OpenPilot自动驾驶系统版本演进与技术解析

OpenPilot自动驾驶系统版本演进与技术解析

openpilot openpilot 是一个开源的驾驶辅助系统。openpilot 为 250 多种支持的汽车品牌和型号执行自动车道居中和自适应巡航控制功能。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/op/openpilot

项目概述

OpenPilot是一款开源的自动驾驶辅助系统，由comma.ai开发。该系统通过深度学习模型实现车道保持、自适应巡航等L2级自动驾驶功能。本文将详细解析OpenPilot从0.8.5到0.9.9版本的演进历程，剖析各版本的核心技术改进与新增功能。

版本演进与技术突破

0.9.x系列：模型架构革命

0.9.9版本(2025-05-23)

• 采用MLSIM架构的全新驾驶模型
• 在线学习转向执行延迟参数
• 新增多款车型支持，包括特斯拉Model 3/Y等

0.9.8版本(2025-02-28)

• 图像处理管线迁移至ISP芯片
  • 释放GPU资源用于更大模型
  • 功耗降低0.5W，设备温度更低
• 本地化模块重写，减少运行时GPS依赖
• 新增"Firehose模式"用于最大化训练数据上传

0.9.7版本(2024-06-13)

• 驾驶模型输入历史曲率数据，实现更平滑的横向控制
• 简化神经网络最后几层架构
• 支持通过跟车距离按钮调整驾驶风格

0.9.6版本(2024-02-27)

• 视觉模型训练数据量大幅增加
• 直接输出曲率用于横向控制
• 新增模型路径UI，直观显示模型决策依据

0.9.5版本(2023-11-17)

• 导航指令作为额外输入提升NOO性能
• 模型内部实现横向规划
• 采用Vision Transformer架构

0.9.4版本(2023-07-27)

• 引入"导航辅助驾驶"功能
  • 模型接收地图信息理解场景
  • 在分叉路口自动保持正确车道
• UI改进：边框颜色显示系统状态

0.9.3版本(2023-06-29)

• 新增三种驾驶风格预设
  • 激进模式：跟车距离更短，加速响应更快
  • 标准模式：默认设置
  • 放松模式：跟车距离更长

0.9.2版本(2023-05-22)

• 减少转弯时的"潜水"现象
• AGNOS 7系统：启动更快，修复极端温度下的启动问题

0.9.1版本(2023-02-28)

• 高度估计精度提升30%
• 根据环境噪音自动调整警报音量

0.9.0版本(2022-11-21)

• 模型训练革命性突破：
  • 特征空间信息量增加十倍至约700比特
  • 训练时间从一周缩短至36小时
  • 新增模拟横向和纵向行为的训练
• 实验性驾驶模式：
  • 端到端纵向控制
  • 交通灯和停车标志识别
  • 弯道自动减速

0.8.x系列：基础能力构建

0.8.16版本(2022-08-26)

• 改进转弯时的路径保持
• 自动检测右舵驾驶设置

0.8.15版本(2022-07-20)

• 基于物理扭矩模型的全新横向控制器
  • 速度范围内更平滑的控制
  • 使用道路滚动进行有效前馈
• 导航改进：显示限速信息

0.8.14版本(2022-06-01)

• 使用双路摄像头的大模型
• 改进切入检测和急弯处理

0.8.13版本(2022-02-18)

• 改进道路倾斜补偿
• AGNOS 4系统：支持ADB

0.8.12版本(2021-12-15)

• 模型最高支持90mph(约145km/h)速度
• 全新警报音效

0.8.11版本(2021-11-29)

• 支持CAN FD协议
• 导航指令显示优化

0.8.10版本(2021-11-01)

• 训练数据达百万分钟
• 纵向规划统一到单个MPC系统

0.8.9版本(2021-09-14)

• 改进设备散热控制

0.8.8版本(2021-08-27)

• 训练数据覆盖40+国家的3000+用户
• 改进无车道线情况下的性能

0.8.7版本(2021-07-31)

• 新增对comma three设备的支持
• 导航功能alpha测试

0.8.6版本(2021-07-21)

• 重构规划器输出API
• 无前车时使用MPC进行纵向规划

0.8.5版本(2021-06-11)

• NEOS系统更新：提高稳定性

核心技术解析

驾驶模型演进

OpenPilot的驾驶模型经历了多次架构革新：

1. 数据量增长：从0.8.8版本的5000+小时训练数据，到0.8.10的百万分钟，再到0.9.0的特征空间信息量十倍增长

2. 架构改进：

   • 0.8.14：开始使用双摄像头输入
   • 0.9.5：采用Vision Transformer
   • 0.9.9：引入MLSIM架构组件

3. 训练效率：0.9.0将训练时间从一周缩短到36小时

控制系统优化

1. 横向控制：

   • 0.8.15：基于物理扭矩模型的新控制器
   • 0.9.3：三种驾驶风格预设
   • 0.9.7：输入历史曲率数据

2. 纵向控制：

   • 0.8.6：MPC用于无前车情况
   • 0.8.10：统一纵向MPC系统
   • 0.9.0：端到端纵向控制

硬件适配与优化

1. 设备支持：

   • 0.8.7：comma three支持
   • 0.9.4：comma 3X支持

2. 功耗优化：

   • 0.9.8：图像处理迁移至ISP，降低0.5W功耗

3. 散热管理：

   • 0.8.9/0.9.8：持续改进风扇控制策略

车型支持扩展

OpenPilot的车型支持列表持续快速增长，各版本新增支持包括：

• 美系：福特全系、雪佛兰、凯迪拉克等
• 日系：丰田、雷克萨斯、本田等
• 韩系：现代、起亚全系车型
• 欧系：大众、奥迪、斯柯达等

特别值得注意的是对电动车型的支持不断完善，如特斯拉Model 3/Y、现代IONIQ系列、起亚EV6等。

未来展望

从版本演进可以看出OpenPilot的几个重点发展方向：

1. 模型能力提升：通过更大数据量、更优架构持续提高驾驶表现
2. 硬件效率优化：降低功耗，提升计算资源利用率
3. 功能丰富：导航整合、驾驶风格定制等
4. 车型适配扩展：覆盖更多品牌和车型

随着技术的持续进步，OpenPilot有望提供更接近人类驾驶体验的自动驾驶辅助功能。

openpilot openpilot 是一个开源的驾驶辅助系统。openpilot 为 250 多种支持的汽车品牌和型号执行自动车道居中和自适应巡航控制功能。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/op/openpilot