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特斯拉4D雷达首拆:千元成本、探测距离300米

来源:量子位    时间:2023-06-15 15:26:51

  6月15日,刚上车的特斯拉4D毫米波雷达,被拆解了。

  有人Model X新车到手后,直接从前保险杠位置取了出来,然后拆的“稀碎”——

  也就是传闻中的那颗,分辨率更高的“凤凰”毫米波雷达。

  论外观论参数,与去年12月美国FCC公布的文件简直一模一样。

  对此,网友直呼:所谓纯视觉方案更好的言论,都是骗人的。

矛盾的马斯克!特斯拉4D雷达首拆:千元成本、探测距离300米

  据悉,这款毫米波雷达总成本为120美元左右(约合人民币859元),内置的AI芯片来自AMD和美光。

  特斯拉毫米波雷达被拆解

  一系列拆解的图片,均来自知名特斯拉黑客@greentheonly绿神。

  首先,打开这台Model X的前机舱盖,然后拆掉前备箱及机舱防尘盖板后,可以看到:

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△箭头为参照物,方框为毫米波雷达所在位置

  从侧面看是这样的:

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从箭头位置可以观察到雷达安装位置:

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雷达拆下来之后,长这个样子:

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毫米波雷达的正面如图所示:

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  背面显示了毫米波雷达的一些基本参数,比如编号为“1541584”,生产地并不在特斯拉总部所在地美国……这些信息与去年12月FCC(美国联邦通讯委员会)公布的基本吻合。

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进一步拆开后,雷达里面是这样的:

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  刮掉粉色的导热胶后,嵌入式AI芯片暴露了。

  能够观察到毫米波雷达处理部分PCB用了AMD旗下Xilinx(赛灵思)的FPGA芯片,型号是XA7Z020,据说内含两个ARM A9核心、130级万门电路、53200个LUT,DSP算力276GMACs,价格大约在40-60美元(国内价格在900-1800元人民币之间)

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  此外,上面还有一片美光科技的DDR3,容量125MB,型号MT41K64M16TW-107 AUT,价格大约1美元。

  PCB上部可能是以太网物理层或者MIPI CSI-2物理层芯片,右部是供电。

  据说这款毫米波雷达的BOM成本大约115美元,还有5美元的PCB,加起来一共是120美元左右。

  电路板背面如图所示:

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  至于特斯拉这颗雷达来自哪家公司、具体名称、是不是4D毫米波雷达……从图片中都看不出。

  早在2020年十月份的时候,外媒electrek曾放出消息称特斯拉正在添加一款新的4D雷达,其射程是之前雷达的两倍。

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  里面就提到了以色列初创公司Arbe Robotics,它们家有一款叫做“Phoenix”(凤凰)的雷达。

  恰好当时在特斯拉提交给官方的报告中,也提到了Phoenix。

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  所以目前网络上比较一致的判断是,特斯拉请回来的这颗毫米波雷达分辨率更高,属于4D,来自Arbe。

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  具体参数上,Phoenix可以将特斯拉原有毫米波雷达的探测范围扩大约一倍,达到300米。(原来的ARS410射程为160米)

  而它最主打的特性还是超高分辨率(1°azimuth 1.7° elevation)。

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  这正中马斯克下怀。

  因为马斯克曾经说过,毫米波雷达也不是不行,高分辨率的其实可以胜过纯视觉方案。但可惜当时并没有这样满足马斯克需求的产品。

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  但也有人反驳说,雷达可能并不是来自Arbe这家以色列公司。

  不管如何,目前可以肯定的一点是,绿神说特斯拉这款毫米波雷达分辨率很高。

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  特斯拉与毫米波雷达的前世今生

  特斯拉取消毫米波雷达的动作,曾引起一大波争议。

  2021年4月,自动驾驶系统FSD的V9.0 beta测试版宣布采用纯视觉方案。

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  一个月后,也就是21年5月,北美地区新交付的Model 3和Model Y车型不再配备毫米波雷达。

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  当时很多人不解,成本不过几百块,为自动驾驶系统增加些安全冗余,为啥不用?

  马斯克对此的回应是,纯视觉比视觉+雷达要更安全。

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  他进一步解释到,雷达数据和摄像头信号都是比特流,摄像头的信息量已经比雷达高上几个数量级,加入雷达实际上减少了信噪比。

  时任特斯拉AI总监的Andrej Karpathy也在CVPR’21 WAD自动驾驶研讨会上详细分析过毫米波雷达的问题所在,他列举了3个场景。

  第一种情况,当前车快速刹车时,毫米波雷达无法很好地跟踪前方车辆。

  数据表现就像前车在短时间内反复消失、出现,可能误导自动驾驶系统(黄线)。相比之下,纯视觉方案的表现就足够平滑。

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  第二种情况,前方出现立交桥。

  3D毫米波雷达没有垂直分辨率,会认为有静止的物体在眼前,导致“幽灵刹车”。

  第三种情况,前方有大卡车停在路边。

  毫米波雷达无法确定前方物体是否静止,任务交给视觉传感器,110米的距离得出判断。而纯视觉方案则可以做到在180米距离作出判断,并在145米开始减速。

  而像这样的场景,特斯拉总结了6000多个,可分为70个类别,每天都在模拟系统里不断运行以提高神经网络的能力,从而最终可以取消掉雷达。

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  但是,来到学术会议之外,纯视觉方案的实际表现却不如人意。

  2021年底开始,8摄像头版特斯拉北美开售,但随着它的上市,特斯拉投诉量在短期内激增3000%,绝大部分是关于“幽灵刹车”的问题。

  幽灵刹车的本质,其实就是前向识别失误,错把阴影、塑料袋等不影响驾驶的目标,错认成了汽车、行人等等。

  而这恰好是毫米波雷达最重要的冗余作用。

  如今北美地区新交付的HW4.0硬件的Model X/S都装了毫米波雷达,或许能够减少这方面问题。

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  但从最新情况来看,并非所有升级为HW4.0硬件的车型,都会上车毫米波雷达。

  据国外专注于特斯拉的垂直媒体@Teslascope最新爆料称,刚交付的HW4.0的Model Y确认没有毫米波雷达

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  值得一提的是,其实21年5月宣布取消毫米波雷达,砍掉的也只是北美地区生产的3和Y,并不涵盖Model S和X,也不涵盖北美地区以外生产的所有特斯拉车型。

  所以眼下HW4.0版本的Model Y不含毫米波雷达,似乎也能理解。

  至于改款后的新Model 3会不会有雷达暂时还不知道,猜测为了节省成本,大概率会跟新Model Y保持一致。

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  如果事实果真如此——HW4.0的Model Y和3都不会含毫米波雷达,也就是依然走那套以摄像头为主的纯视觉方案的话,那还有啥值得期待的地方?

  根据之前爆料的消息,HW4.0配备的FSD自动驾驶芯片,性能将是现款自动驾驶芯片的3倍左右

  传感器配置方面,传闻称有12个摄像头接口,其中一个标注为“备用”,实际摄像头数量很可能是11个(目前是8个)。

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  此外,全车摄像头分布位置也有略微变动,摄像头性能有所提升——据说是支持2896x1876的更高分辨率以及540万像素。

  总之,马斯克这样评价HW4.0:

  HW4.0超越HW3.0,如果上一代比人类安全200%或300%,那么HW4.0可能比人类安全500%或600%。

  而且据说上海工厂即将投产的新Model 3,外观和内饰都有所变化,车机系统、动力系统的性能也跟以前不一样了。

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  结合最近马斯克访华、Model 3国内外优惠2万清库存、特斯拉FSD被曝在上海获批……等一系列举动来看,全新HW4.0硬件的Model 3估计快发布了。

  到底有没有毫米波雷达,马斯克对纯视觉有没有反悔,很快就能见分晓。

  参考链接:

  https://twitter.com/greentheonly/status/1668440663157817345

  https://twitter.com/teslascope/status/1664037391504662530

  https://www.sohu.com/a/657828376_560178

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