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NGP智能驾驶

小鹏汽车智能驾驶城市NGP的技术亮点和具体功能。

城市NGP率先搭载在小鹏P5车型,使得该车驾驶辅助系统的应用范围和竞争力大大增加。

NGP的技术亮点

整体来说,小鹏NGP的各项智能驾驶水平都是比较领先的,而背后离不开其强大硬件和软件支持。

一、采用多维感知融合方案

不同特斯拉的纯视觉方案,小鹏汽车采用的则是基于多传感器融合方案的感知系统,这也是目前大多数国内车企走的技术路线。

具体来看,小鹏汽车采用摄像头+激光雷达+高精地图技术路线,以高精地图为主导,视觉系统作为辅助,激光雷达作为冗余支持,加以 NVIDIA Xavier支持,从而能并串联停车场、高速、城市道路等不同场景。

以小鹏P5为例,其硬件如下:

包括2个激光雷达、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、4个环视摄像头、9个高感知摄像头以及高精度GPS。

相比P7,P5少了1个高感知摄像头,但增加了2个激光雷达。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。

而这其中,激光雷达起到至关重要的作用,是实现城市NGP的关键。小鹏P5选择的是来自Livox的车规级别LiDAR激光雷达,配备144线的点云密度,0.16度的角度分辨率,中心区域的刷新率达到了20Hz,在技术上可以利用激光三维扫描生成点云,以此来创建3D地图,可以实现市区道路的NGP导航辅助驾驶。

其实,关注小鹏P5这款车型的人可能就会发现,只有P5 550P和600P车型能够选装城市NGP功能,而价格更低的550E车型则不行!

之所以如此,很重要的原因是550E车型并没有配备激光雷达硬件,所以不能选装城市NGP功能。详细车型参数对比可以参看下表:

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二、定位

在高速NGP场景,小鹏汽车具备了分米级的定位能力,由于高速公路大部分地方GPS都很好,所以整个算法的定位引擎是以GPS为纲。

但是,在城市场景中,小鹏汽车把分米级的场景升级到了厘米级。原来以GPS为纲的架构,改成了以视觉、地图为纲。

据小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙介绍,因为点云地图的数据量会比较大,同时也受制于一定的法律法规限制,不具有量产性,小鹏汽车的方案是基于视觉、高精地图、GPS以及其他传感器的多传感器融合方法。

另外,对于定位来说,他还特意强调一点,对于城市场景,高精地图的鲜度非常关键,小鹏汽车正在和高德地图一起努力,希望发布的时候能够做到天级更新高精度地图的能力。

三、全栈自研能力

小鹏具备智能驾驶系统全栈自研能力,自研了车辆端的视觉感知、传感器融合、规划、定位、决策、控制等方面,同时形成了数据和算法的全闭环。

小鹏从数据采集开始,做数据交互、模型的优化、模型的验证,模型验证问题的反馈等,这些东西形成了完整的闭环,这样的好处是可以对算法进行快速的迭代。

吴新宙认为,硬件只是在下半场入场的基础,在下半场保持持续领先更多的会来自于软件能力、算法能力、体系和效率能力,小鹏汽车会在数据闭环和地图闭环这两个能力上持续发力。

四、庞大的数据积累

吴新宙表示:小鹏汽车希望到2022年底,会有1.2亿公里高速NGP的累计数据,有3500万公里的城市NGP里程,还有90%VPA泊车的城市覆盖率,“这些都是我们保持在下半场领先的基础”。

为了更快速的积累收据、探索场景,小鹏汽车计划在2022年下半年,开启自动驾驶运营业务。小鹏汽车做运营的底层逻辑是跑数据和场景,以此来打磨技术,待到技术成熟时,再用来赋能运营企业。

具体功能表现

一、城市NGP

1、自动打转向灯变道

从视频中我们可以看到,测试车在进入左转车道前,首先自动打开了左转向灯,然后进入左转车道。小鹏P5上的前向三目摄像头系统能够准确地判断出前方分道线位置,车身四周的雷达和摄像头包括前方的激光雷达时刻监控着四周障碍物情况,确保车辆变道的安全性。

2、有语音提醒,可语音变道

从视频中可以看到,测试车即将到红绿灯路口时,系统发出“即将左转,请注意安全”的提示音。值得一提的是,在先前的快速路NGP测试中,P7在进行操作之前也会发出语音提示,可以让驾驶员时刻保持警惕,以提高安全性。

除此之外,小鹏的语音还有个更厉害的功能,那就是同于语音实现变道。这是业内首个语音控制变道的功能。正如视频中所示,用起来很顺滑。

对了,小鹏用户只要升级Xmart OS 2.6.0,就可以体验一下这个黑科技。

3、能够识别路口红绿灯

同样是在该红绿灯的场景下,系统能够明确判定出路口绿灯的状态,并且可以根据该状态来控制车辆是通过路口还是停止,这说明该系统能够识别路口红绿灯。而鉴于目前小鹏尚未对外宣传小鹏P5支持车路互联技术,测试车大概率是依靠前向摄像头通过图像识别方法来得知交通灯状态的。

4、红绿灯路口能自主转向

依旧是该红绿灯的场景下,测试车左转后,进入了左侧道路的最左侧车道,并且测试车左转的整个过程都非常流畅。另外,车辆左转过程中,小鹏P5的激光雷达扫描出的环境数据,可以很好地对前向摄像头获得的环境数据进行补充,使城市NGP功能作出的决策更为可靠。

二、高速NGP

1、自动选择最优车道
自动调速对于很多智能驾驶辅助系统来说,是非常基本的操作了。目前很多车型都能识别不同路段的限速标识,但如果要自动选择最优(最快)车道,就有难度了。

使用过ACC自适应续航的车主都知道,ACC通常只能在驾驶者选择的车道进行自动跟车。而NGP可以在此基础上自主选择车道。例如进入主路后,如果最左侧道路环境状况好,它会自动检测并识别为最优/最快车道,随后NGP会提示变道信息并自动变道到左侧,非常的智能聪明。

2、自动超车

NGP的另一大功能就是可以自动超越慢车。比如在限速120公里的路段,如果前方车辆太慢,并且周围条件允许的情况下,系统会开启转向灯,发出语音提示即将向左/向右变道超车。整套流程下来,特别像老司机的风范。比如开启转向灯片刻后,车辆才会缓缓变道,随后提速超车,这个变道动作和加速动作都足够线性,一气呵成。我们印象中系统做出的动作难免有些生硬或者突兀。

3、合入主路和进出匝道

合入主路和进出匝道是NGP的又一大亮点功能,既然都会自主选择车道和超越慢车了,这合入主路是没什么问题的。NGP更强大的地方时其可以自动变道,并且进入匝道。

在实际体验和测试中,当地图显示离砸到还有两公里左右的时候,NGP就开始控制车辆缓缓向右变道,在识别到后方无来车时,车辆逐条从左边车道变到最右车道,并最终成功进入匝道。这时匝道一般限速60km/h行驶,若是遇到比较急的弯道,也能根据路况进行减速、加速。
最后,在出高速路收费站时,NGP会自动退出并提醒驾驶员接管。这时NGP会出现强警告,语音播报+视觉提示+警示音+安全带预警,及时对车辆进行接管,保证行车安全。


三、VPA停车场记忆泊车
这是业内首个量产且不依赖停车场改造的“最后一公里”泊车功能,当前适用于搭载XPILOT 3.0系统硬件。
简单概括,该功能可以按照用户设定的路线,辅助驾驶员将车辆从路线起点开往路线终点,期间车辆可以自动转弯、会车、绕行、避让行人和其他车辆,并泊入终点附近已被系统记忆的车位。
目前,VPA停车场记忆泊车支持1000m,单车记忆100个地下停车场,在小区、公司、商场有固定停车位的话,使用起来非常方便。不过,为了安全和法规考虑,驾驶员需要坐在车里。

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