小鹏P5城市NGP的背后难道只有激光雷达?

 

我记得在小时候看过一部名为霹雳游侠的美剧,剧中那辆名叫KITT的庞蒂亚克火鸟能说话能自动驾驶,与男主角一起惩恶扬善这大概就是我对于智能驾驶的第一印象,少年的我也期盼着如此科技场景有一天会变成现实



二十多年过去了,我没能等来KITT,但现实世界却出现了一辆比Ta还智能的汽车小鹏P5随着新车的上市,小鹏P5终于毫无保留地展现在我们面前,让很多原本停留在配置表上的功能和特点浮出水面

幻想将现实照亮



近日,小鹏汽车的工程师发布了一段视频,主要内容是对小鹏P5具备的城市NGP(Navigation Guided Pilot)智能导航辅助驾驶所进行的开放道路测试



通过视频截图,我们能够清晰地看到车辆能够自主驶入左转车道,并在绿灯情况下顺利完成左转动作,整个过程没有犹豫和迟钝,一气呵成虽然视频时间很短,但也说明了小鹏P5已经具备了不错的城市道路智能导航辅助驾驶能力,这让我们对这款主打舒适智能的紧凑级纯电轿车有了更高的期待

要知道,对于驾驶辅助功能来说,城市道路比高速或城际快速路更复杂,技术应用的难度也就更高那么,小鹏P5又是通过哪些黑科技达到这个段位的呢?



简单来说,小鹏P5的黑科技由硬件+平台两部分组成其中感知硬件多达33个,包括2个激光雷达12个超声波传感器5个毫米波雷达13个高感知摄像头1套高精定位单元,如此堆料的结果就是小鹏P5全车感知硬件比特斯拉Model 3多出了10个另外,小鹏P5也是全球首款搭载激光雷达的量产车

作为整套黑科技里的C位,激光雷达必须多说几句相对于传统的毫米波雷达,激光雷达具有分辨率高隐蔽性好体积小及重量轻的优势而激光雷达的工作核心是飞行时间(TOF),当雷达发射出的激光遇到物体时会折返,雷达内部接收器分析返回光束,从而对周边环境进行精准还原



通俗来说,毫米波雷达虽能发现障碍物,但Ta就像个没戴眼镜的近视眼,只能看到模糊的轮廓;而高精度的激光雷达则能保证在短时间内将物体看清,并且快速分析出障碍究竟是什么,从而帮助处于智能驾驶辅助状态的车辆更快更准地做出判断

具体说到小鹏P5,Ta的两颗激光雷达来自大疆的Livox览沃科技,单颗雷达横向视角高达120度,左右两颗雷达协同工作能提供150-180度的宽广感知能力,扫描能力达到等效144线点云密度



一般来说,激光雷达的点云密度越大,越能提高对微小物体的探测能力因为每一个点云都具备空间坐标信息,通过多个点云的协同工作,雷达不仅可以明确空间坐标点,还可以精确地计算出他们的长度高度体积等信息,自然也就拥有更强大的环境感知能力

激光雷达眼中的世界
俗话说好马配好鞍,有了强大的感知硬件,小鹏P5的计算平台同样世界级表现车辆搭载的英伟达Xavier平台一直以低功耗/高能效闻名,一经推出就被厂家定义为世界上最强大的SoC

英伟达Xavier平台可以实时处理来自各种雷达摄像头和超声波传感器的数据,算力达到了每秒30万亿次,且功耗仅为30W正是由于足够发达的大脑匹配强有力的黑科技,让小鹏P5的城市NGP成为可能

属于每一个人的智能驾驶



不论何种形式的硬件软件以及系统,最终都要归于体验小鹏P5这套强大的感知系统,最终目标同样是为用户带来高品质的出行体验

早在2010年以前的量产汽车中,定速巡航功能已经开始普及,而短短数年之后ACC自适应巡航也已成为中高端车型的标准配置时至今日,驾驶者已经难以满足ACC功能在有限场景中解放双手带来的便利,毕竟这项曾经昂贵的配置,如今已经普遍出现在10万级车型上面



传统汽车的ACC功能是将车辆切换至裸奔状态,车辆将仅对小部分运动物体(前方车辆)进行识别,而把这件事情放到城区,难度就呈几何倍数增加了

小鹏P5的NGP功能最强悍的地方在于,感知系统与高阶的智能驾驶辅助系统能构建出更完善的场景,即车辆能够较深层次的识别到场景,包含车人物建筑等等

在高速公路场景中,上一代NGP已经发挥出了相当让人震惊的能力,小鹏P7已经为我们印证了车辆自主变道超车进出匝道是完全可行且安全的来到城区内,虽然驾驶辅助系统面临的考验加剧,但P5仍有信心面对

这份信心的来源,是P5的三重感知系统



事实上,构成三重感知系统的毫米波雷达激光雷达视觉感知系统是各有不足的,但当它们组合到一起,就形成了新的木桶效应:每一种硬件的短板被另两种硬件拉长

我们来简单看看三种硬件的优缺点:

毫米波雷达:探测距离较为理想,通常可达150m以上;但毫米波雷达的致命弱点是对静止物体识别能力较低

事实上,毫米波雷达完全具有识别静止物体的能力,但当这种雷达应用在车辆驾驶辅助系统中时,它不可以太过灵敏,否则树木路牌电线杆等等物体会使得车辆频繁触发紧急制动

激光雷达:通过扫描形成点阵构建出虚拟场景,优势是能构建出极其清晰具象的场景,而劣势是激光光束对远处场景的构建能力会衰减,也就是测距能力相比毫米波雷达要低

视觉感知系统:于视觉感知而言,主要分为几何感知和语意感知两方面其中几何感知是提供对于环境的空间理解力,协同雷达来完成对于物体的准确定位;语意感知指对于物体类型属性及意图的理解,Ta会感知到车辆周围其他交通参与者的速度位置并预判其下一步意图,从而帮助车辆做出最正确的判断

但在光线变化大恶劣天气时,视觉感知系统的工作能力将有所下降另外关键的是,视觉算法需要不断积累强化,以提升算法库的深度,人类对于这件事情还在不断的摸索中

在这3种硬件中,没有一种能够独立完成高阶的智能驾驶,但当它们组合到一起,效果就很明显了:最远测距交由毫米波雷达和视觉感知系统,车辆即可完成极高质量的ACC自适应巡航,且能够完成自主变道等高阶操作;激光雷达能高效执行短距离测距构建精密场景,在路况复杂多变的市区,激光雷达是规避风险的主力硬件;在全速域中,三种硬件兼顾短距长距,也能兼顾对特殊图形的识别,三种硬件构成的感知能力互为冗余

环岛行驶
无保护右转
两轮车识别与避让
在车辆自行通过环岛进行无保护右转时,P5的NGP系统既体现出全方位的视觉感知能力,也体现出对周围车辆的精密感知在系统具有信号灯语义识别能力的情况下,车辆更是具有了将驾驶碎片串联成长线的能力,让车辆融合在道路法规之间

一套成熟的智能驾驶辅助系统首先需要360°融合感知能力(雷达+视觉),更加需要超长板的正向识别能力,激光雷达正是在P5的全方位识别能力基础上补足了更复杂路况的识别能力

P7已证实,新一代NGP只会更好



通过上面的解读,我们看到了小鹏NGP在软硬件方面都有不错的配置和表现,在测试过程中能够给予驾驶员非常好的帮助不过这些能力何时可以真正在小鹏P5车型上实现,才是广大消费者真正关心的话题

这让我回想起小鹏P7在上市之前曾经被曝光了一段在高速上测试NGP智能导航辅助驾驶的视频,当时很多人看了之后都认为这是小鹏汽车准备的期货和噱头,并不期待它能很快应用

不过在小鹏P7正式上市交付之后,很快就通过OTA升级的形式开放了NGP的使用权限作为一家主打智能的造车新势力,小鹏汽车用实际行动兑现了承诺

在即将上市的小鹏P5车型上,将具备高速路和城市快速路场景下的NGP能力,这已经比小鹏P7上市之初的起点要高了而从这位前辈获得这项能力的时间节点来看,小鹏P5也将很快通过OTA升级的方式获得城市道路NGP的能力,值得期待



邦点评



当然,面对如今越来越浮夸的智能辅助驾驶战场,小鹏汽车并没有选择非常激进的营销传播方式首先在官方配置表和介绍材料中,始终标明NGP是一项智能驾驶辅助功能,它只能在驾驶者全神贯注并能随时接管方向盘的情况下,帮助他们减轻驾驶疲劳和压力的工具而在小鹏P5的配置表中,我注意到不同阶段NGP以及XPILOT的应用场景有着明确地界定另外在目前小鹏P7的车内,会主动推送一套强制学习NGP的教程以及课后答题,只有观看教程以及通过答题考验,才能使用这些驾驶辅助功能,在这点上,小鹏汽车就要比很多品牌做得到位

在如今造车新势力当中,小鹏汽车算是鲜明的智能派,所以在车型的研发上采用了很多自研量产的先进技术,从各种驾驶辅助到智能车机系统都是如此然而这并不是小鹏汽车在炫技,而是真正在为消费者的实际需求考虑,所以他们不但在研发上倾尽全力,更是加速实现应用和普及期待小鹏P5能够通过全方位的智能化,成为市场的新爆款


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