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解析特斯拉自动驾驶硬件系统结构
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2021-10-15 09:18:21

 
三、特斯拉摄像头硬件解析
    特斯拉的Autopilot系统搭载了8个摄像头,其中前方摄像头模组共由3个摄像头组成,这3个摄像头都是基于2015年安森美半导体公司发布的120万像素图像传感器开发的,其配备了3个AR0136A上的CMOS图像传感器,像素大小为3.75um,分辨率为1 280×960(1.2MP)。
    主视野摄像头:视野能覆盖大部分交通场景。
    鱼眼镜头:视野达120°的鱼眼镜头能够拍摄到交通信号灯、行驶路线上的障碍物和距离较近的物体,非常适用于城市街道、低速缓行的交通场景。
    长焦距镜头二视野相对较窄,适用于高速行驶的交通场景,并可以清姗白摄远达250m的物体,其前方摄像头模组如图4所示。
    前方侧视摄像头:视场角为90°,前方侧视摄像头分别位于特斯拉两侧的B柱上,最大探测距离为80m。其能够探测到高速公路上突然并入当前车道的车辆,以及在进入视野受限的交叉路口时进行探测。前方侧视摄像头如图5所示。
    侧方后视摄像头:最大探测距离为100m,能监测车辆两侧的后方盲区,在变道和汇入高速公路时起着重要作用,侧方后视摄像头如图6所示。
    后视摄像头:探测距离为50m,主要进行泊车辅助(图7)。
四、特斯拉FSD信号传输的流程
    特斯拉FSD信号传输的流程如图8所示。
    首先,数据以每秒25亿像素的最大速度采集输入,这大致相当于以每秒60帧的速度输入21块全高清1080P屏幕的数据。这些数据然后进入FSD的DRAM,这是Soc的第一个也是主要瓶颈之一,因为这是处理速度最慢的组件。然后通过图像信号处理器ISP进行图像数据的预处理,每秒可以处理10亿像素(大约8个全高清1 080P屏幕,每秒60帧)。这一阶段芯片将来自摄像头传感器的原始RGB数据转换成除了增强色调和消除噪音之外实际上有用的数据。随后数据进入LPDDR中进行存储,影响此阶段的关键要素就是内存带宽,FSD除了要处理摄像头的内存数据,还需要处理毫米波雷达及其它传感器的数据。数据随后存储与SRAM中,最终通过特斯拉的NPU/GPU/CPU进行数据处理。
 
五、总结与展望
    特斯拉后续会持续升级其FSD硬件系统,包括更新CPU、升级LPDDR,更新DRAM,更新更高分辨率的摄像头以及ISP,并有可能使用新一代毫米波雷达或者使用4D毫米波雷达。特斯拉的自研硬件架构为自动驾驶开辟了新的道路,现在各大主机厂、各大供应商开始设计新一代的电子电气架构平台以及芯片计算平台,相信这会让未来自动驾驶功能更加完善,可靠性更高。
 
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