1、自动驾驶系统环境感知传感器对比
1.1 特斯拉 Autopilot 3.0 感知传感器配置
Autopilot 3.0版本与Autopilot 2.0/2.5版本的感知传感器配置完全相同:12个超声波雷 + 8个外部监控摄像头 + 1个前置毫米波雷达
图1. 特斯拉Atopilot 3.0 感知传感器布置示意图 (图片来源 - 特斯拉)
—— 超声波雷达(×12)探测距离:8m
—— 前置毫米波雷达(×1)探测距离:160m
—— 前置主摄像头(×3)探测距离:250m/150m/60m
—— 前侧视摄像头(×2)探测距离:80m
—— 后侧视摄像头(×2)探测距离:100m
—— 后视摄像头(×1)探测距离:50m
(注:model3车辆内部有1个DMS监控摄像头,但现在尚未启用)
图2. 特斯拉摄像头布置位置示意图
1.2 日产Propilot 2.0 感知传感器配置
日产Propilot2.0版本感知传感器配置:12个超声波 + 5个毫米波雷达 + 7个外部监控摄像头摄像头 + 1个DMS监控摄像头 + 高精地图
图3. 日产Propilot2.0 感知传感器布置位置示意图(图片来源 - 日产)
1)毫米波雷达:1个前置长距+ 4个角雷达
2)外部监控摄像头:1个前置三目摄像头 + 4个环视摄像头
3)三目摄像头监控视场角:150°/54°/28°
2、自动驾驶系统数据处理单元对比
2.1 特斯拉 Autopilot 3.0
1)数据处理单元 - 搭载两颗自主研发的FSD芯片
2)FSD芯片基本信息介绍:
a、该芯片采用14nm工艺制造,由三星德克萨斯州工厂生产。该FSD芯片经过了AEC-Q100汽车零部件可靠性验证,可满足车规的各项性能要求。
b、每颗FSD芯片内部集成60亿个晶体管,其中包括1个中央处理器、1个图像处理单元、2个神经网络加速器;
c、FSD芯片的中央处理器是1个12核心的ARM A72架构64位处理器,运行频率为2.2GHz;图像处理器能够提供0.6TFLOPS计算能力,运行频率为1GHz;2个神经网络处理器运行在2.2GHz频率下,可提供72TOPS的处理能力。
图4. 特斯拉FSD芯片示意图 (图片来源 - 特斯拉)
2.2 日产Propilot2.0
1)数据处理单元 : 瑞萨 R-Car Soc + 瑞萨RH850 MCU + Mobileye EyeQ4
2)芯片主要用途介绍:
a、瑞萨 R-Car Soc : 摄像头和前置雷达所收集的附近车辆及其它物体的相关信息与预加载的用于导航的高精度3D地图数据相结合,创建车辆周围的详细环境地图;然后,根据地图数据和车道信息确定车辆位置,并根据信息制定车辆路径行驶规划;
b、瑞萨RH850 MCU:接收结果数据并将操控方向盘、油门、刹车等控制命令发送至相关ECU控制单元;
c、Mobileye EyeQ4:主要用于自动驾驶系统图像信息处理;
图5. Mobileye EyeQ4 处理器架构 (图片来源 - Mobileye)
3、系统所实现典型的自动驾驶功能对比
3.1 特斯拉 Autopilot 3.0 实现的自动驾驶功能
1)NOA - Navigate on Autopilot (导航辅助自动驾驶) - 不脱手
具体功能:导航时自动驶入/驶出公路匝道、打转向灯自动变道
使用场景:非复杂路况、有路标、车道线清晰的道路
2)车辆召唤(把车辆召唤出车库/车位)
具体功能:允许手机APP把露天停车场的车辆召唤至身边或者指定地点,
条件限制:用户与车辆的距离在100英尺范围内;
注:特斯拉 Autopilot3.0 相关自动驾驶功能的实现不需要高精地图;
3.2 日产Propilot 2.0 实现的自动驾驶功能
1)高速公路自动驾驶
具体功能:单车道巡航不干预驾驶 (脱手) + 多车道自动驾驶 (不脱手)
要启用该功能,司机必须首先在导航系统中设置他们的目的地,创建一个预定义的行驶路线。在使用预定义路线**后,该系统既支持在单车道巡航时驾驶员脱手驾驶,也可帮助司机在多车道公路上行驶,直到到达预定义路线上的高速公路出口—— 在此过程中系统可完成超车、变道和退回原车道的任务;
(受日本法律限制,不允许完全自主变更车道,在系统自动变更车道前,驾驶员双手必须放在方向盘上,并启动转向灯信号;)
使用场景:高精地图覆盖的高速公路(不包括驶入和驶出匝道过程)
(目前条件限定在日本,且是日本国家高速公路法案规定的国家高速公路。)
条件限制:在无法获得GPS信号的隧道、双向交通的高速公路、蜿蜒的道路或合并车道上,均不提供自动驾驶功能。
图6. 日产Propilot2.0 高速公路自动驾驶场景示意图(图片来源 -日产)