无人驾驶产业后续比较大的事件预期除了L3,就是特斯拉的FSD入华。
特斯拉自动驾驶(FSD系统)主要由FSD硬件平台HW系列(Autopilot Hardware,HW1.0、HW2.0、HW3.0、HW4.0…)与软件端FSD AP(AutoPilot)共同完成,其中HW硬件平台从2014年至今已经经历了1.0、2.0、3.0、4.0四个大版本,据称特斯拉将在新车型上搭载新一代HW4.0,因此市场对特斯拉HW4.0平台比较关注。
HW1.0平台于2014年推出,基于Mobileye芯片的第一代驾驶辅助硬件,只搭载在Model S/X车型上。其特点是完全基于供应商的成熟产品,配有1个摄像头、1个毫米波雷达和12个超声波传感器,而且算法主要是Mobileye提供。HW2.0平台于2016年10月推出,与英伟达合作,基于DrivePX2芯片,传感器、摄像头数量大幅提升至8个摄像头、12个超声波+1个毫米波雷达,算力从0.25TOPS到10+TOPS,首次实现AP辅助驾驶;此后2017年8月升级到HW2.5,提供行车记录仪、哨兵模式灯。
HW3.0平台于2019年4月推出,特点是特斯拉开启全栈自研。相比于2.0平台,不依赖英伟达等,首次搭载了自研无人驾驶芯片FSD,逐步从外供到自研。硬件8个摄像头、12超声波传感器+2FSD芯片。双FSD芯片算力达到144TOPS,每秒可处理图片2300张,比2.5版本算力提升了21倍。功能上识别了垃圾桶、车道标志、交通标志等。
整体来看,特斯拉每隔几年就会对其FSD硬件平台进行升级,从HW3.0时代开始特斯拉就开启了全栈自研模式,后一代的硬件在算力方面都会大幅提升,功能性也在增加,确保车辆辅助驾驶能力识别感知能力提升的同时也增加更多的安全冗余。HW4.0是特斯拉的最新一代自动驾驶计算机系统,据悉已在新款Model X上搭载。从硬件拆解和推测来看,相比于HW3.0,HW4.0在硬件上的变化有:1)摄像头数量增加且像素提升HW4.0的摄像头数量由HW3.0的9个增加至12个摄像头。具体分布来看,前置三目摄像头,变为了双目,车辆新增了2个侧视摄像头,以及1个前摄像头,加上原本的1个倒车影像摄像头,4个侧向ADAS摄像头,以及座舱内的1颗摄像头,一共11颗,还有1个备用摄像头。前向感知摄像头像素由120万提升至500万。高像素最主要的还是用于对更远距离的目标进行识别和监测,100万-200万像素摄像头有效探测距离在100—150m,视场角却只有50°左右,但500万像素摄像头,却可以在实现200m以上探测距离的同时,还可拥有100°左右的视场角,探测距离和角度的扩大,其捕捉到的数据量也会呈几何倍数增长,另外高像素摄像头对于暗光环境下的感知能力也会有所提升。这表明特斯拉HW4.0在视觉方面的配置增加。2)增加了4D毫米波雷达HW4.0相对于HW3.0,最重要变化是在传感器方案上增加了4D毫米波雷达,用的是ARBE的产品和方案。关于毫米波雷达,特斯拉之前2次取消使用。在2021年中期,特斯拉取消了在北美市场交付车型的毫米波雷达。2022年底,特斯拉继续取消了北美市场交付的超声波雷达(倒车雷达),成为真正的纯视觉自动驾驶方案。此次增加的是4D毫米波雷达,通过增加发射、接收通道个数,增加了高度探测,解决传统毫米波雷达无法有效识别静止物体、测量角度误差范围较大的问题。与激光雷达相比,基本可以替代低线束激光雷达,但价格不到激光雷达的1/2。3)算力上增加2倍HW4.0芯片算力部分的升级幅度比较大,特斯拉目前使用的是2019年装配的第一代FSD芯片,单片算力72Tops,HW3.0使用了2颗芯片,总算力144Tops,算力属于中等水平。HW4.0使用的第二代FSD芯片,预估的总算力在300Tops-500Tops左右(预计单片算力216Tops),属于目前一个比较中规中矩的水平,基本上可以达到HW3.0硬件算力的3倍以上,新一代的FSD芯片由三星代工,采用了7nm制程,成本更低。总体来看,HW4.0相比HW3.0算力增加2倍、摄像头增加3个、像素提高4倍,并增加了4D毫米波雷达。根据马斯克的评价,HW4.0自动驾驶系统能比人类安全600%。
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