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為什麽國產自動駕駛就是不如特斯拉?差距到底有多大

上周特斯拉更新的智能召喚功能,足足讓我在停車場”戲耍“了這輛Model?3壹個多小時,真是太有意思了。

●無人駕駛:還挺有禮貌,轉向燈先打上了

這項功能比想象中的還要強悍,通過攝像頭以及毫米波雷達實時演算(不依賴地圖,不能在開放道路使用),Model?3儼然壹個蹣跚學步的幼齡孩童壹般摸索前進,他會嘗試走捷徑走直線抄近道,車速也要比預想中的更快,並且雷達測距精準,禮讓行人也非常及時。

●拐彎速度還挺快,路人都沒發現這輛車有什麽不對勁

●行人接近到壹定距離就會剎停,這個過程沒有引起過路妹子的警覺

不過,這項功能主要還是針對美國大型戶外停車場居多,針對性開發的功能在中國來說還是有些水土不服的。首先在中國正兒八經供妳日常停產的大型正規停車場就不多,小區裏七扭八歪的擠作壹團才是常態,並且行人密度極高,顯然這樣的環境對於召喚功能來說,是有些“強車所難”,壹旦走錯方向或者進入死胡同,馬上進入“懵逼”狀態,掉頭是這輩子都不可能掉頭的。

畢竟是前視攝像頭及雷達還是要強悍的多,安全第壹。

因此這項功能在中國的實用程度肯定是要打壹些折扣,炫技成分居多。

但這是Autopilot、NOA(自動輔助導航駕駛)、智能召喚等功能壹步步走來,讓我們看到特斯拉逐漸把不可能變為可能,從概念落地到現實、甚至真正到解放雙手,這才是更重要的。

特斯拉模式,是最強的麽?

不確定壹定最強,但是特斯拉的模式的確自成壹派,極具個人特色。就像是蘋果,它強於軟件,但卻擁有軟件、硬件雙向驅動的能力。

或許妳會覺得特斯拉的自動駕駛厲害,是因為他的硬件非常領先吧?其實並非如此。相反,特斯拉的硬件部分,可以用“人盡皆知”來形容,其緣由在於特斯拉壹反它家常態,把自己的傳感器配置完完全全公布了出來,妳甚至可以照搬做出壹模壹樣的布局,而這恰恰是特斯拉偉大的地方了,正如其早前就公布了壹系列相關專利壹般。

特斯拉又是怎麽堅持在做這件事的呢,特斯拉在售的車型,都已經配備了完整的、支持自動駕駛的硬件,但是具體到實際體驗當中,特斯拉認為自動駕駛能力不是壹蹴而就的,應該通過不斷優化軟件系統,進而逐步提升、開放自動駕駛能力。

因此,軟件或者說算法才是特斯拉整套自動駕駛系統中的核心,其硬件部分無非就是攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達的組合,高大上(昂貴)的激光雷達是沒有使用到的。

至於主處理器芯片,也歷經了從采購到自研的三代叠代:

2014年-2016年,特斯拉配備的是基於Mobileye?EyeQ3的AutoPilot?HW1.0,包含1個前攝像頭+1個毫米波雷達+12個超聲波雷達。

2016年-2019年,基於英偉達的DRIVE?PX?2?AI計算平臺的AutoPilot?HW2.0,以及後續的AutoPilot?HW2.5,包含8個攝像頭+1個毫米波雷達+12超聲波雷達。

2019年-近幾年,將推出基於自主研發的處理器的AutoPilot?HW3.0,2019年中以後生產的Model?S、Model?X、Model?3已經配備了這枚性能遠超第二代的FSD芯片,並且這壹代並沒有在其他傳感器上做出改動,僅僅是升級了自動駕駛主芯片(但也不排除正式公布後升級部分傳感器的可能)。

算力提升之後,特斯拉也是趕在2019年年末就推出了完全自動駕駛的預覽版(FSD?sneak?preview),在這個版本中系統能夠精準識別道路/停車標記、垃圾桶、樁桶、車道線、紅綠燈,也就是說,特斯拉下壹步就是開放城市道路完全輔助駕駛功能了。

OK,輪廓是清楚了,那麽攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達三者,又是如何協同的呢?我們不妨拋開各傳感器的型號及參數(咱也看不懂),就來大致了解壹下分布也好。

特斯拉標配的8枚攝像頭,可以分為三顆前三目攝像頭(長焦、標準、魚眼)、兩顆B柱攝像頭、兩顆翼子板後視攝像頭、最後當然還有壹顆後視攝像頭。當然非要全算進去的話,Model?3還有壹顆車內監控攝像頭,只不過這顆監控攝像頭對自動駕駛功能的貢獻不大,主要為的是監控司機在自動駕駛過程中的註意力是否集中。

●前三目攝像頭

●前翼子板後視攝像頭

●B柱側視攝像頭

●後視攝像頭

通過這8顆攝像頭,特斯拉也就基本實現了360°無死角照顧,讓自動駕駛功能的實現成為了可能。

說完了攝像頭,還有這顆毫米波雷達也值得關註,從早期的博世方案,再到Autopilot2.5的大陸方案,後者在探測距離、重量、功耗方面均有所提升。不過目前這套硬件和算法被普遍認為對橫向移動且反射較強的物體識別不佳(參考幾次特斯拉撞上橫向移動的卡車事故),因此在第三代自動駕駛當中,這將是特斯拉重點要升級、叠代的方向。

●特斯拉官網上的毫米波雷達

最後還有這配備多達12枚的超聲波雷達沒說呢,壹般來說,超聲波雷達最便宜最常見(例如我們車上安裝的倒車雷達),但也最易受到環境的影響,想要運用在自動駕駛當中開發難度較大。

籠統上,我們認為超聲波雷達探測距離十分有限,對於環境(尤其是溫度、濕度)過於敏感,其次超聲波雷達也無法精確確認障礙物的具體位置,因此筆者認為這12枚超聲波雷達主要是在泊車以及超車中發揮避障作用。

說完軟硬件配置,具體還是要落到實際體驗當中去。特斯拉通過雷達和攝像頭(視覺)的深度融合,做出了大規模商業化且迄今為止進步最快、體驗最佳的自動駕駛輔助系統。更重要的埃隆已經宣布:“在明年某個時候,特斯拉車主能在車裏使用自動駕駛功能,無需人工幹預”。

這不是遙遠的將來,完全自動駕駛已經近在咫尺,難道特斯拉就是毫無爭議的自動駕駛第壹人了麽?

論資金實力與專利技術儲備:Waymo才是第壹

之所以先說特斯拉,主要在於這是用戶第壹次接觸完全意義自動駕駛的窗口,但是真要在自動駕駛領域說出個第壹人來,就不得不提Waymo了。

Waymo應該算是這個領域最知名的公司了,最早Waymo只是屬於Google的壹個項目部,在2016年正式獨立出來,成為壹家專註自動駕駛領域的公司。並且Waymo自身致力於自動駕駛算法層的研發上,其自身並不參與造車。

Waymo的方法是打造了壹套自動駕駛系統,讓各個汽車廠商來適配,或者壓根這些廠商就把車提供給Waymo讓其代勞,因此Waymo更像是提供了壹種解決方案,無論妳是什麽汽車廠商、生產了何種用途的汽車,都可以主動適配這套系統。

看到這裏妳是不是覺得忽然想起了什麽呢?沒錯,這不就是手機裏的安卓系統麽,各個車企就像手機廠商適配安卓壹般選用Waymo的解決方案,這套方案異常龐大、復雜,也只有Google這樣的巨頭才能夠完成。是不是和特斯拉、蘋果的閉環模式有著明顯的區別?

既然是Google?,錢肯定是沒有問題,經過那麽多年研發,技術又進行到哪壹步了呢?

就在2019年2月,美國加州機車輛管理局(DMV)公布了壹份年度報告,這份報告中包含了48家在加州持證上崗的自動駕駛路測單位,Waymo位居第壹且遙遙領先。這項排名,主要是取決於實驗條件下所用的測試車數量、測試行駛裏程、以及測試過程中的人工接管次數,當然是行駛裏程越長、人工接管頻次越少越好。

●圖片來源:量子位

致力於"壹步到位"的Waymo,在硬件的選擇上相對特斯拉就激進很多了。首先是激光雷達,Waymo的激光雷達配備了自家研發的發射器,通過短距、中距、遠距來搭建自家的鐳射地圖。其攝像頭的門檻也要更高,不僅僅是更高清,還加強了在強日光以及暗光下的識別能力。

另外Waymo還選擇的了電磁波雷達,相比超聲波來說對環境的適應能力要強上許多,不怎麽受氣象條件的影響,更加穩定。這還沒完,Waymo甚至還增加了不少補充感應器,包括但不限於聲音辨識、GPS輔助等,是不是高大上了許多?

雖說如此,畢竟Waymo的測試路況都是在實驗條件下完成的,其路況復雜程度及樣本都較為有限,數百輛的試驗車壹年所累積的數據,就算加上剛開放不久的Waymo?One無人出租運載服務,放在特斯拉巨大的交付量面前還是顯得有些無力(當然特斯拉的自動駕駛功能是逐步開放的,預采集也不存在小白鼠的問題)。

因此我們認為狹義上Waymo在自動駕駛領域的專利數目遙遙領先,但是廣義上特斯拉又擁有更為海量的數據,各有所長。

還有來自主機廠的奮力壹擊

除了部分大廠會自己操辦(例如通用的Super?Cruise),對於體量相對較小的主機廠來說,投入巨資獨立研發自動駕駛顯然是不經濟的。

對他們來說,能夠選擇的其實不多,基本只能依賴與上遊巨頭供應商的合作。

首先由上遊供應商完成硬件部分的匹配,壹部分車企會基於軟件來開發自動駕駛系統,但是受制於體量、資金等限制,壹般還是要與供應商的基本方案相整合。在這種模式之下,想要發展並叠代自動駕駛能力就非常困難了。

這是因為這種形式的合作,壹般是以上遊供應商為主導,這就造成兩邊其實都沒有太多的驅動力去提升相關的技術能力,供應商勢必要優先服務更大體量的合作夥伴;因此在自動駕駛領域,大多數車企原地踏步且創新能力乏善可陳,無外乎是因於此了。

其實從這三條技術線來看,我們也就大概明白了為什麽特斯拉的自動駕駛技術能夠如此迅速的進化,與蘋果相似的閉環研發體系,還擁有軟、硬件雙驅動能力,帶來了目前最接近完全自動駕駛的全新體驗。

當然我們也期待著Waymo大招落地的那天,還在踟躕不前的傳統主機廠商們,真的得加把勁了。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

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