无人驾驶技术的发展一直面临着许多挑战。为了更好地理解设计无人驾驶硬件平台时可能会遇到的问题,让我们来看看目前领先的无人车驾驶产品中的计算平台构成。
该平台由两个计算盒组成,每个计算盒都装备有INTEL Xeon E5处理器和4到8个Nvidia Tesla K80GPU加速器。两个计算盒执行完全相同的工作,第二个计算盒作为备份,在第一个计算盒发生故障时能够无缝接替其计算任务。
然而,在极端情况下,如果两个计算盒都在峰值下运行,即时功耗将高达5000W,并且会面临严重的发热问题。因此,计算盒必须配备额外的散热装置,可以采用多风扇或水冷等方案。此外,每个计算盒的成本非常昂贵,高达2万至3万美元,这使得现有的无人车方案对普通消费者来说难以承受。
现有无人车设计方案中存在的功耗、散热和成本问题使得无人驾驶技术进入大众市场变得遥不可及。为了探索在资源和能耗受限的情况下无人驾驶系统的可行性,我们在ARM面向移动市场的SoC(Systemon Chip)上实现了一个简化的无人驾驶系统。实验结果显示,在峰值情况下,该系统的能耗仅为15W。
令人惊讶的是,无人驾驶系统在移动类SoC上表现出了出色的性能。定位算法能够达到每秒25帧的处理速度,并且能够维持图像生成速度在每秒30帧。深度学习算法能够在一秒钟内完成2至3个物体的识别任务。路径规划和控制算法能够在6毫秒内完成规划工作。在这种性能的驱动下,我们可以以每小时5英里的速度行驶,而不会丧失任何位置信息。
综上所述,通过在移动类SoC上实现无人驾驶系统,我们发现无人驾驶技术在资源和能耗受限的情况下仍然具有可行性。这种技术的潜力在于其低能耗、高性能和较低的成本,为无人驾驶技术进入普罗大众提供了新的可能性。
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