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小鵬P5城市NGP的背后難道只有「激光雷達」?
來自:電動邦
作者:邦老師
2021-09-16 13:21:45
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我記得在小時候看過一部名為《霹靂游俠》的美劇,劇中那輛名叫「KITT」的龐蒂亞克火鳥能說話、能自動駕駛,與男主角一起懲惡揚善。這大概就是我對于「智能駕駛」的第一印象,少年的我也期盼著如此科技場景有一天會變成現(xiàn)實。

紅綠燈1.gif

二十多年過去了,我沒能等來「KITT」,但現(xiàn)實世界卻出現(xiàn)了一輛比Ta還智能的汽車——小鵬P5。隨著新車的上市,小鵬P5終于毫無保留地展現(xiàn)在我們面前,讓很多原本「停留」在配置表上的功能和特點浮出水面。

■ 幻想將現(xiàn)實照亮

近日,小鵬汽車的工程師發(fā)布了一段視頻,主要內(nèi)容是對小鵬P5具備的城市NGP(Navigation Guided Pilot)智能導(dǎo)航輔助駕駛所進行的開放道路測試。

紅綠燈2.gif

通過視頻截圖,我們能夠清晰地看到車輛能夠自主駛?cè)胱筠D(zhuǎn)車道,并在綠燈情況下順利完成左轉(zhuǎn)動作,整個過程沒有猶豫和遲鈍,一氣呵成。雖然視頻時間很短,但也說明了小鵬P5已經(jīng)具備了不錯的城市道路智能導(dǎo)航輔助駕駛能力,這讓我們對這款主打舒適智能的緊湊級純電轎車有了更高的期待。

要知道,對于駕駛輔助功能來說,城市道路比高速或城際快速路更復(fù)雜,技術(shù)應(yīng)用的難度也就更高。那么,小鵬P5又是通過哪些「黑科技」達到這個「段位」的呢?

簡單來說,小鵬P5的「黑科技」由硬件+平臺兩部分組成。其中感知硬件多達33個,包括2個激光雷達、12個超聲波傳感器、5個毫米波雷達、13個高感知攝像頭、1套高精定位單元,如此「堆料」的結(jié)果就是小鵬P5全車感知硬件比特斯拉Model 3多出了10個。另外,小鵬P5也是全球首款搭載激光雷達的量產(chǎn)車。

作為整套「黑科技」里的「C位」,激光雷達必須多說幾句。相對于傳統(tǒng)的毫米波雷達,激光雷達具有分辨率高、隱蔽性好、體積小及重量輕的優(yōu)勢。而激光雷達的工作核心是「飛行時間(TOF)」,當(dāng)雷達發(fā)射出的激光遇到物體時會折返,雷達內(nèi)部接收器分析返回光束,從而對周邊環(huán)境進行精準(zhǔn)還原。

通俗來說,毫米波雷達雖能發(fā)現(xiàn)障礙物,但Ta就像個沒戴眼鏡的近視眼,只能看到模糊的輪廓;而高精度的激光雷達則能保證在短時間內(nèi)將物體「看清」,并且快速分析出障礙究竟是什么,從而幫助處于智能駕駛輔助狀態(tài)的車輛更快更準(zhǔn)地做出判斷。

具體說到小鵬P5,Ta的兩顆激光雷達來自大疆的Livox覽沃科技,單顆雷達橫向視角高達120度,左右兩顆雷達協(xié)同工作能提供150-180度的寬廣感知能力,掃描能力達到等效144線點云密度。

一般來說,激光雷達的點云密度越大,越能提高對微小物體的探測能力。因為每一個點云都具備空間坐標(biāo)信息,通過多個點云的協(xié)同工作,雷達不僅可以明確空間坐標(biāo)點,還可以精確地計算出他們的長度、高度、體積等信息,自然也就擁有更強大的環(huán)境感知能力。

▲ 激光雷達「眼中」的世界

俗話說「好馬配好鞍」,有了強大的感知硬件,小鵬P5的計算平臺同樣「世界級表現(xiàn)」。車輛搭載的英偉達Xavier平臺一直以「低功耗/高能效」聞名,一經(jīng)推出就被廠家定義為「世界上最強大的SoC」。

英偉達Xavier平臺可以實時處理來自各種雷達、攝像頭和超聲波傳感器的數(shù)據(jù),算力達到了每秒30萬億次,且功耗僅為30W。正是由于足夠發(fā)達的「大腦」匹配強有力的「黑科技」,讓小鵬P5的城市NGP成為可能。

■ 屬于每一個人的「智能駕駛」

不論何種形式的硬件、軟件以及系統(tǒng),最終都要歸于體驗。小鵬P5這套強大的感知系統(tǒng),最終目標(biāo)同樣是為用戶帶來高品質(zhì)的出行體驗。

早在2010年以前的量產(chǎn)汽車中,定速巡航功能已經(jīng)開始普及,而短短數(shù)年之后ACC自適應(yīng)巡航也已成為中高端車型的標(biāo)準(zhǔn)配置。時至今日,駕駛者已經(jīng)難以滿足ACC功能在有限場景中解放雙手帶來的便利,畢竟這項曾經(jīng)昂貴的配置,如今已經(jīng)普遍出現(xiàn)在10萬級車型上面。

傳統(tǒng)汽車的ACC功能是將車輛切換至「裸奔」?fàn)顟B(tài),車輛將僅對小部分運動物體(前方車輛)進行識別,而把這件事情放到城區(qū),難度就呈幾何倍數(shù)增加了。

小鵬P5的NGP功能最強悍的地方在于,感知系統(tǒng)與高階的智能駕駛輔助系統(tǒng)能構(gòu)建出更完善的場景,即車輛能夠較深層次的識別到「場景」,包含車、人、物、建筑等等。

在高速公路場景中,上一代NGP已經(jīng)發(fā)揮出了相當(dāng)讓人震驚的能力,小鵬P7已經(jīng)為我們印證了車輛自主變道、超車、進出匝道是完全可行且安全的。來到城區(qū)內(nèi),雖然駕駛輔助系統(tǒng)面臨的考驗加劇,但P5仍有信心面對。

這份信心的來源,是P5的「三重感知系統(tǒng)」。

事實上,構(gòu)成「三重感知系統(tǒng)」的毫米波雷達、激光雷達、視覺感知系統(tǒng)是各有不足的,但當(dāng)它們組合到一起,就形成了新的木桶效應(yīng):每一種硬件的短板被另兩種硬件拉長。

我們來簡單看看三種硬件的優(yōu)缺點:

毫米波雷達:探測距離較為理想,通??蛇_150m以上;但毫米波雷達的「致命」弱點是對靜止物體識別能力較低。

事實上,毫米波雷達完全具有識別靜止物體的能力,但當(dāng)這種雷達應(yīng)用在車輛、駕駛輔助系統(tǒng)中時,它不可以太過靈敏,否則樹木、路牌、電線桿等等物體會使得車輛頻繁觸發(fā)緊急制動。

激光雷達:通過掃描形成點陣、構(gòu)建出虛擬場景,優(yōu)勢是能構(gòu)建出極其清晰、具象的場景,而劣勢是激光光束對遠處場景的構(gòu)建能力會衰減,也就是測距能力相比毫米波雷達要低。

視覺感知系統(tǒng):于視覺感知而言,主要分為「幾何感知」和「語意感知」兩方面。其中「幾何感知」是提供對于環(huán)境的空間理解力,協(xié)同雷達來完成對于物體的準(zhǔn)確定位;「語意感知」指對于物體類型、屬性及意圖的理解,Ta會感知到車輛周圍其他交通參與者的速度、位置并預(yù)判其下一步意圖,從而幫助車輛做出最正確的判斷。

但在光線變化大、惡劣天氣時,視覺感知系統(tǒng)的工作能力將有所下降。另外關(guān)鍵的是,視        覺算法需要不斷積累、強化,以提升算法庫的深度,人類對于這件事情還在不斷的摸索中。

在這3種硬件中,沒有一種能夠獨立完成高階的智能駕駛,但當(dāng)它們組合到一起,效果就很明顯了:最遠測距交由毫米波雷達和視覺感知系統(tǒng),車輛即可完成極高質(zhì)量的ACC自適應(yīng)巡航,且能夠完成自主變道等高階操作;激光雷達能高效執(zhí)行短距離測距、構(gòu)建精密場景,在路況復(fù)雜多變的市區(qū),激光雷達是規(guī)避風(fēng)險的主力硬件;在全速域中,三種硬件兼顧短距、長距,也能兼顧對特殊圖形的識別,三種硬件構(gòu)成的感知能力互為冗余。

環(huán)島.gif

▲ 環(huán)島行駛

五保戶右轉(zhuǎn).gif

▲ 無保護右轉(zhuǎn)

兩輪車.gif

▲ 兩輪車識別與避讓

在車輛自行通過環(huán)島、進行無保護右轉(zhuǎn)時,P5的NGP系統(tǒng)既體現(xiàn)出全方位的視覺感知能力,也體現(xiàn)出對周圍車輛的精密感知。在系統(tǒng)具有信號燈語義識別能力的情況下,車輛更是具有了將駕駛碎片串聯(lián)成長線的能力,讓車輛融合在道路、法規(guī)之間。

一套成熟的智能駕駛輔助系統(tǒng)首先需要360°融合感知能力(雷達+視覺),更加需要超長板的正向識別能力,激光雷達正是在P5的全方位識別能力基礎(chǔ)上補足了更復(fù)雜路況的識別能力。

■ P7已證實,新一代NGP只會更好

通過上面的解讀,我們看到了小鵬NGP在軟硬件方面都有不錯的配置和表現(xiàn),在測試過程中能夠給予駕駛員非常好的幫助。不過這些能力何時可以真正在小鵬P5車型上實現(xiàn),才是廣大消費者真正關(guān)心的話題。

這讓我回想起小鵬P7在上市之前曾經(jīng)被曝光了一段在高速上測試NGP智能導(dǎo)航輔助駕駛的視頻,當(dāng)時很多人看了之后都認為這是小鵬汽車準(zhǔn)備的「期貨」和噱頭,并不期待它能很快應(yīng)用。

不過在小鵬P7正式上市交付之后,很快就通過OTA升級的形式開放了NGP的使用權(quán)限。作為一家主打智能的造車新勢力,小鵬汽車用實際行動兌現(xiàn)了承諾。

在即將上市的小鵬P5車型上,將具備高速路和城市快速路場景下的NGP能力,這已經(jīng)比小鵬P7上市之初的起點要高了。而從這位「前輩」獲得這項能力的時間節(jié)點來看,小鵬P5也將很快通過OTA升級的方式獲得城市道路NGP的能力,值得期待。

■ 邦點評

當(dāng)然,面對如今越來越浮夸的智能輔助駕駛「戰(zhàn)場」,小鵬汽車并沒有選擇非常激進的營銷傳播方式。首先在官方配置表和介紹材料中,始終標(biāo)明「NGP」是一項智能駕駛輔助功能,它只能在駕駛者全神貫注并能隨時接管方向盤的情況下,幫助他們減輕駕駛疲勞和壓力的工具。而在小鵬P5的配置表中,我注意到不同階段NGP以及XPILOT的應(yīng)用場景有著明確地界定。另外在目前小鵬P7的車內(nèi),會主動推送一套強制學(xué)習(xí)NGP的教程以及「課后答題」,只有觀看教程以及通過答題考驗,才能使用這些駕駛輔助功能,在這點上,小鵬汽車就要比很多品牌做得到位。

在如今造車新勢力當(dāng)中,小鵬汽車算是鮮明的「智能派」,所以在車型的研發(fā)上采用了很多自研量產(chǎn)的先進技術(shù),從各種駕駛輔助到智能車機系統(tǒng)都是如此。然而這并不是小鵬汽車在「炫技」,而是真正在為消費者的實際需求考慮,所以他們不但在研發(fā)上傾盡全力,更是加速實現(xiàn)應(yīng)用和普及。期待小鵬P5能夠通過全方位的智能化,成為市場的新「爆款」。

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