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简剖特斯拉FSD智驾方案,准备好入华了吗?

发布时间:2024-07-01 21:32:45来源: 15210273549

最近,小鹏汽车董事长何小鹏心血来潮,跑到美国亲自体验了一把特斯拉最新的FSD V12.3.6版本。

经过一轮试驾,何小鹏详细地总结FSD的感受,同时指出了一些小BUG,最后也为自家XNGP(小鹏自动驾驶系统)打call。

由此可见,随着FSD入华的进度越来越快,国内各家车企也开始重视起这场有关自动驾驶的“巅峰对决”。

在近日由华金证券发布的《智能驾驶系列报告(二):特斯拉智能驾驶方案简剖》的深度研报里,分析师从多个角度对FSD进行了详细剖析。

以下为内容节选:

一、特斯拉FSD的发展历程
1、FSD是特斯拉辅助驾驶方案中功能最完整的产品

特斯拉的自动驾驶方案包括基础版自动辅助驾驶(AP)、增强版自动辅助驾驶(EAP)、以及完全自动驾驶(FSD);其中, FSD全称 Full Self-Driving(完全自动驾驶),是特斯拉辅助驾驶Autopilot产品组合中功能最完整的产品。


从功能上来看,特斯拉FSD除基础的主动巡航及车道维持居中外,还可以实现:

1)自动辅助导航驾驶,包括自动驶入和驶出高速公路匝道或立交桥岔路口,超过行驶缓慢的车辆;

2)自动辅助变道,包括高速公路上自动辅助变换车道;

3)自动泊车, 包括平行泊车与垂直泊车;

4)智能召唤则是在合适的场景下,停在车位的车辆会响应召唤、驶出车位并前往车主所在位置;

5)交通灯、标志识别;

6)市区自动辅助转向,检测车道、车辆和障碍物,并操作车辆进行转向;

7)自动速度偏移调整,可根据不同的环境和场景,自主调整车辆的行驶速度。

不同于大部分国内厂商多传感器融合方案,特斯拉FSD自动驾驶是以摄像头为核心的纯视觉解决方案。

在特斯拉汽车行驶过程中,车辆通过摄像头收集环境图像信息;特斯拉HW2.0/2.5/3.0版本硬件都配备了8颗监测不同方位的摄像头,分别为三颗前置摄像头(其中1颗主摄像头、1颗广角摄像头、1颗窄视长焦摄像头)、2颗前侧摄像头、2颗后侧摄像头、以及1颗后置摄像头。


车辆周围的8个摄像头通过神经网络生成三维向量空间;向量空间中包含了自动驾驶所需要的信息,如 线条、边缘、路缘、交通标志、红绿灯、以及汽车的位置、方向、深度、速度。流程来看,由“眼睛(摄像头)” 获得的上述信息将在神经网络“大脑(处理器)”中进行处理判断,然后给“腿脚(行驶车辆)”下达动作指令。

2、算法端迭代历程

感知层面,特斯拉经历了由“特征提取网络RegNet”向“BEV+Transfomer ” 、再“BEV+Transfomer+Occupancy Network”转变,决策规划层面则自2021年由“Rule-based”向“Machine learning-based”逐步倾斜;

直至2024年1月,特斯拉通过推出FSD V12 Beta,成为全球首个“端到端”神经网络量产上车的企业,实现了感知、决策、规划相融合。

(1)2016-2018年:特斯拉采用常规的骨干网结构,并对数据采取人工标注。

(2)2018-2019年:构建多任务神经网络架构HydraNet(“九头蛇网络”)。

(3)2019-2020年:感知层引入BEV+Transfomer架构实现图像升维,并使用自动标注系统;FSD首次发布并上车内测。

(4)2021年-2022年:感知算法方面,时序信息的增加和Occupancy Network的应用,视频数据升至4维;决策规划方面,特斯拉开始向“Machine learning-based”倾斜;软件方面,得益于FSD进入公测、且公测范围不断扩大,V9/V10/V11版本加速更新优化。

2024年1月,特斯拉推出FSD V12 Beta,算法进入“端到端”阶段;同时,FSD V12 Beta 是全球第一个实现“端到端”的AI自动驾驶系统(Full AI End-to-End)。

3、硬件端迭代历程

特斯拉于2014年推出FSD HW1.0,后续约2-4年更新一次(14年HW1.0,16年HW2.0,19年HW3.0,23年HW4.0);目前,正处于向HW4.0的迭代阶段。

从硬件配置上,特斯拉FSD坚持纯视觉方案,高度依赖摄像头进行感知。根据FSD HW1.0–HW4.0配置对比分析来看,摄像头数量持续增加、由期初HW1.0的2颗增至最新HW4.0的12颗,同时清晰度也大幅提升、HW4.0摄像头已由过去的120万像素升级为500万像素。

相对而言,特斯拉对其他硬件倾向于做“减法” ,2021年5月曾宣布移除毫米波雷达(但受制于安全性等问题,HW4.0毫米波雷达回归),2022年10月宣布取消超声波雷达。

在端侧处理器方面,特斯拉持续增加配置、强化算力。HW1.0阶段基于1颗Mobileye EyeQ3和1颗英伟达Tegra 3;HW2.0阶段切换到了由1颗英伟达Parker SoC和1颗英伟达Pascal GPU 组成的 NVIDIA DRIVE PX 2 计算平台;2017年的HW2.5阶段又在HW2.0基础上新增了1颗NVIDIA Parker SoC;HW3.0阶段特斯拉首次搭载2颗自研 FSD 1 芯片、内核数量为12;HW4.0自研芯片升级为FSD 2,同时提升至20核、内核数量提升66.67%。