实现自动驾驶汽车的安全驾驶，有很多硬件是必不可少的。比如：“相机”、“毫米波雷达”、“激光雷达”、“GPS”、“存储”等。特别是在 3 级自动驾驶中，系统对驾驶员的监控至关重要。由于人类必须保持一种可以在紧急情况下随时接管系统和驾驶的状态，因此系统必须不断检测人类是否处于这种状态。
此外，即使在可以实现无人驾驶的4级或更高级别，系统也必须了解驾驶员的状态，以保证安全驾驶。汽车自动驾驶将是未来必然的趋势，其核心除了硬件外，还包括数据采集等工作。
摄像头、雷达、激光雷达、各系统的特点
为了提供自动驾驶和ADAS，各大汽车制造商加速研发核心硬件。目前主要以环视传感器为主，大致有“摄像头”、“雷达”、“激光雷达”三种类型，还有谷歌制造的三者兼用的类型，也有特斯拉等基于摄像头的类型，两者都有各有优势。目前很难说哪一个更好，因为都有各自的弱点。
“激光雷达”从传感器发射激光，可以在约 100 m 的短距离内以高分辨率查看到障碍物的准确距离和速度。许多汽车使用“激光雷达”来最常见的功能，即防止车辆与某物相撞。使用雷达，距离和速度看起来准确，但分辨率不够。另一方面，相机具有高分辨率，但距离和速度不准确。“激光雷达”的弱点是其隐形距离、成本和暴风雨天气，但可以肯定的是，技术正在以惊人的速度发展。
雷达可以比激光雷达测得更远，从前面的车底下经过就能看到前面的车。因为它使用无线电波，所以即使在黑暗和大雾等恶劣天气下也可以看到。然而，对雷达反射率低的塑料和瓦楞纸板的识别将被延迟。由于分辨率低，尤其是垂直方向，几乎没有分辨率，在通过立交桥下或道路坡度突然变化时很可能会发生恐慌。此外，像激光雷达一样，无法交通标志和标志上的字母。
相机的优点是信息密度高，可以清楚地看到物体的颜色和形状，并且可以识别交通标志和车道。虽然横向运动清晰可见，但它在检测到障碍物的距离和接近速度方面不如其他两个传感器。此外，就像人眼一样，不擅长在夜间、暴风雨天气或朝着有太阳照射的方向行驶。
传感器融合的可能性如果每个传感器都有其优点和缺点，那么，安装所有传感器是正常的。当然，很多公司都是这样做的，根据每个传感器好的区域和情况、数据的可靠性等来组合信息。但是你应该相信哪一个，这两个传感器都具有相同的可靠性但完全不同？
即使其中一个传感器是安全的，如果有发生碰撞的可能，为了安全，你必须踩刹车，特斯拉将这种现象称为“幻影刹车”。电脑可能会突然刹车，例如在通过立交桥时或在地面上投下阴影时，对后面的车辆造成干扰。
作为解决这个问题的简单方法，特斯拉一开始没有采用“激光雷达”，而是从 2021 年开始停止使用。目前，特斯拉悄悄地在内部继续研发高性能雷达。来自以色列初创公司 Arbe 的凤凰雷达。它尚未安装在车辆中，但已准备好在软件中实施。
凤凰雷达性能
最大距离越长，即使在高速下也更容易更早发现危险，而更高的刷新率则更容易与相机融合。来自雷达的信号是相当实用的，如果不像激光雷达那么精细，可能会使其与“这是一辆车，这是一个行人”区分开来。
我不知道如何处理幻影刹车，据猜测先给摄像头相当大的权重，然后再逐步优化。可以说，这是一种只有特斯拉才能做到的开发方式，因为它有庞大的销量，可以从用户那里收集到丰富的数据，所以更容易在内部开发软件。
为特斯拉汽车更新了摄像头据报道，三星电子已成为未来几年特斯拉摄像头的主要供应商。它将从之前的1.2兆像素升级到5兆像素，目前已经开始量产。
具备全自动驾驶 (FSD) 功能的特斯拉汽车目前在外部配备了八个摄像头。此外，特斯拉也一直在用第九个摄像头测试，该摄像头安装在前保险杠上。不仅可以安全地检查侧面，还可以让在启动时检查车辆前后是否有小孩在保险杠前，这是一个很大的优势。但是，改变车辆的硬件配置，意味着之前购买了自动驾驶套餐的车主也将不得不进行改装。
像素数是当前 1.2 兆像素摄像头的四倍，可以高精度估计远处物体的距离和速度，即使在没有雷达的摄像头自动驾驶的情况下也能提高安全性。然而，当涉及到 9 个 36 fps 的 5 兆像素摄像头时，即使是最新款特斯拉汽车中安装的自动驾驶计算机，其计算能力也有些欠缺。
硬件4要来了吗？据说很快就会出现与这些新传感器相匹配的具有更高计算能力的计算机。特斯拉表示，前几天宣布的 Plaid 等新车型 S 和 X 配备了与 PlayStation 5 性能水平相同的电脑，但那是一个用于信息娱乐的“媒体控制单元 (MCU)”。自动驾驶是一个完全不同的东西，叫做“硬件（HW）”。与当前的 HW3 相比，预计新的 HW4 的计算能力更强，读写内存的速度更快。
任何人都可以通过增加功耗来制造高性能计算机，但对于电动汽车，它直接影响续航里程，因此这次也会采用低功耗封装设计。因为结构针对自己的产品进行了优化，而英伟达等提供的通用计算机很难同时实现高处理能力和低功耗。
对迄今为止售出的车辆有何反应？自 2016 年以来，特斯拉一直在销售 FSD（全自动驾驶）选项。当时他说，“这辆车拥有自动驾驶所需的所有设备，我们要做的就是等待软件完成和法律的批准。”购买自动驾驶选项的人是提供免费升级到 HW3。
不过，这一次，HW3 还不够，还需要新的摄像头和雷达。即使FSD的购买率是10%到20%，从2016年下半年以来，特斯拉汽车已经售出超过200万辆，是否再次免费升级给10%的车主是一项繁忙的服务。
这个问题也将影响未来购买配备 HW4 车辆的人。如果错过了特斯拉的意图，甚至 HW4 都无法实现全自动驾驶，是否会免费提供 HW5 和额外的传感器，“未来，收费，设备可能需要升级。”
易于更换的性能大部分国家乘用车的平均使用寿命超过 12 年，这与计算机和技术过时的速度不匹配。未来汽车的功能部件易于更换将很重要，因为在汽车寿命结束之前安装的技术肯定会消失，而更安全和更高性能的功能将会出现。
在其他方面，汽车很过的功能都可以通过改装实现，比如：音响、多媒体播放器等。如果摄像头和雷达可以由用户稍微拆卸安装，不仅可以使用最新的功能，而且可以避免在4S店等待排队服务。
不仅限于特斯拉，在汽车行业，将越来越多配备高科技设备，成为带轮子的智能手机，如何升级过时的技术将是一个重要的看点。典型的例子是自动驾驶功能、信息娱乐和驱动电池，预计将显着增加平均使用年龄。继续驾驶同一辆车总体上是环保的，因此汽车行业可能会转向通过订阅可以改装的自动驾驶软件而不是销售数量来获利的商业模式。也就是说，自动驾驶所需的硬件不仅仅是传感器和计算机，而是一个可以在汽车的整个生命周期内灵活升级的平台。未来，电动汽车将真正成为一个“载体”。
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