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吸引力不容小觑 技术解读小鹏P5城市NGP

  纠错  2021/9/18 11:20:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

近日(ri),小(xiao)(xiao)鹏(peng)汽(qi)车(che)的(de)(de)工程师在(zai)其朋友圈(quan)发布(bu)了两段(duan)小(xiao)(xiao)鹏(peng)P5城(cheng)(cheng)市NGP(Navigation Guided Pilot)智(zhi)能(neng)导航辅(fu)(fu)助驾驶(shi)系统(tong)(下(xia)简(jian)称“城(cheng)(cheng)市NGP”)实车(che)路(lu)试视频。小(xiao)(xiao)鹏(peng)P5这(zhei)(zhei)款车(che)预(yu)计会在(zai)9月份正式上(shang)市,而城(cheng)(cheng)市NGP功(gong)能(neng)应该(gai)要到(dao)(dao)明年第(di)一季度才能(neng)通(tong)过OTA空(kong)中升级的(de)(de)方式推送到(dao)(dao)购(gou)买了选装包的(de)(de)用(yong)户车(che)上(shang)。小(xiao)(xiao)鹏(peng)此前已经(jing)在(zai)旗下(xia)P7上(shang)搭载了高(gao)速(su)NGP导航辅(fu)(fu)助驾驶(shi)以及VPA停(ting)车(che)场记忆泊(bo)车(che)这(zhei)(zhei)两项高(gao)级别驾驶(shi)辅(fu)(fu)助功(gong)能(neng)。城(cheng)(cheng)市NGP率先搭载小(xiao)(xiao)鹏(peng)P5车(che)型,使得该(gai)车(che)驾驶(shi)辅(fu)(fu)助系统(tong)的(de)(de)应用(yong)范(fan)围和(he)竞争力大大增加。下(xia)面我们就深入来了解下(xia)小(xiao)(xiao)鹏(peng)即将推出的(de)(de)城(cheng)(cheng)市NGP有什么样的(de)(de)技术亮点。

● 小鹏P5什么车型具备城市(shi)NGP功能(neng)?

从小鹏官(guan)网的配置(zhi)表来看(kan),只有(you)P5 550P和600P车(che)(che)型(xing)(xing)能(neng)(neng)够(gou)选(xuan)装城(cheng)市NGP功(gong)能(neng)(neng)。价格(ge)更(geng)低的550E车(che)(che)型(xing)(xing)由(you)于(yu)没有(you)配备激光雷达硬件,所以(yi)不能(neng)(neng)选(xuan)装城(cheng)市NGP功(gong)能(neng)(neng)。详细(xi)车(che)(che)型(xing)(xing)参数对比可(ke)以(yi)参看(kan)下表:

小鹏P5部(bu)分(fen)车型参数(shu)对比

车型

550E

550P

600P

辅助驾(jia)驶模(mo)拟显示系(xi)统

ACC全速自适(shi)应巡航系统(tong)(带STOP&GO自动跟停起步功(gong)能)

LCC车道居中辅助(zhu)系统

ALC自动(dong)变(bian)道辅助

ATC自适(shi)应弯(wan)道巡航

CCS定(ding)速巡(xun)航

一(yi)

超(chao)级自动(dong)泊车辅(fu)助系统(多(duo)场景、多(duo)车位)

透明底盘

360°全景可视泊车辅(fu)助系(xi)统

后倒车影像带泊车辅(fu)助线

停(ting)车(che)场记忆泊车(che)

高(gao)速NGP智(zhi)能导航辅(fu)助驾驶

SR自动驾驶环(huan)境(jing)模(mo)拟显示

IHB智能(neng)远光(guang)灯

城市NGP智能(neng)导航(hang)辅助驾驶

-

激光雷达

-

2个

2个

高精(jing)毫米波(bo)雷达

5个

5个

5个

超声波传(chuan)感器

12个

12个

12个

自动辅助驾(jia)驶(shi)环视摄像头

4个

4个

4个

自(zi)动辅助驾驶高感(gan)知摄像头

9个

9个

9个

高级驾驶辅助地图

自动驾驶辅(fu)助系统处理器

Xavier超级计算平台(tai)

Xavier超级计算平台

Xavier超级计(ji)算平台

亚米(mi)级(ji)高精定位单元(yuan)

● 实现城(cheng)市NGP的关键——激光(guang)雷达

小鹏P5上的激光雷达(da)(da)来自Livox览(lan)沃。Livox览(lan)沃科技是DJI大(da)疆创新内部(bu)孵化成立(li)(li)的独(du)立(li)(li)公司(si),致力于提供高性(xing)能、低(di)成本(ben)的激光雷达(da)(da)传感器,并且应用于自动(dong)驾驶、智慧城(cheng)市、移动(dong)机器人等多个行业。

该雷(lei)达的探测距(ju)离(li)约为150米,视(shi)场角度(du)为120°(水(shui)平)X 25°(垂直(zhi)),等效点云密度(du)为144线,角分辨率为0.2°(水(shui)平)X 0.3°(垂直(zhi)),数(shu)据量(liang)为40万点/秒,等效帧率为20Hz。

相比起毫米波雷(lei)达,HAP激光雷(lei)达的(de)探测(ce)(ce)距离并不逊色,同时对(dui)环境的(de)描绘更(geng)为细腻,能(neng)够(gou)更(geng)好地(di)(di)检测(ce)(ce)诸如(ru)行人、自(zi)行车、雪糕桶等细小目标物体。相比起摄像头对(dui)光线(xian)有一(yi)定(ding)要求,激光雷(lei)达能(neng)够(gou)在灯(deng)光昏暗的(de)夜(ye)间很好地(di)(di)工(gong)作。

与此同时Livox览沃HAP激(ji)光雷(lei)达(da)(da)具备选(xuan)择ROI(Region Of Interest,感兴趣区(qu)域(yu))的(de)功能,能够选(xuan)取激(ji)光雷(lei)达(da)(da)前(qian)方(fang)视(shi)场内的(de)特(te)定区(qu)域(yu)进(jin)行重点高(gao)精(jing)度扫(sao)描(miao),获(huo)得更高(gao)精(jing)度的(de)环境信息,这(zhei)有(you)利于提升(sheng)障碍物的(de)识别精(jing)度。而(er)前(qian)面提到的(de)20Hz等(deng)效帧率指(zhi)的(de)是ROI区(qu)域(yu)的(de)扫(sao)描(miao)频率。具体来说,当激(ji)光雷(lei)达(da)(da)以(yi)10Hz扫(sao)描(miao)整个视(shi)野范围时,ROI区(qu)域(yu)的(de)扫(sao)描(miao)频率为20Hz。

正是这种非(fei)重(zhong)复式扫(sao)描工(gong)作方式,使得HAP激光(guang)雷达在(zai)10Hz扫(sao)描频率下(xia)(即0.1s扫(sao)描周期),达到(dao)了144线(xian)(xian)传(chuan)统机械式激光(guang)雷达的(de)(de)点(dian)云密(mi)度。这就是144线(xian)(xian)等效点(dian)云密(mi)度的(de)(de)由来。

这(zhei)(zhei)与人眼(yan)对视野中(zhong)央(yang)位置得(de)(de)物体(ti)看得(de)(de)更清有(you)异曲同工(gong)之妙(人的(de)视网(wang)膜中(zhong)央(yang)区(qu)域有(you)个叫“中(zhong)央(yang)凹”的(de)部(bu)位,这(zhei)(zhei)里的(de)视锥(zhui)细胞(bao)(bao)与双(shuang)极细胞(bao)(bao)一一对应,该(gai)区(qu)域的(de)视觉最(zui)为(wei)敏锐而精确)。所以有(you)人把双(shuang)棱镜激光雷达的(de)这(zhei)(zhei)种特性(xing)称为(wei)“类视网(wang)膜特性(xing)”。

采(cai)用(yong)这种激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)优势是(shi)硬(ying)件制造(zao)成(cheng)本低,但激(ji)(ji)(ji)光(guang)穿透力弱,受(shou)到日(ri)光(guang)干扰相对较(jiao)大,同时由于(yu)905nm波(bo)长的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)能量较(jiao)高,有可能伤害人眼(yan),所以需要在(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)雷(lei)达(da)上(shang)应用(yong)更多的(de)保护(hu)措施。1550nm波(bo)长的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)雷(lei)达(da)虽然性能更强悍,激(ji)(ji)(ji)光(guang)更安(an)全,但目前造(zao)价依(yi)然过于(yu)昂贵。所以对于(yu)民用(yong)汽车来说(shuo),采(cai)用(yong)905nm波(bo)长的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)雷(lei)达(da)依(yi)然是(shi)目前的(de)性价比之选。

虽然说Livox览(lan)沃HAP激(ji)光(guang)雷(lei)达内部也(ye)有旋转部件,但和(he)传统的(de)(de)机械式(shi)(shi)激(ji)光(guang)雷(lei)达相比(传统机械式(shi)(shi)激(ji)光(guang)雷(lei)达的(de)(de)发射模块、接收模块和(he)透镜(jing)都(dou)在旋转)。Livox览(lan)沃HAP激(ji)光(guang)雷(lei)达的(de)(de)激(ji)光(guang)发射和(he)接收部件都(dou)是固定(ding)的(de)(de),只(zhi)有棱镜(jing)是运(yun)动的(de)(de),加上采(cai)用了非(fei)重(zhong)复扫描工作方式(shi)(shi),所以其可靠性(xing)和(he)稳定(ding)性(xing)都(dou)更有保障,标定(ding)起来也(ye)更为简单。

● 激光雷达(da)如何助力小鹏P5城市(shi)NGP?

小(xiao)鹏(peng)P5上有2个(ge)激(ji)光雷(lei)达(da)、5个(ge)毫米(mi)波(bo)雷(lei)达(da)、12个(ge)超声(sheng)波(bo)雷(lei)达(da)、4个(ge)环视摄像头、9个(ge)高感知(zhi)摄像头以及(ji)高精(jing)度GPS。相(xiang)比P7,P5少了1个(ge)高感知(zhi)摄像头,但增(zeng)加了2个(ge)激(ji)光雷(lei)达(da)。新增(zeng)的(de)HAP激(ji)光雷(lei)达(da)正是实现城市NGP应用的(de)关键。

面对城市NGP遇到的(de)(de)典型工况(kuang)(如十字路口、右(you)转专用道、掉头专用道等),HAP激光雷(lei)达(da)比(bi)毫米波(bo)雷(lei)达(da)更(geng)有优势。而相比(bi)摄像头,激光雷(lei)达(da)对于静止障碍物的(de)(de)识(shi)别准确得多,受光照影响更(geng)小(xiao),这是城市NGP必须引入(ru)激光雷(lei)达(da)的(de)(de)重(zhong)要原因之一。

正所谓术(shu)业(ye)有专攻,HAP激光雷达目前无(wu)法有效识别路面的(de)(de)(de)标(biao)(biao)志,如(ru)分道线、各(ge)种(zhong)指引箭头(tou);也无(wu)法分辨限速(su)标(biao)(biao)识和红绿灯状态信息。这恰好(hao)是摄像头(tou)的(de)(de)(de)强项。所以说小鹏(peng)P5上的(de)(de)(de)每(mei)一(yi)个环境识别传感器都有其存在的(de)(de)(de)意(yi)义,它们各(ge)自发挥自身的(de)(de)(de)长处、相互(hu)协作,有效提升目标(biao)(biao)检(jian)测(ce)能(neng)力、弱光条件(jian)下的(de)(de)(de)整车感知(zhi)性能(neng),实现NGP功能(neng)用户体验(yan)的(de)(de)(de)优化。

● 英伟达的Xavier域控制器

Xavier域(yu)控(kong)制器(qi)目前(qian)已经在(zai)量产P7车型上(shang)得以应用,在(zai)这套“大脑”上(shang)运(yun)行的(de)高速(su)NGP以及VPA停车场记忆泊车功(gong)能都有(you)着可(ke)圈可(ke)点的(de)表现。P5将继续沿用Xavier域(yu)控(kong)制器(qi)作为城市(shi)NGP的(de)计算核(he)心,可(ke)见该域(yu)控(kong)制器(qi)的(de)计算能力是(shi)得到小鹏认可(ke)的(de)。未来(lai)采用Xavier域(yu)控(kong)制器(qi)的(de)P7改款(kuan)或换代车型有(you)很大机(ji)会通过增加激光雷达来(lai)增加城市(shi)NGP功(gong)能。

毕竟,上(shang)述这些都是(shi)驾驶(shi)(shi)辅助系(xi)统,驾驶(shi)(shi)员在使用它们时还是(shi)需要监控环境状况的(de)。人(ren)类驾驶(shi)(shi)员的(de)存在,其(qi)(qi)实分(fen)担了大(da)量算(suan)(suan)力(li)需求。自动(dong)驾驶(shi)(shi)车辆(liang)由于需要在无人(ren)接管情况下(xia)处理各种突发情况,所以需要大(da)量算(suan)(suan)力(li)冗余。就好比(bi)有人(ren)花上(shang)万元买一(yi)台能够畅玩3A游(you)戏(xi)大(da)作的(de)电脑,其(qi)(qi)实平时大(da)部分(fen)时间也只是(shi)用来(lai)打打字、上(shang)上(shang)网、看看视频而已。

小鹏具(ju)备智能(neng)驾驶系统全栈自研能(neng)力,自研了车(che)辆(liang)端的视觉(jue)感知、传感器融合(he)、规划、定位(wei)、决策(ce)、控制等(deng)方面,同时形成了数据和算(suan)法的全闭环。

拼硬件算力(li)的比赛还将继(ji)续(xu),小(xiao)鹏也(ye)将不甘后(hou)人。而(er)在(zai)软件迭代的赛道上,小(xiao)鹏凭借(jie)数据和算法闭环以(yi)及全栈自研能(neng)力(li),已经在(zai)业内(nei)积累了(le)明显(xian)的优势。这(zhei)也(ye)是小(xiao)鹏未来车型产品(pin)的最为(wei)重要的核心(xin)竞争力(li)。

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