Tesla i radar

特斯拉无疑是电动车和自动驾驶技术方面的领导者。作为一家开创者和引领者,特斯拉是少数几家试图仅使用摄像头构建自动驾驶汽车的车辆制造商之一。然而,事情正在发生变化,因为2023年5月,Model S和Model X车型通过HW4.0升级重新开始使用雷达。

早在2016年,当特斯拉首次宣布其车辆具备全面自动驾驶所需的设备时,它使用了八个摄像头和一个雷达。然而,随后,特斯拉与雷达的关系恶化,2021年,特斯拉决定取消雷达并放弃该传感器。雷达首先从Model 3和Model Y的生产中移除,随后于2022年从Model S和Model X中移除。通过网络传输的软件更新逐步禁用了旧型号汽车的雷达功能。2023年,特斯拉技术人员甚至开始在某些Model S汽车中停用雷达。没有雷达的车辆仍然保持功能不变,仍然具备自适应巡航控制和车道保持辅助等ADAS功能。

2022年,联邦通信委员会发布文件确认特斯拉正在研发一种新型雷达。有人猜测,新雷达可能采用Arbe的芯片,Arbe是一家在IDTechEx报告“2024-2044年汽车雷达:预测、技术、应用”中经过测试具有最先进汽车雷达技术的公司之一。这一信息来源于论坛上的用户发布的帖子,他们在车辆配置细节中发现了“Phoenix”这个名称,这也是Arbe演示雷达的名称。这与两家公司之前的合作关系相结合,成为特斯拉可能确实使用Arbe芯片的有力证据。

IDTechEx的另一种观点认为,根据现有的雷达图像,特斯拉可能已经开发了自己的雷达,使用了来自供应商如NXP、德州仪器、英飞凌或其他重要二线供应商的现有芯片。这与特斯拉的技术整合策略相吻合。

HW4于2023年初在Model S和Model X上推出,并对Model Y进行了更新。除了雷达之外,主要变化还包括拥有更宽视野和更高分辨率的新一套前置摄像头、新的B柱和C柱摄像头,以及计算能力为144 TOPS、具备冗余SoC的新型ADAS计算机。

雷达是一种强大的传感器,能够提供非常准确的距离和相对速度数据。因此,在自适应巡航控制和紧急制动等大多数系统中,雷达都起着重要作用。然而,雷达的成像质量明显不及摄像头,因此大多数系统会同时使用雷达和摄像头的数据进行准确的物体识别。然而,IDTechEx的报告“2024-2044年汽车雷达:预测、技术、应用”显示,新的雷达技术为改进性能提供了重要的可能性。

特斯拉无法利用直到2020年才开始使用的过时模块实现这些新的性能优势。旧模块性能较弱,使得系统容易发生“幽灵制动”,即雷达会检测到无辜的物体,如井盖,并将其错误地分类为道路上的行人等威胁。这种错误分类会导致紧急制动,但没有可见的原因。虽然这样的情况很少发生,但它们可能会给驾驶员和乘客带来不愉快的体验,并有可能降低用户对这项技术的信任。

2020年,特斯拉推出了一系列的改进来提高整体系统性能,其中包括去除雷达,并使用基于摄像头数据计算距离的先进机器学习和人工智能。然而,拥有比特斯拉2016年使用的雷达性能高出十倍的现代雷达,可以取得显著更好的效果。值得注意的是,迄今为止,唯一获得SAE Level 3自动驾驶认证的制造商是本田和奔驰,他们都在车辆中使用了五个雷达。

在之前的雷达世代中,例如特斯拉可能在2016年所用的那些雷达,水平方向(方位角)的角度分辨率范围在5°至10°之间。相比之下,人眼的角度分辨率范围介于0.005°至0.01°之间。这些雷达在垂直方向(俯仰角)缺乏分辨能力,使得它们成为了三维设备-距离、方位角和速度-但结果模糊。当与摄像头数据相结合时,它足以确定车辆的距离及其相应的接近速度。然而,汽车在桥下或隧道入口处停下来的情况对雷达的解释是具有挑战性的。

现代雷达性能显著提升。IDTechEx报告“2024-2044年汽车雷达:预测、技术、应用”解释了技术、设计和半导体的进化如何实现了性能提升。使用这些新技术,现代汽车雷达现在可以在方位角方向上实现低于0.1°的角度分辨率。当与摄像头数据结合使用时,道路上的物体现在可以在恶劣条件下(如大雨或车辆停在桥下)有效识别出来。

常见问题解答

1. 哪些特斯拉车型重新使用了雷达?
– 自2023年5月起,Model S和Model X开始重新使用雷达。

2. 特斯拉何时决定不再使用雷达?
– 特斯拉在2021年决定不再使用雷达,并且放弃了这种传感器。

3. HW4.0升级带来了哪些变化?
– 除了雷达的回归,新一套具备更宽视野和更高分辨率的前置摄像头、新的B柱和C柱摄像头,以及计算能力更强的新型ADAS计算机的引入。

4. 雷达在汽车中为何重要?
– 雷达在自适应巡航控制和紧急制动等系统中提供了距离和相对速度的高度准确的数据,这是至关重要的。

5. 特斯拉为何决定再次使用雷达?
– 特斯拉过去使用的旧模块性能较弱,会产生“幽灵制动”现象。现代雷达的性能显著提高,因此特斯拉决定再次使用雷达。

6. 现代雷达与以前的雷达相比有什么改进?
– 现代雷达的性能显著提高,方位角方向的角度分辨率低于0.1°。这使得即使在大雨或车辆停在桥下等恶劣条件下,道路上的物体也能够被有效识别出来。

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