特斯拉自动驾驶仪Autopilot和全自动驾驶FSD：如何开始、发展方向
2023-11-13 18:01阅读：
发布时间： 2023年11月12日 2：28 UTC
作者：
克里斯蒂安·阿加蒂
十多年来，特斯拉一直承诺自动驾驶，尽管这个梦想可能一如既往地遥远。特斯拉全自动驾驶的最高级版本仍处于测试阶段，进展微乎其微。以下是一切的开始和发展方向。
特斯拉在 2008 年推出 Roadster
后引发了电动汽车革命。它在发布时是一款令人印象深刻的电动汽车，今天也是抢手的收藏品，但它只不过是特斯拉电动动力总成的试验台。Roadster
于 2008 年推出，基于 Lotus Elise 底盘，在 2008 年至 2012 年间限量销售。
虽然Roadster是第一款配备锂离子电池的量产电动汽车，但Model
S是特斯拉第一款从头开始打造的车型，旨在向世界证明电动汽车是可取的。正如埃隆·马斯克（Elon
Musk）在2006年总体规划中告诉我们的那样，推出Model S是第二步，下一步是推出更实惠的电动汽车。它于 2017 年作为
Model 3 问世，这是一款真正的大众市场电动汽车，奠定了特斯拉作为汽车制造商的地位。
甚至在 Model 3 成为成功故事之前（它也
即将让特斯拉破产），埃隆·马斯克
（Elon Musk） 于 2016 年发布了 Master Plan Part
Deux。这是一个非常雄心勃勃的宣言，至今仍未完成。除了扩大特斯拉电动汽车产品阵容以涵盖所有形式的地面交通工具，并将能源生产与电池存储相结合外，总体规划第二部分还引入了一个新概念：自动驾驶。
特斯拉Autopilot：一切是如何开始的
这一概念开始大力推动用全自动驾驶系统取代方向盘后面的人类驾驶员。根据第二个总体规划，这个系统可以比人类安全十倍，挽救无数生命。但在此之前，特斯拉的自动驾驶功能已经掀起了波澜，引发了争议，并受到了严厉的批评。一切都始于将第一次迭代命名为
“Autopilot”。
埃隆·马斯克（Elon
Musk）在《总体规划》第二部分出版前三年就开始谈论Autopilot。他毫不掩饰自己在设计和命名该系统时受到航空的启发。这也导致了特斯拉客户的困惑，他们认为与飞机类似，他们的汽车可以在启用Autopilot时自动驾驶。一些人为这种混乱付出了生命的代价，他们的牺牲为改善制度和法规做出了贡献，这给了他们小小的安慰。
照片：维基共享资源
2014 年 10 月，第一批特斯拉客户可以预购 Autopilot，当时特斯拉汽车已经配备了必要的硬件来支持它。2015 年 10
月，第一个 Autopilot 软件版本随 Tesla 软件版本 7.500 一起发布。在一年之内，当 Master Plan
Part Deux 发布时，Autopilot 已经累计行驶了 3 亿英里（5 亿公里），特斯拉车队每天增加了 三百
万英里。特斯拉认为，全球监管部门的批准将需要大约六十亿英里（一百亿公里）。
硬件：什么是硬件 1 和 HW2-HW4
Autopilot
软件需要专门的硬件来收集和处理数据。当然，特斯拉Autopilot硬件的第一次迭代被命名为
“硬件1”，随后的迭代也相应增加。无论迭代如何，Autopilot
自动辅助驾驶硬件都包括用于“
查看”和
“感知”周围环境的 Autopilot
传感器套件，以及用于处理信息并协助驾驶员的 Autopilot
计算机。最新的特斯拉Autopilot硬件套件是硬件4，或HW4，能够监督自动驾驶功能，从技术上讲仍然代表2
级自动驾驶。
硬件 1 基于 MobilEye 的 EyeQ3 平台，依靠单个单色摄像头、雷达和超声波传感器来提供高级驾驶辅助 （ADAS）
功能。其中包括自动紧急制动 （AEB）、交通感知巡航控制 （TACC）、车道保持和车道居中辅助（LKA、LDA、LDW）。HW1
车辆还提供自动泊车和召唤功能。
2016年，特斯拉与MobilEye的合作关系在一辆配备主动自动驾驶仪的Model
S发生首次致命事故后戛然而止。MobilEye的首席执行官Amnon
Shashua指责特斯拉“
在安全方面挑战极限”，Autopilot是一个“
驾驶员辅助系统”，而不是
一个“无人驾驶系统”。在这一事件之后，特斯拉转而使用英伟达的Autopilot硬件。
硬件 2 或 Autopilot 2 于 2016 年 10 月上市，配备 Nvidia Drive PX12 AI
计算系统和全面的传感器集。这包括三个前视摄像头（窄摄像头、主摄像头和广角摄像头）、两个前视摄像头和两个后视侧摄像头、一个后置摄像头、一个雷达传感器和
4 个超声波传感器。这组传感器一直使用到 2023 年 2 月推出 Hardware 4，尽管特斯拉在 2021 年 5
月移除了雷达，并在 2022 年 10 月移除了超声波传感器。
与配备 HW1 的车辆相比，硬件 2 特斯拉最初瘫痪，直到 2017 年 3 月才缺少一些显着的功能，例如召唤。这种情况再次发生在
HW4 上，它最近才获得了 HW3 车辆的所有功能。特斯拉在配备硬件 2 的汽车上引入了增强型 Autopilot，其中
Navigate on Autopilot 是其标志性功能。这允许在没有驾驶员输入的情况下改变车道，并在匝道和匝道上导航。
冗余终于到来了
2017年8月，特斯拉升级了车载处理器，并通过硬件2.5增加了冗余。它还升级了雷达传感器，将覆盖范围扩展到 558 英尺/170
米，比 525 英尺/160 米略有提升。 硬件 2.5 提供了行车记录仪和哨兵模式等新功能，从 Model 3
开始，新的机舱摄像头。这原本用于自动驾驶出租车的运营，但特斯拉在 2021
年激活了它，以在使用自动驾驶功能时监控驾驶员的注意力。
照片：维基共享资源
到 2018 年，特斯拉在现有硬件方面遇到了计算瓶颈，严重阻碍了该公司的自动驾驶工作。硬件 3 于 2019
年推出，允许在车辆上运行神经网络并处理大量数据。在Hardware
3中，特斯拉推出了其定制设计的芯片，恰如其分地称为
“FSD芯片”。特斯拉表示，专有芯片可以以每秒2,300帧的速度处理图像，而单个FSD芯片上的两个神经网络阵列中的每一个都可以每秒执行36万亿次操作。硬件
3 具有两个用于冗余的 FSD 芯片。
特斯拉声称HW3是运行其全自动驾驶软件所必需的，后来又扩大了这一说法，说它也足以达到完全自动驾驶。HW3 计算机提供给使用 HW2 和
HW2.5 的客户，他们购买了 FSD 软件包作为免费改装。四年后，硬件 4 被引入改进后的 Model S 和 Model
X，改变了自动驾驶的账簿。但在那之前，埃隆·马斯克（Elon Musk）有一个疯狂的想法。
Tesla Vision：我们只需要眼睛
埃隆·马斯克（Elon
Musk）以人类为例，认为自动驾驶只需要摄像头。特斯拉汽车的四面都有八只眼睛，即使没有雷达和超声波传感器，它也可以比人类更有意识。自动驾驶专家严厉批评了这一举动，尽管这并没有让马斯克改变他的决定。特斯拉于
2021 年 5 月取消了 Model 3 和 Model Y 的雷达传感器，并限制了各种辅助系统的性能。很快，Model
S 和 Model X 紧随其后。
在没有雷达传感器的车辆上，某些功能（智能召唤、紧急车道偏离避让）被禁用，而其他功能（交通感知巡航控制）则被限速。特斯拉承诺
“在未来几周内”通过即将到来的软件更新恢复这些功能。这更像是
“未来几个月”，因为特斯拉在
2021 年 7 月重新引入了缺失的功能。后来，它甚至在仍然具有雷达传感器的旧车型上
也取消了雷达功能。
拆除雷达只是第一步。2022 年 10 月，特斯拉还
废除了超声波传感器。从宏观上看，超声波传感器对于实现全自动驾驶的目标可能不那么重要。然而，对于特斯拉车主来说，移除这些微小的传感器具有更广泛的影响。突然之间，特斯拉电动汽车变得不如市场上最便宜的汽车那么有吸引力，许多汽车都配备了停车辅助系统。特斯拉，现在再不是它了。
照片：Munro
Live via YouTube
消失的不仅是泊车辅助功能，还有智能召唤和自动泊车功能。对于特斯拉Model
X的车主来说，自动显示车门功能严重瘫痪。一年后，只恢复了停车距离测量，结果喜忧参半。到目前为止，尽管埃隆·马斯克（Elon
Musk）持乐观态度，但特斯拉的愿景对车主来说只是一个
重大失望。
硬件4：期望值大，结果喜忧参半
然而，对于没有雷达和超声波的特斯拉电动汽车车主来说，最新的刺痛是在特斯拉发布硬件 4
时。进步是必不可少的，但这一次，它伴随着中指的激起。硬件 4 包括一个雷达传感器，至少对于 Model S 和 Model
X，并且还设计为在前保险杠中支持一个额外的摄像头。
这意味着特斯拉终于承认雷达是必不可少的，如果没有超声波传感器或新摄像头，就无法避免汽车前方的盲区。这也意味着，并非所有特斯拉都像马斯克承诺的那样配备了完全自动驾驶的装备。否则，为什么需要雷达和额外的摄像头？
硬件 4 还引入了处理能力和更好的相机的重大升级。然而，特斯拉花了半年多的时间才让它发挥作用，这让那些购买了 Model
S、Model X 以及后来配备 HW4 计算机的 Model Y 的人感到恼火。
Tesla Autopilot 和增强型 Autopilot
如果说支持特斯拉自动驾驶功能的硬件看起来很复杂，那么软件就更复杂了。尽管埃隆·马斯克（Elon
Musk）认为Autopilot应该在某个时候自己驾驶汽车，但Hardware
1和MobilEye的挫折使他重新考虑。Autopilot提供了基本的驾驶员辅助功能，但正如一些悲剧所揭示的那样，它无法驾驶车辆本身。
如今，作为标准配置的一部分，每辆特斯拉都配备了特斯拉自动驾驶仪。它提供了交通感知巡航控制 （TACC）
和自动辅助转向等基本功能，这些功能在当今许多车型上都很常见。Autopilot
自动辅助驾驶可以将汽车的速度与周围交通的速度相匹配，并通过进行转向调整来帮助将汽车保持在清晰标记的车道内。
在硬件 2
中，特斯拉推出了增强型自动驾驶仪，这是原始软件的更强大版本。它曾经是（现在仍然是）一项可选升级，在某些条件（高速公路）下增加了半自动驾驶功能。其中包括
Navigate on
Autopilot，它主动引导车辆从高速公路的入口匝道驶入出口匝道，建议变道，并自动接合转向信号灯。启用自动辅助转向后，它可以执行自动变道，使长途旅行更容易忍受。
照片：@BLKMDL3通过推特
增强型自动辅助驾驶包括自动泊车、召唤和智能召唤等功能，但并非所有车型都提供这些功能。值得注意的是，自动泊车和智能召唤暂时不提供给非USS车辆。这使得
Enhanced Autopilot 物有所值，目前为 6,000
美元。尽管目前存在限制，但特斯拉仍然向潜在买家承诺所有这些限制，这具有误导性。
全自动驾驶是最终目标
全自动驾驶软件包是特斯拉软件中最复杂（也是最昂贵）的。直到最近，除了增强的自动驾驶功能外，它还只为北美的大多数人提供交通信号灯和停车标志控制。被允许测试更高级功能的部分客户可以访问
FSD Beta，它能够在大多数情况下以最少的干预驾驶汽车。
最近，特斯拉将FSD
Beta扩展到北美的所有特斯拉车主，因此完全自动驾驶功能现在将城市街道上的自动辅助转向列为其功能之一。这仅适用于在美国和加拿大购买套餐的人。欧洲客户（以及来自其他大陆的客户）仍然无法访问此高级功能，并且没有时间表。特斯拉预计将于今年在欧洲开始测试，但没有这方面的信息。
FSD Beta 是迈向最终目标的中间步骤，即完全自主。埃隆·马斯克（Elon
Musk）坚信，自动驾驶可以成就或破坏特斯拉，并愿意为此下注。尽管如此，最近围绕自动驾驶项目（包括Cruise）的争议表明，自动驾驶公司在实现完全自动驾驶方面可能并不遥遥领先。Cruise承认，人类操作员需要每2-5英里进行干预，这基本上排除了Cruise机器人出租车作为自动驾驶汽车的可能性。
是FSD自动驾驶软件，还是只是一个高级驾驶辅助系统？
与Autopilot一样，Full
Self-Driving从它的名字开始就引起了相当大的争议。人们往往过于从字面上理解这一点，有时对技术过于自信。不可避免地，特斯拉卷入了车祸，Autopilot和FSD被怀疑是造成车祸
