向和速度等其他环境因素并做出自己的判断。
虽然截至目前为止,官方还未公布此次FSD?beta版的具体内容,但从众多媒体的路试中可以看出,新版FSD自动驾驶设计了全新的UI模型,可以让车辆的UI在白天、夜晚不同的光照环境下对车体的不同光影处理,原来占据三分之一的左侧车辆状态区域被推进到临近二分之一的比例,车辆模型所占的比例也从之前的下方被提升到居中位置,车辆控制可以直接在车体上点击完成,例如后尾门,前备箱等,还将雨刮器放到了桌面的一级菜单。
从官方发布的当中可以看到,测试版用户从家到餐厅的路线中,90%都是用FSD自动驾驶,包括过环岛路线的自动处理、主动避让直行车辆、在城市道路中快速变道、交叉路口的90°转向、在无标线道路下行驶并识别两侧车辆、识别地狱难度的雪糕筒、以及新版自动泊车,他甚至还能识别路边的一颗草.....
识别出一团草
识别无标线路面
而经过几天的路试测试后,马斯克宣布,新版FSD?beta版本将每隔五天更新一次,顺便还吐槽了近几天的仿真测试,表示不做测试的话,一定会高估自己的成果,所以,为了安全起见,车主最好将手放在方向盘上监管路况并随时准备接管车辆。
而特斯拉最不易模仿的就是FSD芯片强大的学习能力,特斯拉一项专利中显示,全自动驾驶技术是一种用于生成高度精确的机器学习结果的机器学习训练技术,他可以利用车辆上的传感器捕获数据创建数据库,通过捕获车道线、车道、交通路况、障碍物、交通标志等,再结合里程表和其他类似传感器捕获的车辆运行数据,将捕获的数据集传输到训练服务器以创建训练数据集,用于训练机器熟悉模型,进而形成高度准确的机器学习结果。
而通过测试发现,经过熟悉路段时,机器确实会通过学习来逐渐提高驾驶能力,这样的进步让机器机械的开车转到像人一样思考,驾驶方式也更加拟人化,从这一点来说,特斯拉的FSD自动驾驶依旧处于业界领先水平,但这么厉害的系统也有他搞不懂的地方,那就是倒车入库,就算是选装了FSD的特斯拉,自动泊车的成绩一直不太理想,甚至可以用行业倒数来形容。
截止目前,特斯拉方面表示,他们原来预计在2020年能生产和交付50万辆电动汽车。现在加利福尼亚州弗里蒙特的工厂已将Model3和Y的生产能力提高到每年50万辆,并且预计到2020年底或2021年初将达到满负荷生产:在中国上海的工厂产能将提高到25万辆,现在分三班运行;位于德国柏林的工厂正在建设进行中,设备应在“未来几周”内开始到位,预计明年投入生产。
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