[汽車之家 電動車技術(shù)]  近日,，小鵬汽車的工程師在其朋友圈發(fā)布了兩段小鵬P5城市NGP（Navigation Guided Pilot）智能導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)（下簡稱“城市NGP”）實(shí)車路試視頻,。小鵬P5這款車預(yù)計會在9月份正式上市,，而城市NGP功能應(yīng)該要到明年第一季度才能通過OTA空中升級的方式推送到購買了選裝包的用戶車上。小鵬此前已經(jīng)在旗下P7上搭載了高速NGP導(dǎo)航輔助駕駛以及VPA停車場記憶泊車這兩項高級別駕駛輔助功能,。城市NGP率先搭載小鵬P5車型,，使得該車駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和競爭力大大增加。下面我們就深入來了解下小鵬即將推出的城市NGP有什么樣的技術(shù)亮點(diǎn),。

● 小鵬P5什么車型具備城市NGP功能,？

　　從小鵬官網(wǎng)的配置表來看，只有P5 550P和600P車型能夠選裝城市NGP功能,。價格更低的550E車型由于沒有配備激光雷達(dá)硬件,，所以不能選裝城市NGP功能。詳細(xì)車型參數(shù)對比可以參看下表：

● 實(shí)現(xiàn)城市NGP的關(guān)鍵——激光雷達(dá)

　　小鵬P5上的激光雷達(dá)來自Livox覽沃,。Livox覽沃科技是DJI大疆創(chuàng)新內(nèi)部孵化成立的獨(dú)立公司，致力于提供高性能,、低成本的激光雷達(dá)傳感器,，并且應(yīng)用于自動駕駛、智慧城市,、移動機(jī)器人等多個行業(yè),。

　　該雷達(dá)的探測距離約為150米，視場角度為120°（水平）X 25°（垂直）,，等效點(diǎn)云密度為144線,，角分辨率為0.2°（水平）X 0.3°（垂直），數(shù)據(jù)量為40萬點(diǎn)/秒,，等效幀率為20Hz,。

　　相比起毫米波雷達(dá)，HAP激光雷達(dá)的探測距離并不遜色,，同時對環(huán)境的描繪更為細(xì)膩,，能夠更好地檢測諸如行人、自行車,、雪糕桶等細(xì)小目標(biāo)物體,。相比起攝像頭對光線有一定要求，激光雷達(dá)能夠在燈光昏暗的夜間很好地工作,。

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『Livox覽沃HAP激光雷達(dá)目標(biāo)識別展示視頻』

　　與此同時Livox覽沃HAP激光雷達(dá)具備選擇ROI（Region Of Interest，感興趣區(qū)域）的功能,，能夠選取激光雷達(dá)前方視場內(nèi)的特定區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)高精度掃描,，獲得更高精度的環(huán)境信息，這有利于提升障礙物的識別精度,。而前面提到的20Hz等效幀率指的是ROI區(qū)域的掃描頻率,。具體來說,，當(dāng)激光雷達(dá)以10Hz掃描整個視野范圍時，ROI區(qū)域的掃描頻率為20Hz,。

　　正是這種非重復(fù)式掃描工作方式,，使得HAP激光雷達(dá)在10Hz掃描頻率下（即0.1s掃描周期），達(dá)到了144線傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)的點(diǎn)云密度,。這就是144線等效點(diǎn)云密度的由來,。

　　這與人眼對視野中央位置得物體看得更清有異曲同工之妙（人的視網(wǎng)膜中央?yún)^(qū)域有個叫“中央凹”的部位，這里的視錐細(xì)胞與雙極細(xì)胞一一對應(yīng),，該區(qū)域的視覺最為敏銳而精確）,。所以有人把雙棱鏡激光雷達(dá)的這種特性稱為“類視網(wǎng)膜特性”。

　　采用這種激光的優(yōu)勢是硬件制造成本低,，但激光穿透力弱,，受到日光干擾相對較大，同時由于905nm波長的激光能量較高,，有可能傷害人眼,，所以需要在激光雷達(dá)上應(yīng)用更多的保護(hù)措施。1550nm波長的激光雷達(dá)雖然性能更強(qiáng)悍,，激光更安全,，但目前造價依然過于昂貴。所以對于民用汽車來說,，采用905nm波長的激光雷達(dá)依然是目前的性價比之選,。

　　雖然說Livox覽沃HAP激光雷達(dá)內(nèi)部也有旋轉(zhuǎn)部件，但和傳統(tǒng)的機(jī)械式激光雷達(dá)相比（傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)的發(fā)射模塊,、接收模塊和透鏡都在旋轉(zhuǎn)）,。Livox覽沃HAP激光雷達(dá)的激光發(fā)射和接收部件都是固定的，只有棱鏡是運(yùn)動的,，加上采用了非重復(fù)掃描工作方式,，所以其可靠性和穩(wěn)定性都更有保障，標(biāo)定起來也更為簡單,。

● 激光雷達(dá)如何助力小鵬P5城市NGP,？

　　小鵬P5上有2個激光雷達(dá)、5個毫米波雷達(dá),、12個超聲波雷達(dá),、4個環(huán)視攝像頭、9個高感知攝像頭以及高精度GPS,。相比P7,，P5少了1個高感知攝像頭，但增加了2個激光雷達(dá),。新增的HAP激光雷達(dá)正是實(shí)現(xiàn)城市NGP應(yīng)用的關(guān)鍵,。

　　面對城市NGP遇到的典型工況（如十字路口,、右轉(zhuǎn)專用道、掉頭專用道等）,，HAP激光雷達(dá)比毫米波雷達(dá)更有優(yōu)勢,。而相比攝像頭，激光雷達(dá)對于靜止障礙物的識別準(zhǔn)確得多,，受光照影響更小，這是城市NGP必須引入激光雷達(dá)的重要原因之一,。

　　正所謂術(shù)業(yè)有專攻,，HAP激光雷達(dá)目前無法有效識別路面的標(biāo)志，如分道線,、各種指引箭頭,；也無法分辨限速標(biāo)識和紅綠燈狀態(tài)信息。這恰好是攝像頭的強(qiáng)項,。所以說小鵬P5上的每一個環(huán)境識別傳感器都有其存在的意義,，它們各自發(fā)揮自身的長處、相互協(xié)作,，有效提升目標(biāo)檢測能力,、弱光條件下的整車感知性能，實(shí)現(xiàn)NGP功能用戶體驗(yàn)的優(yōu)化,。

● 英偉達(dá)的Xavier域控制器

　　Xavier域控制器目前已經(jīng)在量產(chǎn)P7車型上得以應(yīng)用,，在這套“大腦”上運(yùn)行的高速NGP以及VPA停車場記憶泊車功能都有著可圈可點(diǎn)的表現(xiàn)。P5將繼續(xù)沿用Xavier域控制器作為城市NGP的計算核心,，可見該域控制器的計算能力是得到小鵬認(rèn)可的,。未來采用Xavier域控制器的P7改款或換代車型有很大機(jī)會通過增加激光雷達(dá)來增加城市NGP功能。

　　畢竟,，上述這些都是駕駛輔助系統(tǒng),，駕駛員在使用它們時還是需要監(jiān)控環(huán)境狀況的。人類駕駛員的存在,，其實(shí)分擔(dān)了大量算力需求,。自動駕駛車輛由于需要在無人接管情況下處理各種突發(fā)情況，所以需要大量算力冗余,。就好比有人花上萬元買一臺能夠暢玩3A游戲大作的電腦,，其實(shí)平時大部分時間也只是用來打打字、上上網(wǎng),、看看視頻而已,。

　　小鵬具備智能駕駛系統(tǒng)全棧自研能力，自研了車輛端的視覺感知,、傳感器融合,、規(guī)劃,、定位、決策,、控制等方面,，同時形成了數(shù)據(jù)和算法的全閉環(huán)。

　　拼硬件算力的比賽還將繼續(xù),，小鵬也將不甘后人,。而在軟件迭代的賽道上，小鵬憑借數(shù)據(jù)和算法閉環(huán)以及全棧自研能力,，已經(jīng)在業(yè)內(nèi)積累了明顯的優(yōu)勢,。這也是小鵬未來車型產(chǎn)品的最為重要的核心競爭力。

● 小鵬工程師公布的兩段視頻解讀

■ 第一段視頻

　　小鵬工程師朋友圈目前已經(jīng)發(fā)布了兩段P5城市NGP功能實(shí)車路試視頻,，第一段視頻時長較短,，演示的是車輛在紅綠燈十字路口自主變道左轉(zhuǎn)的場景。這個簡短的視頻展示了目前P5城市NGP功能已經(jīng)達(dá)到了一個能用的水平,，但依然有提升空間,。

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『P5城市NGP功能實(shí)車路試視頻1：路口左轉(zhuǎn)』

　　這是因?yàn)檐囶^轉(zhuǎn)過去目標(biāo)道路的方向后,，攝像頭才“看”到目標(biāo)車道的分道線,，系統(tǒng)才進(jìn)行車道選擇，然后對車輛方向進(jìn)行調(diào)整,。如果能夠更好地利用高精度地圖數(shù)據(jù)的話,，或許能做到打一把方向直接左轉(zhuǎn)進(jìn)入目標(biāo)車道這樣的騷操作。值得稱贊的是,，小鵬城市NGP功能在進(jìn)行每一步車輛控制前,，都會給予駕駛員清晰的語音提示，讓駕駛員能夠心里有數(shù),。在中汽中心CCRT最新智能電動汽車評價規(guī)程中,，就會對駕駛輔助系統(tǒng)自主控制車輛過程中能否給予駕駛員及時、清晰的提示作出評價,。此前參與過CCRT評價的P7車型在相關(guān)項目中就取得過不錯的分?jǐn)?shù),，P5目前良好的表現(xiàn)也在我們意料之中。

■ 第二段視頻

　　小鵬工程師發(fā)布的第二個視頻的時長較長,，展示了小鵬P5城市NGP功能根據(jù)導(dǎo)航路線,，輔助駕駛員將車輛從設(shè)定路線起點(diǎn)開往設(shè)定路線終點(diǎn)的整個過程，路線全長11km,，駕駛員全程無接管,。

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『P5城市NGP功能實(shí)車路試視頻2：日間綜合測試』

　　從車輛實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)來看，攝像頭+激光雷達(dá)+毫米波雷達(dá)三重感知融合讓車輛在城市這樣一個復(fù)雜的應(yīng)用場景中具備穩(wěn)定的環(huán)境感知表現(xiàn),，從而為車輛控制決策提供可靠的依據(jù),。

　　在市區(qū)，經(jīng)常會有車輛因?yàn)榕R時上落客而要在路邊臨停,，繞行靜止車輛自然也成為了城市NGP功能的必修課,。

　　無保護(hù)右轉(zhuǎn)考驗(yàn)的是車輛四周環(huán)境感知傳感器的探測能力、軟件對傳感器數(shù)據(jù)的融合能力以及根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)對車輛進(jìn)行行為規(guī)劃的能力,。

　　小鵬工程師公布視頻中的P5,，其上搭載的城市NGP還是測試版本，在真正OTA推送前還會進(jìn)行大量的優(yōu)化工作,。小鵬P5城市NGP的最終表現(xiàn)還是要等OTA推到車上以后才能見分曉,。從目前披露的視頻來看，小鵬P5城市NGP的基本功能都已經(jīng)達(dá)到可用級別,，未來幾個月應(yīng)該進(jìn)入到性能調(diào)優(yōu)階段。我期待小鵬P5城市NGP正式版軟件的體驗(yàn)?zāi)軌蚋�進(jìn)一步,，給大家一個驚喜,。

● 逐步擴(kuò)大的使用范圍

　　根據(jù)官方消息，小鵬城市NGP功能的使用范圍會逐步擴(kuò)大,，開放順序從省道,，到國道再到復(fù)雜的縣城道路。該消息反映了廠家需要對可以使用城市NGP功能的道路進(jìn)行實(shí)際路試,，也透視出小鵬城市NGP功能對于高精度地圖數(shù)據(jù)的需求,。

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『激光雷達(dá)構(gòu)建高精地圖演示視頻』

　　假設(shè)日后激光雷達(dá)這個配置變得非常普遍后,，每一臺安裝了激光雷達(dá)的汽車都能成為高精地圖數(shù)據(jù)采集車,。通過5G高速傳輸、大數(shù)據(jù)采集分析,、云平臺共享等技術(shù),，提升高精地圖數(shù)據(jù)更新頻率，這樣就能進(jìn)一步優(yōu)化基于激光雷達(dá)的城市NGP功能體驗(yàn),。未來自動駕駛時代的到來,，同樣少不了無限逼近實(shí)時更新的高精度地圖。

● 全文總結(jié)：

　　小鵬P5城市NGP系統(tǒng)之所以能夠在量產(chǎn)車上搭載,，我認(rèn)為關(guān)鍵因素有兩個：一個是性能夠用的HAP激光雷達(dá)生產(chǎn)成本降至一個合理水平,；二是HAP激光雷達(dá)固定的發(fā)射器和接收器設(shè)計有利于其車規(guī)級耐久性能的達(dá)成。在應(yīng)用HAP激光雷達(dá)這一舉措方面,，小鵬汽車走在了行業(yè)前面,，這與其超前的開發(fā)理念和全棧自研的駕駛輔助系統(tǒng)軟件開發(fā)體系不無關(guān)系。有了小鵬P5的前車之鑒,，HAP激光雷達(dá)的應(yīng)用或?qū)⒂瓉泶禾�,。更大的生產(chǎn)規(guī)模將導(dǎo)致HAP激光雷達(dá)的價格走低,，從而推動城市智能導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)應(yīng)用的普及�,；氐叫※iP5城市NGP系統(tǒng)本身,，目前這套系統(tǒng)還處于測試階段，在一些細(xì)節(jié)上還有提升空間,，但就目前披露的路試視頻來看,，它的產(chǎn)品力價值以及對消費(fèi)者的吸引力不容小覷。（文/汽車之家 常慶林）