特斯拉自动驾驶技术分析_特斯拉汽车自动驾驶技术

1.特斯拉最新发布的完全自动驾驶FSD Beta，究竟厉害在哪?

1、Autopilot?的进化历程

2014?年?10?月，特斯拉为用户带来了新的科技大礼包?Autopliot（Hardware?1.0）。

当时，这套系统在官方语境下是为半自动驾驶与自动泊车等功能而生的，全自动驾驶并非其奋斗目标。

特斯拉曾在官方博客上表示：「新的软硬件并不是冲着自动驾驶而来，因为想实现这项功能还为时尚早。」

一年以后（2015?年?10?月），特斯拉正式向用户推送?V7.0?版本更新，Autopilot?的完整功能终于正式开启。

到了?2016?年，特斯拉的迭代脚步再次向前，推出了?Hardware?2.0，特斯拉也开始引入「增强版?Autopilot」的字眼。

同时?Musk?宣称，新的特斯拉市售车型将出厂标配?Hardware?2.0，这套硬件的传感器与算力完全能胜任未来的全自动驾驶。

2017?年?4?月，特斯拉再一次进行了硬件迭代，这次问世的是?Hardware?2.5。说实话，这次取名?Hardware?2.5?其实有点吹牛的意味，因为它其实更像?Hardware?2.1。

这套新硬件增加了算力与冗余，可靠性略有提升。不过，整套硬件还是缺了一块英伟达的?Pascal?GPU。

在这之后，Hardware?2.5?一用就是两年时间。

到了?2019?年?4?月特斯拉举办的投资日上，特斯拉终于推出了性能暴增的自研版?FSD?芯片，而这套新硬件（Hardware?3.0）与全自动驾驶密不可分。

需要注意的是，此前购买过特斯拉全自动驾驶套装的老用户都可以免费升级新的?FSD?芯片。

2、Autopilot?的的核心功能

2015?年?10?月进入?Autopilot?1.0?时代后，特斯拉获得了以下功能：

Autosteer：车道保持功能TACC：交通感知巡航控制（其实就是自适应巡航）自动刹车：紧急避撞可视化：区分大卡车、轿车、摩托车与行人自动并线自动泊车自动大灯：可自动调节高度召唤功能

2016?年?10?月，Hardware?2.0?落地，Autopilot?也进入?2.0?时代。

除了?1.0?时代的核心功能外，Autopilot?2.0?将「召唤功能」升级为「智能召唤」，并且还加入了?Nigate?on?Autopilot（NoA）功能——这让用户在上下匝道时能省不少心。

至于?2017?年更新的?Hardware?2.5，除了可靠性和冗余，并没有新增什么核心功能。

2019?年?4?月?FSD?芯片问世，特斯拉进入?Autopilot?3.0?时代。

相比此前的硬件，Hardware?3.0?最引人注目的就是算力，它是支撑全自动驾驶的必要条件。

从功能角度来看，除了原有功能，Autopilot?3.0?新增了增强型可视化。当然，最重要的还是未来通过推送升级的全自动驾驶功能。

根据特斯拉网站介绍，Hardware?3.0?明年就能帮车主识别并对交通信号灯或停止标识做出反应，同时在城市道路实现自动驾驶。

而最近的消息是，根据美国车主的反馈，目前?Autopilot?已经具备了交通信号灯和停车标志自动检测功。

这一次推出的红绿灯和停车标志识别功能与自动停车功能，或将进一步提高?Autopilot?的安全性。

3、Autopilot?系统上搭载传感器的演进过程

在?Hardware?1.0?时代，特斯拉的车只搭载了?1?颗前视摄像头，不过博世的雷达、360?度传感器和?GPS?等都是标配，负责数据计算的则是?Mobileye?EyeQ3。

到了?Hardware?2.0?时代，特斯拉一下将摄像头加到?8?颗，这个配置也一直延续到了现在。

此外，Mobileye?的芯片被换成了定制版的英伟达?Drive?PX?2，升级到?Hardware?2.5?后，毫米波雷达的供应商从博世换成了大陆，芯片也升级为?Drive?PX?2+，冗余度有了提升。

Hardware?3.0?上，特斯拉的自研芯片?FSD?才是重头戏，其算力相比此前的芯片简直是碾压级的。

举例来说，Hardware?1.0?时每秒只能处理?36?帧图像，而现在则是?2300?帧（Hardware?2.0?和?2.5?都是?110?帧）。

从运算能力?TOPS?这个单位来看，FSD?也将数字拉到了?144，而?Hardware?1.0?仅为?0.256（Hardware?2.0?为?12?TOPS）。

4、Autopilot?的售价

2014?年刚刚发布时，Autopilot?功能解锁费用为?2500?美元，两年后增强版?Autopilot?涨价到?5000?美元。

想要全自动驾驶？不好意思，你还得再支付?3000?美元。

到了?2019?年，Autopilot?功能降到了?3000?美元，但全自动驾驶得花?5000?美元。

现在，特斯拉则选择免费赠送用户基础版的?Autopilot?功能，而全自动驾驶要价?7000?美元（国内价格?56000?元）。

最后来谈谈最新的?Hardware?3.0。

可能大多数人现在都心存疑惑，这套特斯拉史上最强悍的套件真的能带领电动巨头实现「功能完整」的全自动驾驶吗？

首先需要明确的是，这里所谓的「功能完善」并不意味着完全不犯错。即使特斯拉向车主推动了全自动驾驶升级包，车辆依然需要驾驶员的和介入。

不过，它会像前序版本那样，在迭代中不断进步。

在汽车之心看来，特斯拉完善?Autopilot?功能的方案相当聪明——选择向几十万车主借力，而不是烧钱运营车队在路上空跑。

从数据上来看，Autopilot?已经累积了?22?亿英里的道路驾驶经验。到今年年末，这个数字则会进一步暴增至?42?亿英里。

5、今年年底让?100?万辆自动驾驶出租车上路？

就在最近，Musk?信誓旦旦地表示，今年年底前实现?100?万辆自动驾驶出租车上路的目标，只不过这些功能能否启用，取决于监管部门是否批准。

Musk?说这话的背后有哪些底气呢？

首先，是今年?3?月特斯拉宣布了第?100?万辆车下线。

其次，此前?Model?3?上一直没有启用过的座舱摄像头功能也被?Musk?揭秘，这个就是用来监控车内情况，防止有人使用自动驾驶出租车功能时破坏车内的设备。

第三，特斯拉还对自动驾驶软件进行了大更新，以便更好利用?FSD?芯片的算力，早日实现「功能完整」的全自动驾驶。

种种因素加在一起，年底前实现看到?100?万辆能全自动驾驶的特斯拉上路，似乎真的有可能。

但我们别忘了，在自动驾驶上，Musk?有过两次跳票的先例：

2016?年初，Musk?对外表示，2年内特斯拉能够自动驾驶穿越美国东西海岸。2017?年?1?月，Musk?再次画大饼：全自动驾驶功能将在?3?到?6?个月内推出。

结果呢？特斯拉横穿美国的壮举没见到，全自动驾驶功能也没见到。这也难怪有业内人士跳出来说，一年内实现全自动驾驶根本不可能，甚至公开指责?Musk?的行为就是炒作。

但客观地说，2015?年至今，Autopilot?确实发生了巨大的变化，不过真正的质变依然在不久的将来——在城市道路实现自动驾驶将彻底改变现有游戏规则，让特斯拉在竞争中甩开对手好几个身位。

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?

2月23日，一条“两辆特斯拉Model?X巧合偶遇且幸免于难，归功于特斯拉自动驾驶”的热点又一次将特斯拉送上了自动驾驶的“神坛”。

据悉故事是这样的：近日，Laurence和家人一起开车在英国多塞特进行家庭旅行，不料正逢英国遭受丹尼斯肆虐，强烈的暴风直接吹倒了多年的老树，差一点就砸在他们的头上。的是他们当时开的特斯拉Model?X正在使用自动驾驶系统，启动了紧急刹车系统，尽管车头被砸坏，但他们的性命得到了保全。更为巧合的是，对向车道的一辆?Model?X同样遇此情况，在关键时刻启动了Autopilot?，车上的一家人被紧急刹车系统所救。

这一神奇的巧合，可以说是特斯拉自动驾驶最好的现实版广告了。众所周知，特斯拉不仅仅是一家专注于电动汽车的公司，近些年更是青睐于研发自动驾驶汽车。近日，有日本媒体就在拆解特斯拉Model?3之后得出结论：Model?3自动驾驶技术要领先其余汽车制造商6年的时间。不得不说，这些年特斯拉在自动驾驶版块可谓是成就不小。

来源：teslarati

而说起来特斯拉的自动驾驶技术，最让人印象深刻的就是它的整合式中控单元，它也被称为“全自动驾驶计算机”（full?self-driving?computer）。当然，它还有一个大家更为熟悉的名字：Hardware?3。

Hardware?3是一款2019年4月发布的，包含2个面积为260平方毫米的定制人工智能芯片。特斯拉官方微博称，旗下目前已经在包括所有新款的Model?3、Model?S和Model?X等60?万辆汽车配备了完全自动驾驶芯片。该芯片是由特斯拉自主研发，将为车辆的自动驾驶功能，以及其高级车内“信息系统”提供动力。

据了解，“Hardware?3”拥有60亿颗晶体管，每秒能完成144万亿次计算，能同时处理每秒2300帧的图像。对比特斯拉上一代处理器（HW2.5），FSD在性能方面提高了21倍，并且能够应对L5级别自动驾驶所需的感知层数据量和计算能力。这款由特斯拉自主研发的芯片，可以说是该公司在自动驾驶汽车市场上最重要的武器之一。

在去年的平安夜，特斯拉表明其推出了FSD?sneak?preview（完全自动驾驶预览版）。根据用户反馈，在这个版本斯拉增强了“驾驶可视化”功能，能够识别交通信号灯及颜色，道路线/停车标记、垃圾桶、桩桶等。此外，不久前一位黑客还发现，除了FSD（全自动驾驶套装）预览版视觉功能和露营模式（Camp?Mode）处于运行状态之外，特斯拉的HW3的双重冗余系统也被激活了。

此次激活的双重冗余系统，是特斯拉进一步走向完全自动驾驶的有力证明。特斯拉自定义设计的全自动驾驶计算机实际上是两立的计算机，每台计算机都配备了自己的处理器、内存条和存储空间。而且两台计算机分别在同一个操作系统上运行，此种设计可以让系统更加安全。从理论上说，激活Hardware?3双重冗余系统，即表示如果特斯拉的一台计算机崩溃，另一台计算机就可以直接接管。

来源：teslarati

为了让自己的自动驾驶汽车早日上路，特斯拉可不只是在其Hardware?3上下功夫。对于自动驾驶，特斯拉还从多个维度不断维护升级，神经网络也是一大关键点。

特斯拉的神经网络每天都在不断改进，并变得越来越先进。日前，就有外媒报道特斯拉公布了名为“自动驾驶数据管道和深度学习系统（Data?Pipeline?and?Deep?Learning?System?for?Autonomous?Driving）”的专利，该项专利专注于优化图像处理，将使其自动驾驶系统更高效。

随着自动驾驶功能的日益完善，配置的传感器越来越多，其数据也变得越来越复杂。而特斯拉此次公布自动驾驶数据管道和深度学习系统，可以最大限度地从传感器数据中获取信号信息，并为深度学习分析深度学习网络提供更高级别的信号信息。

来源：teslarati

该系统将使用车载传感器或摄像头捕捉图像，例如高动态范围摄像头、摄像头传感器、雷达传感器或超声波传感器。然后，高通或低通滤波器将图像分解。最终，一系列处理器将破译图像的含义。如此一来，神经网络就可以更高效地从其接收的数据包中学习，并且更有效地处理更高质量的图像。此外，这些改进功能还可与特斯拉Hardware?3计算机提供的功能配合使用。显然，该项专利不仅会为特斯拉车主带来更安全的驾驶体验，也会加速其实现全自动驾驶。

想要完成出色的自动驾驶功能，除了要有优秀的“大脑”，还有一个部分不可缺少，那就是车辆的“眼睛”，也就是视觉传感器，俗称摄像头。特斯拉深刻的认识到此问题，所以其除了自主研发自动驾驶芯片以外，去年还推出了新款超声波雷达以及增强版前置雷达。根据官方说法，新的雷达在探测距离以及精确度上接近上一代的两倍。

据悉，特斯拉在车型上，主要配置了12个超声波雷达，分布方式为前六后六，它作为车身视觉系统的补充，主要负责探测车身周围较近物体的精确距离。据了解，此次特斯拉的新款超声波雷达，不仅能提升探测距离和精度，还能够识别柔软或坚硬的物体。因此，该技术或将能够解决现款雷达无法准确探测到路面塑料障碍物的问题。

此外，增强版前置雷达还能够通过发射冗余波长的雷达波，从而穿越雨、雾、灰尘，甚至前车的下方空间进行探测，为视觉系统补充车辆前方的路况数据。

另值得一提的是，特斯拉首席执行官埃隆马斯克于今年年初证实，为增强车辆的安全性，特斯拉的哨兵模式（Sentry?Mode）未来在经过无线软件升级后，可以让Model?3车型的车内摄像头保护车辆被非法入侵。该车型的后视镜上方安装了微型摄像头，未来可以录制未经授权闯入汽车的入侵者的和声音。

来源：teslarati

除此之外，一位黑客朋友近日表示，特斯拉正在为自动驾驶仪进行升级，用3D技术帮助驾驶者得到更好的体验。3D渲染技术是对于自动驾驶仪的一种补充，能够很好的将四周的环境3D渲染呈现在屏幕上，使乘客和驾驶员能够更好的了解到当前道路情况和位置信息，同时它也能够区分开行人和汽车，更大程度的保证交通安全。

虽然这不是特斯拉首次实现信号灯的识别，但是这次消息表明，特斯拉在这一方面有了进一步提升。但遗憾的是，这项技术目前还无法实装，因为在未经过详细的测试以及几万里的实际测试之前，特斯拉并不会贸然的选择将这项技术直接推广。

此外，该黑客还表示，特斯拉的工程师们正在为自动驾驶增加更多的功能，以改善其在城市环境中的导航方式。这似乎意味着特斯拉的自动驾驶水平又将进一步提升。

盖世小结：今年年初，马斯克曾称，特斯拉的完全自动驾驶功能将“很快”上线，但这里的“很快”依然没有明确的上市时间。其实，自动驾驶商业化之难，众人皆知。不过，难题向来最怕琢磨。只有诸如特斯拉一类的企业不断琢磨不断实践新操作，才能够推动完全自动驾驶早些时日到来。

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。

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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