技术 | Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0

前言:

近期特斯拉在美国推送FSD beta功能,又一次吸引大家的眼球,让大家体验到体验接近完全自动驾驶(Full Self-Driving)的汽车,特斯拉始终给人一种引领汽车发展的势头,给人的感觉就是其他厂商的驾驶辅助驾驶水平和特斯拉完全不是在一个层级的,被特斯拉秒成渣。今天我们就重点讲一下特斯拉自动驾驶的硬件。
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硬件进化史
 
HW1.0–基于Mobileye芯片的第一代驾驶辅助硬件。它使用了单个EQ3系列摄像头,单个毫米波雷达和12个中程超声波传感器,毫米波雷达是由博世提供,摄像头布置于后视镜附近,硬件选型都是基于市场上成熟的供应商产品,在HW1.0阶段特斯拉的主要工作是多传感器融合+应用层软件开发
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
HW2.0–特斯拉设计的第二代驾驶辅助硬件,传感器数量大幅提升,使用8个摄像头,12个远程超声波传感器和一个前置毫米波雷达,这套传感器配置为特斯拉FSD功能打下良好的基础,现在回看当时的特斯拉传感器布局的前瞻性。特斯拉基于英伟达Drive PX2开发一个全新的驾驶辅助硬件,MCU芯片采用英飞凌TriCore系列产品,毫米波雷达仍然是博世产品,该驾驶辅助硬件安装于手套箱下方,这个阶段特斯拉掌握图像识别算法+多传感器融合+应用层软件开发。
HW2.5–这是对HW2.0的一个小版本更新,主要用于冗余和略微提高的可靠性。此版本还新增两个功能:行车记录仪和带有本地保存视频的哨兵模式。还有一个变化点是毫米波雷达的供应商从博世变成大陆,大陆的毫米波雷达也不逊色于博世。
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
早期的model 3和modelY驾驶辅助ECU硬件类似于HW2.5,但使用的是汽车冷却液回路中的水冷而不是散热风扇。
HW3.0–特斯拉驾驶辅助硬件的重大革新,首次采用自研的自动驾驶芯片,抛弃英飞凌/英伟达的产品,自研高度集成的SoC+MCU芯片,具备全套芯片设计+图像识别算法+多传感器融合+应用层软件开发。
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
Model 3将驾驶辅助硬件和娱乐系统硬件集成在一个控制器中,但电路设计没有高度集成,娱乐信息和自动驾驶是两块独立的电路板,使用水冷散热,为何没有集成在一个电路板的原因我觉得还是考虑高度集成后散热问题在当前的热管理技术水平下还无法解决,相信在HW4.0应该优化此问题。
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
HW4.0–特斯拉正在开发的基于自研的自动驾驶芯片的第二代控制器,预计其性能将是HW3.0的3倍,预计2022年发布,对于HW4.0我有如下期待:
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
(1)特斯拉在自动驾驶软硬件自研开发有两块没有取得突破:毫米波雷达和超声波雷达,我期待特斯拉首先在毫米波雷达传感器这块自研的突破。
(2)特斯拉这套传感器硬件从2016年发布后就没有再进行升级,这套硬件可能能满足L0-L3的传感器需求,但不满足L4-L5开发的需要,按照以往特斯拉硬件预装+软件后续迭代的开发思路,在传感器选型这块可能会有变动。
(3)芯片性能的提升,每一代产品的迭代首先在算力上有大幅的提升,FSD芯片作为特斯拉自研的第一代产品,肯定有某些地方由于受时代局限性的影响没有达到完美的水平,在第二代产品中要迭代。
已上市的HW1.0-3.0硬件参数如下:
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
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自动驾驶硬件升级
 
目前特斯拉量产的产品为Model S/X/3,所搭载的自动驾驶硬件如下:
Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0
从之前的表中我们知道HW2.0/HW2.5/HW3.0传感器都是完全一样的,不一样的只是驾驶辅助控制器,特斯拉自动驾驶辅助软件一直不断OTA迭代,那对于硬件如何升级呢?
不同于传统厂商把车卖给客户后汽车软硬件不再会继续升级,特斯拉除了进行软件不断OTA之外,所有搭载HW2.0或HW2.5版硬件且已购买「完全自动驾驶能力」软件的车辆,均可免费升级硬件为「完全自动驾驶」HW3.0,升级资格/预约安装/相关功能见官网介绍:
升级资格
我的车辆是否符合「完全自动驾驶电脑」3.0版升级资格?
如果您的车辆搭载2.0或2.5版硬件,且已购买「完全自动驾驶能力」软件,则可以免费升级硬件为「完全自动驾驶电脑」3.0版。
我何时可以前往服务中心升级「完全自动驾驶电脑」3.0版?
根据车辆所在地区和硬件配置,我们会按批次通知车主,届时您可预约合适的时间前往服务中心完成安装升级。
车型
配置
开放预约时间
Model S
Model XModel 3
所有配置和生产日期
已开放预约
预约安装
我是否可以预约安装「完全自动驾驶电脑」?
如果您的车辆符合升级资格,并且您所在的地区已开放预约安装服务,您将会收到特斯拉服务团队的通知。
升级安装「完全自动驾驶电脑」需要多长时间?
安装过程通常需要一个小时或更长时间,具体取决于您的车辆配置。
升级安装「完全自动驾驶电脑」的价格是多少?
如果您已购买「完全自动驾驶能力」软件,则可以免费升级硬件为「完全自动驾驶电脑」3.0版。如需购买「完全自动驾驶能力」软件,请登录 Tesla 账户,选择“软件升级”。
旧的2.0或2.5版硬件中保存的数据将如何处理?
您的车载数据将会被安全地迁移至新的「完全自动驾驶电脑」3.0版中,所有个性化设置将保持不变。完成数据迁移后,旧电脑将会被拆除并恢复出厂设置,新电脑将被安装至车辆。您也可以自行清除个人数据,操作路径为“控制->服务->出厂设置”。
相关功能
升级安装「完全自动驾驶电脑」3.0版后,对车辆性能或功能有何影响?
除增强可视化驾驶视觉效果之外,「完全自动驾驶电脑」不会影响当前车辆的性能表现,也并非任何现有辅助驾驶功能所必需。
安装「完全自动驾驶电脑」后,车辆可以获得完全自动驾驶相关的功能吗?
是的,在未来,您的车辆将可以通过 OTA 空中升级获得完全自动驾驶能力相关的软件更新。
「完全自动驾驶能力」软件包含哪些功能?
「完全自动驾驶能力」软件包含一系列先进的辅助驾驶功能,在驾驶员主动监控的情况下,可以让车辆实现「自动辅助导航驾驶」、「智能召唤」、「自动辅助变道」和「自动泊车」等功能。对于搭载2.0或2.5版硬件的车辆,如果升级为「完全自动驾驶电脑」3.0版并且升级为最新版娱乐信息系统,将能够启用所有车载摄像头为行车记录仪和「哨兵模式」拍摄视频。
搭载「完全自动驾驶电脑」3.0版的车辆可以实现完全自动驾驶吗?
不可以。目前 Tesla 车辆尚未实现完全自动驾驶,仍需驾驶员主动监控。但是我们预期「完全自动驾驶电脑」将能够通过数十亿英里的行驶数据不断学习和优化,从而大幅提高车辆的自动驾驶能力。完全自动驾驶相关功能能否激活和使用将取决于多个因素,包括其可靠性是否达到远超人类驾驶员的标准,以及是否获得监管机构的批准,这在一些司法管辖区可能需要较长的时间。
传统车企在FOTA都没有完全实现时,特斯拉已经完全实现远程OTA升级和驾驶辅助硬件换件升级,尤其是硬件,特斯拉在开发下一代产品时,既考虑与上一代产品的接口的通用性,又保证新一代产品能满足FSD功能的要求,实现软硬件的同步升级,传统车企需要学习特斯拉的还很多。
 

原文始发于微信公众号(百灵研究):Tesla自动驾驶硬件进化史:从HW1.0到HW4.0

 

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