特斯拉Tesla Model 3整體架構(gòu)解析（上）

一輛特斯拉 Model 3型車在硬件改造后解體

Sensors for ADAS applications

特斯拉 Model 3型設(shè)計(jì)的傳感器組件包括：8個(gè)攝像頭，可在250米半徑內(nèi)提供汽車周圍360度的可視性；12個(gè)超聲波傳感器，可完成這一視覺系統(tǒng)。它們共同允許在一定距離內(nèi)檢測(cè)硬物體和軟物體，精度幾乎是以前系統(tǒng)的兩倍。該軟件包還集成了一個(gè)具有改進(jìn)處理能力的前向雷達(dá)系統(tǒng)。它提供了關(guān)于周圍環(huán)境的額外數(shù)據(jù)，其冗余波長(zhǎng)可以穿透大雨、大霧、灰塵，甚至超越以前的汽車。

在攝像機(jī)正面，有四個(gè)攝像機(jī)面向前方，支持雷達(dá)，具有不同的特點(diǎn)。主要的一個(gè)，覆蓋250米，但視角很窄，還有一些覆蓋較短的距離（150米、80米和60米），但具有汽車周圍環(huán)境的廣角視角，是用來閱讀路標(biāo)的。其他四個(gè)攝像頭面向汽車的側(cè)面和后部，可以看到100米以外的地方。

另一方面，聲納利用超聲波探測(cè)汽車周圍8米半徑范圍內(nèi)的障礙物。它可以以任何速度工作，還可以控制盲點(diǎn)。聲納收集的數(shù)據(jù)也被自動(dòng)駕駛儀用來管理超車時(shí)的自動(dòng)換道。最后，利用GPS來檢測(cè)汽車相對(duì)于道路的位置。

一輛特斯拉 Model 3型車在硬件改造后解體

特斯拉 Model 3型是一款三年前的車型。然而，通過軟件更新和硬件交換（從HW 2.5到HW3.0），特斯拉承諾保持特斯拉 Model 3的相關(guān)性，并為未來的全自動(dòng)駕駛做好準(zhǔn)備。

至少，這是他們的承諾。

硅谷有一批懂技術(shù)的消費(fèi)者，他們對(duì)特斯拉有點(diǎn)狂熱，他們對(duì)特斯拉的興趣不夠。他們喜歡這輛車，他們喜歡它的電力推進(jìn)，他們虔誠(chéng)地關(guān)注著埃隆·馬斯克的微博。

最重要的是，他們欣賞特斯拉干凈、優(yōu)雅的汽車結(jié)構(gòu)，從頭設(shè)計(jì)。通過空中傳送（OTA）軟件的更新，特斯拉幾乎可以神奇地增加新功能，甚至提升汽車性能。其他汽車原始設(shè)備制造商（他們的汽車與傳統(tǒng)平臺(tái)捆綁在一起）都沒有設(shè)計(jì)出如此全面的基于軟件的汽車更新方法。

特斯拉的粉絲們對(duì)特斯拉備受爭(zhēng)議的“自動(dòng)駕駛儀”功能的擔(dān)心往往會(huì)減少。他們既不關(guān)注它做什么，也不關(guān)注它不做什么。他們更喜歡關(guān)注自動(dòng)駕駛儀將來會(huì)變成什么樣子，就像特斯拉承諾的那樣。除了一系列的軟件更新外，特斯拉去年還推出了一項(xiàng)硬件交換計(jì)劃——從特斯拉的HW2.5到HW3.0——來提高賭注。

對(duì)于HW3.0，Elon Musk在一條推特中聲稱：“所有生產(chǎn)的汽車都擁有完全自動(dòng)駕駛所需的所有硬件，包括計(jì)算機(jī)等。”我們將看到“完全自動(dòng)駕駛”到底是什么意思。

引起我們興趣的是特斯拉鼓吹的向HW3.0的轉(zhuǎn)變。今天3型車的引擎蓋下是什么，它將如何改變？

車型3是一款更小、更實(shí)惠的電動(dòng)汽車，首次生產(chǎn)于2017年年中。由于去年推出了自己的SoC，特斯拉向3型車的購(gòu)買者承諾，如果他們購(gòu)買了全自動(dòng)駕駛（FSD）軟件包，他們將獲得HW 2.5到HW 3.0的改裝，只需預(yù)約一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)中心。

不過，為了清楚起見，今天的FSD套餐還不能讓特斯拉在沒有人為干預(yù)的情況下駕駛。現(xiàn)在，這是一系列漸進(jìn)式自動(dòng)駕駛儀升級(jí)。此外，根據(jù)馬斯克上月在推特上發(fā)布的公告，目前7000美元的FSD套餐計(jì)劃在7月1日上漲約1000美元。

在這個(gè)最新的“引擎蓋下”系列和System Plus Consulting（法國(guó)南特）中，我們深入了解了特斯拉 Model 3型車內(nèi)的情況，重點(diǎn)是特斯拉 Model 3型車內(nèi)部署的汽車傳感器和自動(dòng)駕駛儀電子控制單元。

算力和功耗負(fù)荷能力第一

汽車內(nèi)部的計(jì)算能力是一個(gè)越來越重要的特征。為了實(shí)現(xiàn)最佳的駕駛員輔助和自動(dòng)駕駛以及激活安全功能，需要大量的計(jì)算能力。

為了優(yōu)化自動(dòng)駕駛，許多汽車原始設(shè)備制造商和生產(chǎn)商正在采用各種傳感器，如攝像機(jī)、雷達(dá)、激光雷達(dá)和超聲波傳感器，以便車輛能夠檢測(cè)到周圍環(huán)境。來自傳感器的所有數(shù)據(jù)必須組合在一起，這就是控制單元發(fā)揮作用的地方。

考慮到特斯拉所保持的“尖端”形象，如果普通大眾認(rèn)為3型車內(nèi)的所有硬件部件在技術(shù)上都是市場(chǎng)上最先進(jìn)的，那他們是可以原諒的。

不過，System Plus首席執(zhí)行官羅曼·弗勞克斯（Romain Fraux）解釋說，從引擎蓋下窺視一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)特斯拉 Model 3型車的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是降低ADAS的成本，使這款車型“價(jià)格實(shí)惠”。

對(duì)于3型汽車傳感器，特斯拉使用了8個(gè)攝像頭、1個(gè)雷達(dá)和12個(gè)超聲波傳感器。型號(hào)3不使用激光雷達(dá)，這與馬斯克所謂的激光雷達(dá)是“傻瓜的差事”的說法是一致的
SystemPlus分享了引擎蓋下3型傳感器和計(jì)算單元的亮點(diǎn)。

前置攝像機(jī)

為了實(shí)現(xiàn)前向視覺，特斯拉公司開發(fā)了一種帶有三個(gè)半導(dǎo)體圖像傳感器的三攝像頭模塊。Model 3還使用了兩個(gè)前視側(cè)攝像頭、兩個(gè)后視鏡側(cè)攝像頭和一個(gè)后視攝像頭。

共有8臺(tái)設(shè)計(jì)成3型的相機(jī)是基于2015年on半導(dǎo)體公司發(fā)布的120萬像素圖像傳感器。“它們的成本很低。它們既不是新的，也不是高分辨率的，”弗勞克斯說。

弗勞克斯指出，從同一家供應(yīng)商采購(gòu)所有8個(gè)圖像傳感器意味著“特斯拉必須努力獲得更好的采購(gòu)價(jià)格”。

特斯拉 Model 3型的三前向相機(jī)配備了三個(gè)半AR0136A上的CMOS圖像傳感器，像素大小為3.75um，分辨率為1280×9601.2Mp。它提供了一個(gè)前圖像采集系統(tǒng)高達(dá)250米，用于特斯拉 Model 3型駕駛員輔助自動(dòng)駕駛儀控制模塊單元。

為了給特斯拉的三攝像頭模塊添加上下文，System Plus將其與最大的一級(jí)汽車供應(yīng)商之一ZF設(shè)計(jì)的三攝像頭模塊進(jìn)行了比較。ZF的s-Cam4有兩種解決方案，一種是單攝像頭，另一種是三攝像頭。

S-Cam4是ZF模塊的三攝像頭版本，具有OmniVisionCMOS圖像傳感器和MobileEyeQ4視覺處理器。

特斯拉使用的印刷電路板安裝技術(shù)與上圖所示的寶馬不同。寶馬更喜歡三種不同的多氯聯(lián)苯傳感器的隔離組合。相比之下，特斯拉的三前向攝像頭模塊將所有CMOS傳感器嵌入一個(gè)PCB中，而不需要處理SoC。

ZF的s-Cam4包括Mobileye的視覺處理能力。

通過從半導(dǎo)體上選擇成熟的圖像傳感器，不增加后處理，特斯拉使其相機(jī)模塊“不是關(guān)于有最新的圖像傳感器”，而是所有的成本，”系統(tǒng)加觀察。該公司估計(jì)，ZF的三攝像頭成本為165美元，而特斯拉的三攝像頭成本為65美元。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的特斯拉Tesla Model 3整体架构解析（上）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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