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特斯拉Autopilot自動(dòng)輔助駕駛再升級(jí):用雷達(dá)繪制3D“高清場景”

已有67985次閱讀2016-09-12標(biāo)簽:
      日前,據(jù)特斯拉官方透露,在即將向特斯拉車主推送的8.0版本軟件中,最顯著的就是Autopilot自動(dòng)輔助駕駛升級(jí)。新版本的系統(tǒng)通過使用車輛搭載的雷達(dá),采用更先進(jìn)的信號(hào)處理,生成一幅世界的影像。該雷達(dá)是Autopilot自動(dòng)輔助駕駛配套硬件的組成部分,全部2014年10月之后出廠的特斯拉車型都搭載了這一雷達(dá)。一直以來,該雷達(dá)一直是主攝像頭以及圖像處理系統(tǒng)的輔助傳感器。

      特斯拉相信該雷達(dá)可被用作主控制傳感器,且不需要攝像頭確認(rèn)視覺形象識(shí)別。在雷達(dá)探測成像時(shí),光子在波長運(yùn)行中可以輕易地穿越霧、粉塵、雨、雪,然而金屬物品看起來如同鏡子。雷達(dá)可以識(shí)別人,但是他們被顯示為部分透明。不過,木制品和塑料制品這些對(duì)人類而言顯而易見的物品,對(duì)雷達(dá)而言,幾乎都像玻璃一樣透明。

另一方面,任何帶有皿狀的金屬表面不僅僅會(huì)反光,更會(huì)將反射信號(hào)放大數(shù)倍。比如,一個(gè)丟棄在公路上的易拉罐,如果凹狀瓶底朝向車頭,就會(huì)被雷達(dá)識(shí)別成為一個(gè)大型的危險(xiǎn)障礙物,你一定不想猛踩剎車而躲避一個(gè)小小的易拉罐。
 

因此,如何避免由于錯(cuò)誤報(bào)警而導(dǎo)致車輛停止行進(jìn),是使用雷達(dá)帶來的一個(gè)大問題。在車輛即將撞上大型物體時(shí),剎車是必要的,但絕對(duì)不是為了避開一個(gè)易拉罐。這些不必要的剎車行為,輕則帶來負(fù)面情緒,重則導(dǎo)致駕駛員受傷。
 

為了解決誤識(shí)別障礙物從而導(dǎo)致頻繁剎車制動(dòng)問題的第一步,是擁有更為詳細(xì)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)�?罩猩�(jí)8.0系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有雷達(dá)功能的解鎖,使得每一個(gè)雷達(dá)可以探測到比之前多六倍的周邊物體,并且有能力在每一個(gè)物體上獲得更多細(xì)節(jié)信息。
 

減少誤識(shí)別的第二步,則包括了以十分之一秒的速度,整合雷達(dá)的影像幀匯編成現(xiàn)實(shí)場景的3D“影像“。在一般情況下,通過單一影像幀,很難知道物體是移動(dòng)的,靜止的,或者只是反光造成的虛像。能夠的到精確的辨別,需要通過比較包含車輛速度、預(yù)期軌跡信息的連續(xù)影像幀。這樣,車輛才可以分辨前方物體是否是真實(shí)的,同時(shí)評(píng)定碰撞的概率。
 

第三步就更加復(fù)雜:當(dāng)行駛中的車輛正在接近一個(gè)路標(biāo)位于坡頂?shù)纳闲懈咚俟�,或一個(gè)路標(biāo)位于橋下的下行橋梁時(shí),這種視覺上的落差,經(jīng)�?雌饋硐袷桥鲎猜肪。而導(dǎo)航和高精準(zhǔn)GPS都不足以判定車輛是否將要通過此路段。到車輛接近道路變道口時(shí)再剎車為時(shí)已晚。
 

這種情況下,車隊(duì)學(xué)習(xí)功能便派上用場。一開始,車隊(duì)不會(huì)采取任何行動(dòng),而只是識(shí)別出路標(biāo)、橋梁和其他靜止的物體,并通過雷達(dá)繪制地圖。汽車電腦在后臺(tái)將核實(shí)其預(yù)計(jì)應(yīng)該剎車、與駕駛員的實(shí)際行為進(jìn)行比較,并將這些數(shù)據(jù)上傳至特斯拉數(shù)據(jù)庫。如果一些車輛安全通過被雷達(dá)標(biāo)定的物體,無論Autopilot是否開啟,這個(gè)物體將被加入地理編碼的白名單(被標(biāo)注安全)。

即使數(shù)據(jù)顯示某一地段因誤判而導(dǎo)致剎車行為的幾率很小,車輛依然會(huì)在攝像頭沒有探測到前方障礙物的情況下,采取輕微制動(dòng)。隨著系統(tǒng)的不斷優(yōu)化,當(dāng)雷達(dá)確定99.99%發(fā)生碰撞的可能性時(shí),剎車強(qiáng)度將會(huì)逐步提升至全力制動(dòng)�;蛟S這不能徹底地避免碰撞的發(fā)生,但明顯的減速,會(huì)使車上乘客受到嚴(yán)重傷害的機(jī)率大大降低。
 

以上功能結(jié)合雷達(dá),可以實(shí)現(xiàn)穿透大多數(shù)難以目視的物體的能力,將帶來的直接效果是,車輛幾乎可以無障礙的實(shí)現(xiàn)高效率準(zhǔn)確制動(dòng)。也就是說即使UFO降落在能見度為零的高速公路上時(shí),特斯拉也能及時(shí)地采取制動(dòng)措施。
 

讓這項(xiàng)技術(shù)更進(jìn)一步,未來特斯拉將可以搜集到,由前車底部傳回的雷達(dá)信號(hào)并及時(shí)剎車,即使前車無法被圖像及雷達(dá)系統(tǒng)所探測到,特斯拉也可以使用雷達(dá)脈沖信號(hào)和光子飛行時(shí)間來辨別信號(hào)�;蛟S前車會(huì)撞上濃霧中的UFO,但特斯拉不會(huì)。
 

除最新的雷達(dá)識(shí)別功能外,新版本的自動(dòng)輔助駕駛還做出了一些其他的優(yōu)化:

1、TACC最大制動(dòng)率提升,并且延遲時(shí)間縮短五分之一;

2、車輛通過識(shí)別兩輛車的雷達(dá)回波,提升車輛緊急剎車,或其它引起大力剎車的事件的反應(yīng)速度;

3、搭載空中升級(jí)8.0版本,或使用8.1版本導(dǎo)航系統(tǒng),車輛識(shí)別高速公路出口(但是目前僅限美國使用);

4、當(dāng)超越一臺(tái)接近分道線邊緣的速度較慢車輛時(shí),特斯拉車輛可自動(dòng)調(diào)整在車道內(nèi)的位置(盡量保持安全的側(cè)向車距);

5、車輛提示警報(bào)更加明顯,包括在儀表板上通過閃爍白色邊框提示駕駛員;

6、通過識(shí)別前車轉(zhuǎn)向燈,提高對(duì)插隊(duì)車輛的偵測;

7、在歐洲地區(qū)減小右側(cè)超車的可能性(但不知靠左行駛的國家或地區(qū),車輛將會(huì)如何判斷);

8、提高自動(dòng)并線功能的可用性;

9、如駕駛員始終忽略車內(nèi)重復(fù)的警報(bào),車輛將禁用輔助轉(zhuǎn)向功能,直至車輛駐車;

10、在緊急情況下,自動(dòng)剎車功能將更有效的介入;

11、即使車輛未開啟輔助轉(zhuǎn)向功能,當(dāng)車輛檢測到即將偏離行駛道路,駕駛員仍然沒有轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),車輛會(huì)發(fā)出警報(bào);

12、隨著數(shù)據(jù)的完善,在即將發(fā)生交通事故時(shí),車輛會(huì)主動(dòng)開啟輔助轉(zhuǎn)向功能,嘗試避免一定會(huì)發(fā)生的碰撞;

13、得益于車隊(duì)學(xué)習(xí)功能,車輛的彎道車速調(diào)節(jié)可隨之適應(yīng)。

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