当梦想成为现实,从特斯拉角度看自动驾驶

如果说十年前,有人走过来告诉你:在十年后,人们可以解放双手双脚,让车辆自己行驶在路上,驾驶员仅需要进行一部分操作就可以了,相信大多数人都觉得这是不可能的,但科技的进步真的超过了人们的想象,而随着一个叫特斯拉的品牌进入中国,人们发现自动驾驶不再是一件虚无缥缈的东西,而是一件真真正正的可以使用的功能,而作为自动驾驶领域的领头羊,特斯拉的自动驾驶技术真的可以引领潮流吗?

在特斯拉,他们的自动驾驶被称为Autopilot,是一个标配在旗下所有车型的一套量产化的自动驾驶程序,而无论是小鹏还是蔚来,在他们身上都有特斯拉Autopilot系统的影子,在特斯拉的Autopilot系统中,主要分为三个不同等级的自动驾驶程序,分别是AP、EAP、FSD,这三个代表了智能化由低到高的三种自动驾驶技术,想要了解特斯拉的自动驾驶,就必须从这三个程序出发,窥探一二。

在了解特斯拉的自动驾驶技术之前,首先需要了解行业内对自动驾驶的等级划分,根据解放驾驶员的程度不同,自动驾驶由低到高被分为L1-L5共五个等级的自动驾驶:

L1级自动驾驶是最基础的,通常情况下带有定速巡航功能的车辆便可以被定义为L1等级的自动驾驶;

L2级自动驾驶相比基础的L1级,使用了包括自适应巡航、车道保持、主动刹车等功能,可以实现一部分的解放驾驶员;

L3等级自动驾驶可以实现在部分道路情况下,驾驶员仅需要进行少量干预即可,相对L2等级有一个适用场景以及功能方面较为明显的提升;

L4等级自动驾驶可以实现在大部分的道路情况下,驾驶员仅需要进行少量干预,相比L3级,提升主要在适用场景方面,而其他方面区别不大。

L5等级自动驾驶又被称为完全自动驾驶,车辆在不需要驾驶员的情况下,便可以实现从A到B的通勤工作,完全摆脱了驾驶员这一条件。

在简单的了解完自动驾驶的分类之后,进入今天的话题,关于特斯拉的三种不同等级的自动驾驶程序:

AP(Autopilot)

特斯拉在旗下的所有车型中,标配了AP等级的自动驾驶,该等级自动驾驶包括ACC自适应巡航、AEB主动刹车以及车道保持功能,是一个非常标准的L2等级自动驾驶,即可以实现部分解放驾驶员的功能。

相比其他市面上主流的L2级自动驾驶,特斯拉的AP系统在车道识别、跟车距离控制、车道居中保持度方面都拥有足够的优势,同时因为特斯拉的自动驾驶偏视觉方案,因此在识别到斑马线时,处在自动驾驶状态的特斯拉会执行减速操作,由于特斯拉的硬件水平是按照L4等级进行布置,因此对于L2等级的数据吞吐量来说,其系统冗余是完全足够的。

EAP(Enhanced Autopilot)

EAP又被称为增强版辅助驾驶,在包含Autopilot全部功能的情况下,新增了自动辅助导航驾驶、自动辅助变道、智能泊车、智能召唤四大功能,实现了L2+或准L3级自动驾驶功能,但严格意义上说,EAP只能作为AP系统的部分拓展,并没有一个实际上的功能性进步,从技术层面上讲,特斯拉只是将其自动驾驶电脑一部分控制该动作的程序模块解禁,在很多地区,并没有开放EAP的选装,抛开法律法规,EAP系统的存在价值并不大。

FSD(Full Self-Driving Capability)

FSD全称直译过来为“完全自动驾驶能力”,其名称似乎代指的是L5级自动驾驶,但从目前北美的实验版本中看,特斯拉目前的技术水平支持L4级自动驾驶是没有太大问题的,但如果上升至L5级,以目前的技术水平,没有一家车企或者科技企业可以做到。

目前特斯拉的EAP与FSD的区别是,EAP不会显示车道线箭头以及红绿灯,由此可见,EAP解锁的硬件运算范围比FSD是要少很多的,说到这里,就不得不对特斯拉的硬件系统做一下了解,特斯拉全车共有八个摄像头、十二个超声波雷达以及一个毫米波雷达,特斯拉的自动驾驶更偏向视觉方案,甚至曾经一度传出消息,特斯拉将取消Model 3/Y车型上的毫米波雷达,从目前来看,上海工厂生产的特斯拉车型依然保留了毫米波雷达配置,可以说是保留了一个双保险。

对于自动驾驶来说,纸面数据并不一定代表实际表现,例如小鹏的各方面硬件的堆叠可以被称为行业内顶尖的表现,但是实际体验中,尤其是在复杂条件下,小鹏的表现并不算好,主要原因在于多种传感器在某些情况下,会对车辆的信息处理提供不同的建议,算法融合如果做的不好,多传感器的堆叠反而可能成为累赘。

驾驶特斯拉的消费者应该会发现一个问题,那就是车辆车机显示的限速与路牌上的限速在某些情况下并不相同;以特斯拉Model 3为例,最初这款车就想被打造成一款低售价的大众车型,因此很多硬件的选择是从节省成本的角度出发的,特斯拉最为重要的摄像头模组,并没有采用非常先进的技术,特斯拉全车的八颗摄像头均采用了120万像素,在2015年由on semiconductor安森美半导体公司生产的设备,技术相对成熟,成本也较低,特斯拉位于前挡风位置的三摄模组,其所有的半导体芯片都被放在了一块电路板上,而且这个三摄模组并没有单独的SOC芯片,因此无法单独对摄像头数据进行处理,其很多功能还是需要通过导航的定位实现,这也是为什么会出现开头所说的那种情况。

相比摄像头,特斯拉的前毫米波雷达技术则稳妥许多,特斯拉的前毫米波雷达系统采用了大陆公司的ARS4-B,该系统使用了77GHz的雷达信息处理芯片以及恩智浦的32-bit MCU,在车载MCU领域,恩智浦和英飞凌无疑是行业的巨头,而大陆的雷达系统技术也是汽车行业公认的高水准,从这个角度来说,特斯拉目前不会轻易的取消雷达系统,毫米波雷达在当前还会对特斯拉的自动驾驶提供不少的数据和算法的支持。

特斯拉的自动驾驶在几年前可以被称为顶尖存在的产品,但随着近两年自主品牌的不断崛起,诸如小鹏和蔚来这样的新势力车企也在逐步完善自己的自动驾驶系统,有很多人说小鹏的NGP系统是完全模仿的特斯拉FSD,那么从逻辑出发,两者真的是完全相同的吗?

小鹏NGP系统有一个东西非常关键,那就是高精度地图在自动驾驶领域的使用,反观特斯拉,特斯拉对车辆高精度地图在自动驾驶中起到的作用非常不屑,如果采用小鹏的自动驾驶逻辑,那么对车辆端的压力会降低很多,从目前的使用上来说,采用了高精度地图的小鹏NGP实现准L3级自动驾驶,准确度以及对驾驶员的解放程度都要好于特斯拉。

基于互联实现的NGP在当前的使用上的确更加符合中国的一些道路状况,但这不能被称为优势,更多应该被称为特点,在没有高精地图的情况下,特斯拉会根据车辆摄像头看到的内容,结合数据库的类似情况比对,得出一个适合当前状态下的下一步行动方向,而这则是小鹏基于高精地图的NGP无法做到的了,因此从长远上看,模仿驾驶员行为的特斯拉系统更有发展方向。

而问题在于,特斯拉目前在做的,是一个未经有人涉及过的土地,如果其FSD系统可以投入使用,那么对市面上的其他自动驾驶无疑是实现了“降维式打击”,对于自动驾驶来说,最重要的就是一个系统性的学习,在这个问题上,特斯拉无疑拥有其他车企根本无法比拟的优势,而这,则是特斯拉自动驾驶敢于挑起自动驾驶系统旗帜的一个关键原因。

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