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本文作者:Tesla HK
發佈日期:2016-09-13 23:20:10

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Autopilot 自動輔助駕駛再度升級:通過雷達看世界

 
Autopilot 自動輔助駕駛再度升級:通過雷達看世界

 
在我們即將向 Tesla 車主推送的最新 8.0 版本軟件當中,除了數十項細微改動外(詳情請閱文末備註),最明顯的改進就是 Autopilot 自動輔助駕駛的功能升級。透過在車上的雷達,利用更先進的信號處理周遭環境的影像。該雷達為 Autopilot 自動輔助駕駛硬件設備的一部分,所有在 2014 年 10 月之後出廠的 Tesla 車型均已預載,但一直以來只用作主攝像鏡頭以及影像處理系統的輔助感測器。
 
經過仔細研究後,我們認為雷達現已可被用作為主要的控制感測器,而且不需要先經過攝像鏡頭作視覺識別。這是一個非常重大並且違反直覺的問題 - 試想像雷達呈現出的世界將會是多麼奇異!特定波長的光子可以輕易地穿越霧、粉塵、雨和雪,然而金屬物品對雷達來說則如同鏡子。雷達可以看見人體,但是他們會被顯示為部分透明。木製品和有色塑膠製品這些對人類而言顯而易見的物品,對雷達而言,幾乎都像玻璃一樣透明。
 
另一方面,任何凹陷盤型的金屬面不僅具反射性,更會將雷達反射信號放大數倍。比如,一個丟棄在公路上的汽水罐,如果其凹面罐底朝向車頭,就會被顯示成為一個大型的危險障礙,但這情況下,你絕對不會急按刹車去避開這汽水罐。
 
因此,如何避免因錯誤訊號而導致的車輛誤剎,是有效應用雷達必須解決的一大問題。在車輛即將撞向大型硬物的情況下,刹車是有必要的;但絕不應僅僅為了避開一個汽水罐而進行刹車。這些不必要的刹車行為,輕則令人不快,重則會危及駕駛者安全。
 
要解決障礙物錯誤識別、從而導致刹車問題的第一步,是要收集更為詳盡的點雲(point cloud) 立體數據。經 OTA 升級後的 8.0 系統了更有效地使用了現有硬件的功能,讓雷達可以從同一個物體上獲得比以前多 6 倍的資訊,並從每件物件上獲得更詳盡的數據。
 
減少錯誤識別的第二部分,包括整合每隔 0.1 秒獲取的雷達快照,並彙編成為現實場景的 3D 立體影像。透過單一影像往往難以判斷物體是移動還是靜止,或者只是反光所造成的假像。通過比較包括車輛速度、預期移動軌跡的連續影像,車輛現在可以分辨前方物體是否真實,同時判斷其發生撞擊的機會率。
 
進而,第三步就更困難了。當車輛接近懸掛在公路上方的大型交通標誌,如果當前路段是一段往上行的高速公路,或者車輛將會從下方穿過橋底時,這往往會引致碰撞檢測的發生,而導航及精准 GPS 都不足以判定車輛能否在此情況下安全通過。當車輛靠近,道路坡度改變時,往往已來不及刹車。
 
這種情況下,車輛學習功能便大派用場了。一開始,車輛不會採取任何行動,而只是識別出路上路標、橋樑和其他靜止的物體,並通過雷達繪製地圖。接下來,車上電腦會將預計刹車時間與駕駛者的實際行為進行比較,並將這些數據上傳至 Tesla 的數據資料庫。如果一些車輛安全通過被雷達標定的物體,無論 Autopilot 是否開啟,這個物體都會被加入地理編碼的安全列表上。
 
當雷達探測到前方有障礙物,而 Tesla 數據資料庫顯示該地點會因誤判而導致刹車的機會為極低時,即使光學攝像鏡頭沒有探測到前方有障礙物,車輛仍然會採取輕微制動。隨著系統的不斷改進,當雷達確定會發生碰撞的可能性為 99.99% 時,刹車強度將會隨之而增強。雖然這並不能徹底避免所有碰撞,但實際的明顯減速將會大大降低車上乘客受到嚴重傷害的機會。
 
以上功能結合雷達,可有效穿透大多數視覺上的遮蔽障礙,車輛現在幾乎可以無障礙地實現高效、精準的剎車。換言之,即使外太空 UFO 從天以降,並在能見度為零的高速公路上著陸,Tesla 汽車亦能及時採取剎車進行減速或停車。
 
更進一步,Tesla 電動車能夠採集前方車底反彈的雷達信號,利用雷達脈衝信號和光子飛行時間來分辨信號,即使在尾隨一輛視覺和雷達信號都無法直接穿透的汽車,也能探測前方障礙物並及時刹車。前車可能會在濃霧中撞上 UFO, 但 Tesla 車輛將不受影響。 
 
 
自動輔助駕駛功能更新相關備註
  • TACC 最大制動率提升,並且延遲時間縮短五分之一
  • 車輛通過識別兩輛車的雷達回波,提升車輛緊急刹車或其他引起緊急刹車事件的反應速度
  • 搭載 OTA 升級 8.0 版本,或使用 8.1 版本導航系統,車輛能識別高速公路出口。僅限美國使用
  • 當超越一輛接近行車線邊緣而速度較慢車輛時,Tesla 車輛可自動調整在行車線內的位置
  • 車輛提示警報更為明顯,包括在儀錶板上白色閃框駕駛提示
  • 通過識別前車轉向燈,提高對轉線車輛的偵測
  • 在歐洲地區減小右側超車的可能性
  • 提高自動行車線轉換功能的可用性
  • 如駕駛員依然不理會車內重複的警報,車輛將停用 Autosteer 輔助轉向功能,直至車輛停車
  • 在緊急情況下,自動刹車功能將更有效的介入
  • 即使車輛未開啟輔助轉向功能,當車輛檢測到即將偏離行駛道路,駕駛員仍然沒有轉動方向盤時,車輛就會發出警報
  • 隨著資料的完善,在面臨交通事故時,車輛將會主動啟動 Autosteer 輔助轉向功能,嘗試避免必然會發生的碰撞
  • 受惠於車輛學習功能,車輛的彎道車速調節可隨之適應
  • 還有其他約 200 項的升級就不在此一一列舉了
 
關於 TESLA

TESLA (NASDAQ: TSLA) 總部設於美國加州,專門設計以至生產電動車及再生能源儲電方案。目的旨在推動及改革全球可持續能源發展,提供一系列價格日漸相宜的電動車。TESLA 在全球經已交付超過 100,000 部電動車。


Last modified: 2016-09-13 23:20:10



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