小鵬汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)簡(jiǎn)介
關(guān)于小鵬 P7 最吸引我的一個(gè)地方就是 XPILOT 3.0 系統(tǒng)，根據(jù)之前廣州小鵬總部舉行的智能技術(shù)分享日上的信息，小鵬汽車自建全球頂級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，主要就是想基于本土化需求痛點(diǎn)，針對(duì)中國(guó)道路環(huán)境研發(fā)出適合本土路況的解決方案。作為國(guó)產(chǎn)的新勢(shì)力造車品牌，更好的解決道路環(huán)境、交通環(huán)境、駕駛員習(xí)慣等三大問題，自主研發(fā)適合于中國(guó)城市駕駛環(huán)境的自動(dòng)駕駛功能，做到完全匹配國(guó)內(nèi)用車場(chǎng)景需求。
針對(duì)于小鵬 P7 這款全新的車型，XPILOT 3.0硬件基礎(chǔ)已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水準(zhǔn)，該硬件基礎(chǔ)未來隨著 OTA 迭代可以升級(jí)到 XPILOT 4.0，這套系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)如下：
1、擁有兩套環(huán)車身視覺系統(tǒng)，是迄今為止量產(chǎn)車中最完善的視覺系統(tǒng)，互為冗余;
2、全局定位精度可達(dá)厘米級(jí)，相對(duì)定位精度<0.3%，是迄今為止量產(chǎn)車中最精確的定位解決方案;
3、國(guó)內(nèi)首個(gè)搭載 Xavier 計(jì)算平臺(tái)的自動(dòng)駕駛量產(chǎn)方案;
4、全新高精度雷達(dá)的首個(gè)量產(chǎn)方案。
而且小鵬 P7 這臺(tái)車是基于 SEPA 平臺(tái)架構(gòu)而來，具有模塊化、輕量化、可變帶寬大、空間利用率高的特點(diǎn)。擁有百兆以太網(wǎng)絡(luò)的電子電器拓?fù)浼軜?gòu)，獨(dú)立中央網(wǎng)關(guān)支持多路通訊數(shù)據(jù)的信息交互，傳輸速率達(dá)到傳統(tǒng) 500K 高速 CAN 總線 200 倍，從而帶來車內(nèi)更暢快的智能交互體驗(yàn);平臺(tái)架構(gòu)內(nèi)控制器 100% 聯(lián)網(wǎng)，幫助智能汽車實(shí)現(xiàn)整車 OTA 能力;信息安全方面，自動(dòng)駕駛核心計(jì)算平臺(tái)達(dá)到汽車功能安全最高的 ASIL D 級(jí)，信息安全芯片運(yùn)算能力較上一代智能汽車高出 8 倍;同時(shí)，具備支持 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛和 5G 通訊的拓展能力。
值得一提的是，小鵬 P7 的 XPILOT 3.0 背后的工程師團(tuán)隊(duì)同樣非常優(yōu)秀，目前小鵬汽車自動(dòng)駕駛團(tuán)隊(duì)在北京、上海、廣州、硅谷與圣地亞哥建立了300余人團(tuán)隊(duì)，其中高學(xué)歷(博士、碩士)員工占比 83%。整體團(tuán)隊(duì)匯聚了來自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡、俄羅斯、印度、澳大利亞等十余個(gè)國(guó)家的人才。更是吸納了來自高通、特斯拉、谷歌、Magic Leap、英偉達(dá)、三星、華為、微軟、英特爾、Momenta、Drive.ai 等知名高科技或自動(dòng)駕駛公司的頂尖人才。
工程師專訪問答
新出行之前已經(jīng)試駕過小鵬 P7 這款車型，可惜還沒能體驗(yàn)到最新的 XPILOT 3.0 系統(tǒng)。所以正好借著這次機(jī)會(huì)，和小鵬自動(dòng)駕駛產(chǎn)品經(jīng)理黃鑫好好聊聊對(duì)于這臺(tái)車 XPILOT 3.0 系統(tǒng)的一些問題。
問題一、大家都知道小鵬P7后期會(huì)支持 NGP 功能，這個(gè)功能在量產(chǎn)車上面比較少見，除了硬件方面攝像頭+毫米波雷達(dá)對(duì)于環(huán)境的 360 度感知以及芯片算力之外，想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能車企需要解決哪些困難，小鵬是怎樣解決這些問題的?
答：對(duì)于 L3 級(jí)或者更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛來說，對(duì)于環(huán)境的 360 度感知只是其中需要解決的一個(gè)問題，更難的一個(gè)層面其實(shí)是預(yù)測(cè)。如何讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)真正像人一樣，對(duì)道路上所有交通參與者都能觀察、分析、判斷、響應(yīng)，就像下圍棋，所有的可能性，指數(shù)級(jí)的計(jì)算。中國(guó)的道路非常特殊，多樣化的交通工具和中國(guó)式過馬路令車輛行駛的效率非常低，小鵬汽車針對(duì)中國(guó)道路環(huán)境研發(fā)出適合本土路況的解決方案，主要解決道路環(huán)境、交通環(huán)境、駕駛?cè)肆?xí)慣三大問題：
1、本土化特征的道路環(huán)境：不同類型的車道線、復(fù)雜的施工、高速公路的非機(jī)動(dòng)車等;
2、駕駛員的習(xí)慣：車道的選擇傾向性、遠(yuǎn)離危險(xiǎn)車輛等;
3、復(fù)雜的交通環(huán)境：城市中穿行的行人、加塞的車輛等。
不管是 NOA 還是 NGP ，要在中國(guó)去做落地的話要解決兩類問題，第一，消費(fèi)者他在拿到車之后會(huì)高頻遇到的問題。第二，可能不是高頻問題，但那件事情出現(xiàn)會(huì)帶來比較大風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)果。對(duì)于 NGP 功能的上線時(shí)間的規(guī)劃，工程師表示，目前小鵬 P7 并沒有調(diào)整該項(xiàng)功能的上線時(shí)間，預(yù)計(jì)依然會(huì)在5-6月交車后半年內(nèi)實(shí)現(xiàn) OTA 推送，也就是在 2020 年的四季度與大家見面。
對(duì)于自動(dòng)駕駛等級(jí)劃分不太清楚的朋友可以參考我們之前的文章：《新出行課堂(1) | 你所不知道的自動(dòng)駕駛量產(chǎn)之路》。
問題二、對(duì)于輔助駕駛系統(tǒng)感興趣的一些朋友喜歡糾結(jié)于激光雷達(dá)，小鵬 P7 走的是視覺的路線，配合毫米波的情況下在感知能力上是否會(huì)遜色于激光雷達(dá)?網(wǎng)絡(luò)上甚至有一部分人認(rèn)為沒有激光雷達(dá)就沒有辦法實(shí)現(xiàn)更高階的自動(dòng)駕駛，這種言論是否正確?
答：首先沒有激光雷達(dá)就沒有辦法實(shí)現(xiàn)更高階的自動(dòng)駕駛這種言論肯定是不對(duì)的，激光雷達(dá)主要是通過發(fā)射激光束來探測(cè)周遭環(huán)境，車載激光雷達(dá)普遍采用多個(gè)激光發(fā)射器和接收器，建立三維點(diǎn)云圖，從而達(dá)到實(shí)時(shí)環(huán)境感知的目的。激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于其探測(cè)范圍更廣，探測(cè)精度更高。但是激光雷達(dá)并不是萬能的。除了成本十分昂貴這個(gè)缺點(diǎn)之外，大家也不要過分高估了激光雷達(dá)的感知能力。同時(shí)，隨著硬件的進(jìn)步，大家也不要太低估毫米波雷達(dá)。
小鵬 P7 搭載博世第五代毫米波雷達(dá)，相對(duì)第四代毫米波雷達(dá)視場(chǎng)角從 90°增大到 100°、帶寬從 1G 擴(kuò)大到 1.5G。視覺路線在感知層面與激光雷達(dá)路線的差距會(huì)越來越小，而且即使是目前 128 線的激光雷達(dá)，在高速車速120km/h的情況下，也是會(huì)有很多場(chǎng)景無法勝任。對(duì)于目前的毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)的差距，舉一個(gè)例子來說，兩者不同場(chǎng)景之間的差距如果在 20% 左右，價(jià)格的差距可能會(huì)在 40% 以上。而且隨著技術(shù)的進(jìn)步，毫米波雷達(dá)的性能會(huì)越來越好但成本并不會(huì)大幅上漲。所以對(duì)于量產(chǎn)車企來說，選擇視覺路線才是比較可行的思路。
前段時(shí)間小鵬汽車也公布了幾部小鵬 P7 XPilot3.0 系統(tǒng)的感知能力預(yù)告視頻(視頻解讀文章：《自動(dòng)輔助駕駛：識(shí)別能力哪家強(qiáng)?特斯拉 FSD VS 小鵬 XPilot 3.0》、《表現(xiàn)優(yōu)秀 小鵬 P7 XPilot 3.0 挑戰(zhàn)“魔鬼路面”視頻解析》)，其中城市路段可實(shí)現(xiàn)：
- 兩輪車、三輪車、行人的識(shí)別能力;
- 不同道路參與者優(yōu)先級(jí)判定;
- 紅燈等待;
- 讀秒信號(hào)燈;
- 對(duì)路口穿行的交通參與者的預(yù)測(cè);
- 環(huán)島信號(hào)燈檢測(cè)
首次曝光的小鵬 P7 前向泊車內(nèi)測(cè)視頻除此之外，2020 年視覺泊車也會(huì)是普及的一年，而小鵬在視覺泊車上將更前一步。傳統(tǒng)的視覺泊車是要車輛開過車位后才能發(fā)現(xiàn)(通過側(cè)面環(huán)視攝像頭)，而小鵬可以利用側(cè)前向攝像頭提前發(fā)現(xiàn)前方車位，通過 SLAM 建立停車場(chǎng) 3 維模型。小鵬對(duì)感知能力有特別強(qiáng)的自主研發(fā)能力，可以繪制停車場(chǎng)立體地圖，這將是未來實(shí)現(xiàn)自主泊車的基礎(chǔ)。
問題三、很多車開始配有哨兵模式，這個(gè)功能與行車記錄儀是取代的關(guān)系，還是說只是行車記錄儀的一個(gè)補(bǔ)充功能?為何輔助駕駛系統(tǒng)的攝像頭不能充當(dāng)為全天候的行車記錄儀攝像頭，這里邊有什么樣的原因?
答：輔助駕駛系統(tǒng)的攝像頭并不是不能充當(dāng)為全天候的行車記錄儀攝像頭，而是這樣并不是最優(yōu)的選擇，或者說效果并不是特別好。行車記錄儀對(duì)于攝像頭硬件要求還好，它對(duì)于 ISP 的要求跟自動(dòng)駕駛攝像頭對(duì)于 ISP 的要求是完全不一樣的。類似于你現(xiàn)在有個(gè)炒鍋、煎鍋都是可以做飯的，但是它們用途不一樣。所以就是你如果拿那個(gè)炒鍋煎雞蛋就很尷尬。對(duì)于車規(guī)級(jí)的輔助駕駛系統(tǒng)的攝像頭在很多方面與行車記錄儀攝像頭的需求并不是特別匹配。
自動(dòng)駕駛的攝像頭它追求的：
第一，一般以長(zhǎng)焦為主。
第二，把顏色盡可能地去過濾，只保留基本想要的，這樣對(duì)計(jì)算平臺(tái)來講處理起來性能的消耗會(huì)降得更低。
但是行車記錄儀不一樣，行車記錄儀要求：
第一，最好是廣角。
第二，色彩要求更多。
行車記錄儀的魚眼效果，用來做自動(dòng)駕駛是不合適的，只能做環(huán)視。而對(duì)于哨兵模式的具體介紹我們則留到具體上市的時(shí)候再與大家進(jìn)行介紹。
在自由交流的環(huán)節(jié)，我們也聊到了一些關(guān)于小鵬自動(dòng)駕駛未來的一些規(guī)劃。黃工提到的一句話讓我非常認(rèn)同，他認(rèn)為 ADAS 系統(tǒng)與智能汽車的關(guān)系就好比皇冠上的鉆石，而這項(xiàng)功能也正是未來智能汽車非常大的一項(xiàng)亮點(diǎn)。
小鵬 XPILOT 系統(tǒng)研發(fā)規(guī)劃：
階段一: 2018，XPILOT 2.0 正式產(chǎn)品化落地
自主研發(fā)的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
端到端自研實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)的自動(dòng)泊車系統(tǒng)量產(chǎn)
階段二: 2019，XPILOT 2.5 支持自動(dòng)變道輔助輔助
駕駛能力從單車道向多車道邁進(jìn)
首次實(shí)現(xiàn)遙控泊車的量產(chǎn)
階段三: 2020，XPILOT 3.0 第三級(jí)自動(dòng)駕駛釋放
高速自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
全自研 360 度感知能力量產(chǎn)
基于AI的智能座艙量產(chǎn)
階段四: 2021，XPILOT 3.5 全場(chǎng)景第三級(jí)高速自動(dòng)駕駛
實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)駕駛能力的全閉環(huán)
基于停車場(chǎng)(代客)自主泊車量產(chǎn)
階段五:2022，XPILOT 4.0 面向城市的自動(dòng)駕駛能力
釋放提升城市行車效率&解決城市行車安全痛點(diǎn)
通過 OTA 實(shí)現(xiàn)XPILOT 3.0 向 XPILOT 4.0 迭代
階段六:2024 - ，XPILOT Next 局部的全自動(dòng)駕駛能力釋放
階段六:2024+，XPILOT X 局部的全自動(dòng)駕駛能力釋放
回顧小鵬汽車自動(dòng)駕駛演進(jìn)路線，擁有清晰、可量產(chǎn)的研發(fā)節(jié)奏，能夠明確量產(chǎn)交付時(shí)間及城市場(chǎng)景自動(dòng)駕駛時(shí)間。對(duì)于小鵬 P7 的 XPILOT 3.0 并不是終點(diǎn)，未來這套硬件通過 OTA 還能實(shí)現(xiàn) XPILOT 3.0 向 XPILOT 4.0 迭代。
