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    • Part 1、超聲傳感器的成本
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技術(shù)討論|特斯拉為什么要和超聲波傳感器過不去

2022/10/20
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10月初特斯拉宣布,將不再在自動駕駛傳感器套件中使用超聲波傳感器(USS),采用純攝像頭的“TeslaVision”系統(tǒng)。在未來幾個月內(nèi)從Model3和ModelY 的制造中,移除超聲波傳感器,ModelS和ModelX也會在2023年開始移除。從大的邏輯來看,超聲波傳感器也不貴,為什么放棄這個已經(jīng)比較成熟的技術(shù),確實讓人費解。

超聲波傳感器主要用于短距離物體檢測,應(yīng)用于自動泊車和低速通過場景下車輛和碰撞警告等場景,主要用來提示消費者。

▲圖1.超聲波傳感器的替換

我是這么看的:

特斯拉即考慮成本,也考慮車輛的安裝速度——雖然超聲傳感器不貴,但是它有12個,整個線纜接口比較復(fù)雜,去除它可以節(jié)約不少的線纜。

特斯拉在使用新一代的攝像頭,來改善近距離圖像的檢測質(zhì)量。

從算法的角度來看,先拿掉毫米波雷達(dá),再去掉超聲波傳感器,特斯拉是圍繞大數(shù)據(jù)量的圖像來做文章。

 

Part 1、超聲傳感器的成本

超聲傳感器是目前大部分車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置,本身不同技術(shù)的超聲傳感器主要的差異,實在探測距離(10米)和精度,由于它的主要作用是在低速狀態(tài)下,避免車輛和其他物體的碰撞,所以分布一般采用前6后6來使用的。

如下圖所示,除了超聲傳感器的本體,每個傳感器需要有支架來把超聲傳感器固定在前臉和后座上。

▲圖2.特斯拉上的超聲傳感器

 

在特斯拉的設(shè)計里面,沒有單獨的停車控制器,所以12個超聲傳感器通過前后2根線束,連接到車身右控制器。

▲圖3.特斯拉的超聲波傳感器處理

在這里仔細(xì)算了,控制器有一路HSD,一路地回路。控制器上一共占用了14個引腳電源輸出、Ground Return和12根通信線)。

▲圖4.特斯拉超聲波傳感器的線束連接圖

根據(jù)蒙羅老爺子的成本估計,特斯拉的每輛車都有12個超聲波傳感器,估計成本為8美元(或總計96美元),用于零件和安裝的支架每個估計0.15美元,總計1.80美元,連接傳感器線束估計每個花費2.20美元,兩個總計4.40美元,每輛車的總金額為114美元。 

我個人覺得老爺子把超聲傳感器的單價估高了,把線纜的安裝成本估計少了。單個AK2的超聲傳感器在4-5美金,國內(nèi)最便宜的超聲傳感器為15-20塊,這真的不是成本的問題。

▲圖5.特斯拉的傳感器的成本分析

 

我個人的理解,原本Autopilot控制器在泊車和低速處理的時候,超聲傳感器的結(jié)果是用來做一個參考作用的,也正是下一步圖像傳感器的提升和處理能力增強(qiáng),把這個過程給去掉了。

Part 2、新一代圖像傳感器

特斯拉在拿掉USS以后,使用了多個感知的攝像頭來覆蓋原有的功能,主要是8個視覺傳感器,從1.2MP切換到5MP。

▲圖6.從超聲波傳感器到高像素的圖像傳感器

5MP的攝像頭之前看到特斯拉給了三星電機(jī)和LG Innotek,主要是為下一代所有的車輛進(jìn)行替換和升級。

▲圖7.像素點的圖像傳感器

通過8個圖像傳感器的圖像整合,Occupancy Network把區(qū)域模型進(jìn)行讀取,不管是否開啟Autopilot,特斯拉都在使用這個感知系統(tǒng)來把周圍環(huán)境分析清楚。

▲圖8.特斯拉的Occupancy網(wǎng)絡(luò)

也就是說,即使是人在開,Autopilot也可以把它識別和分析的結(jié)果告訴你,周圍是否有可能有碰撞風(fēng)險,隨著策略的調(diào)整和提升,整個駕駛狀態(tài)會讓你逐步變得更好。

▲圖9.特斯拉 Occupancy Networks

特斯拉的感知算法提升對于整個硬件的調(diào)整是直接的,去掉毫米波雷達(dá),去掉超聲傳感器,然后提高圖像傳感器像素點和圖像傳感器和控制器的傳輸速度??陀^上,少了這些步驟,整個安裝來看確實要簡單一些,從安裝工時的角度來看,也確實節(jié)約了不少的時間。

小結(jié):特斯拉的軟件迭代,一方面是圍繞自動輔助駕駛的功能完整性往前走,一方面是盡可能把車輛的安裝進(jìn)行簡化,提高制造的效率。

特斯拉

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Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。

Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。收起

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。