小鵬P7自動駕駛系統對標特斯拉
【太平洋汽車網 行情頻道】
在上海車展上,第二代智能汽車、互聯網基因的智能電動轎跑P7首度亮相。用小鵬官方的說法來形容這款新車,就是很性感,很聰明,很強大。
性感,自然指的是P7符合年輕人審美的高顏值外形設計。聰明和強大,我們理解是P7擁有一套技術過硬的自動駕駛系統,也就是小鵬一直標榜的智能化和計算能力。
小鵬P7是一款定位互聯網基因的智能電動轎跑,符合小鵬汽車提出的第二代智能汽車定義。小鵬認為,第二代智能汽車應該擁有四個方面的強大能力:高級別的自動駕駛能力,能夠解放駕駛者的精力與時間;融合感知能力,可以預判用戶需求并與其進行自然交流;萬物互聯能力,可以提供全場景的智能生活服務;持續進化的能力,可以實現生命周期內功能和性能的不斷升級。
小鵬P7所說的智能化究竟體現在什么地方,我們今天就來詳細拆解一下。
小鵬P7的硬件系統和架構設計
自動駕駛的功能變革需要整車電子架構和系統設計的變革,其實早在今年3月在美國硅谷召開的Nvidia 2019年的國際年會GTC上,小鵬汽車研發副總裁谷俊麗在大會上做了45分鐘的演講,詳細解讀了小鵬汽車第二款電動轎車E28的系統設計和功能規劃,根據推算當時的E28就是現在的P7。
從上圖里,我們可以看到小鵬汽車主推的XPilot系統的進化路線。
如果說小鵬的G3還屬于L2水平的話,那么下一步主推的B級別轎車和SUV就力圖在L3上有所突破,其中,Xpilot3.0涵蓋了記憶泊車(車輛自動停在用戶最常用的停車位上)和高速巡航(高速路自動駕駛,包括自主導航和自動變道)的能力,
而Xpilot4.0做了進一步的延伸,代客泊車和城市道路也成為了自動駕駛展現價值的場景,并且搭配更優化的傳感器硬件方案。
Xpilot x.0 將在2025年前后實現成熟的L4解決方案,即限定場景下的完全自動駕駛。
這里還有一張GTC報告里的圖片。 單從泊車功能進化來看,小鵬G3上業已實現了傳統(經典)的超聲波泊車、視覺泊車和語音泊車,在P7上將實現依靠高級AI功能的無規則停車和記憶泊車。
接下來我們來詳細解析P7的硬件系統和架構設計。
縱觀P7架構,最令人驚艷的一點就是,整車采用了大量傳感器,并做了深度的融合。
光攝像頭就有8個之多。這8個攝像頭針對中國的路況特點,精心選取了車身的布置位置——比如在左右后視鏡上的兩個攝像頭(200萬像素),分別朝向車輛的側前方,為車輛加塞和十字路口等特殊路況做了精心的匹配。小鵬汽車采用了兩百萬像素的攝像頭,相對于特斯拉的一百三十萬的像素有很大的提升,會提升攝像頭的監測距離和性能,對于高速駕駛非常重要
值得一提的是,GTC報告上還提到了根據不同場景做出調整,用不同的像素進行計算,來智能地監測并識別不同遠近距離的障礙物;
此外,雷達也不含糊:同時匹配了5個毫米波雷達用于實時測速測距以及環境感知,包括一個前向雷達和四個角雷達。
據說小鵬汽車用了業界最先進的第五代雷達技術,這種雷達目前還沒有上市,應該是在2020年(時間窗口內)才會實現量產,可見為了功能小鵬汽車還是很有魄力的。
業界的雷達技術向來在角分辨率上還存在一定的局限性,由此會導致障礙物車輛識別不準確,造成誤識別或者漏識別。從技術先進性上來講,最新的第五代雷達技術相對第四代雷達提高了兩倍角分辨率,這將會大大提高目前的雷達監測精度,提升安全。
同時第五代雷達可以做到隱藏式設計,保證功能性的同時也兼顧了美觀。
泊車系統還采用了12個超聲波雷達和4和環視攝像頭,4個環視攝像頭用于環視和自動泊車的視覺功能,另外還有一個艙內攝像頭用作駕駛員狀態監測,這個也是最近很火爆的智能座艙應用。
小鵬P7的計算能力比特斯拉更強
P7搭載性能強大的智能雙擎——系統級自動駕駛芯片NVIDIA DRIVE Xavier和艙內娛樂智能芯片高通820A,為智能能力奠定堅實硬件基礎。
在計算能力上,小鵬汽車已經多次公布了采用英偉達最新的車載計算平臺Xavier,提供高達30TOPS的算力。特斯拉目前采用的是英偉達上一代車載計算平臺Parker,提供大概不到10TOPS的算力。
橫向比較來看,這套自動駕駛系統設計在業界目前是最先進的,比特斯拉目前市面上的第二代系統還要強勁,小鵬汽車從G3采用博世的解決方案到P7采用如此復雜且先進的系統,跨越非常大。用何小鵬的話來說,“現在我還沒有看到比P7計算能力更強大的車”。
就我們調研,在2020年左右,國內其他OEM應該還是依靠供應商為主,在傳感器系統上只采用少數幾個前向為主的,小鵬汽車能設計出來這套系統需要很強大的經驗和產品化把控。
在安全層面,采用了副計算單元和完全獨立的博世AEB系統,來保證高級功能不犧牲安全系數。
谷俊麗領銜P7自動駕駛系統設計
谷俊麗是在2017年10月份加盟小鵬汽車的。據知情人士透露,谷俊麗到崗后立刻馬不停蹄的展開了P7的系統架構設計,同時在中美兩地招兵買馬。當時整個小鵬汽車的自動駕駛團隊人數不多,還沒有形成最基本的經驗組合和執行力量,不具備自主研發自動駕駛的能力和技術積累。在這種先天不足的情況下,谷俊麗要一邊兼顧第一臺車G3的自動駕駛研發,一邊從0到1 做P7的L3系統架構,壓力之大可想而知。
P7這個架構,引用谷俊麗博士的話是,“在2020年應該是業界領先,之后持續保持兩三年內領先沒有問題,給后續的演進提供了足夠的支撐和空間”。目前業界還沒有看到如此先進有魄力的系統,如果能順利量產,應該會極大推動國內智能汽車的自動駕駛技術跨越。
不過如此嶄新的平臺要實現開發和功能部署,所需要的技術能力是世界尖端級的,業界盛傳谷俊麗是當時特斯拉Autopilot 2.0在Parker上成功部署的幕后功臣,成為鋼鐵俠Elon Musk背后的女博士。
小鵬汽車研發副總裁谷俊麗博士和英偉達全球自動駕駛副總裁Rishi在今年GTC年會上
近期采埃孚(ZF)和英偉達在上海車展上展示了一款智能駕駛員輔助系統“ZF coPILOT”,跟小鵬汽車的P7系統有類似的技術架構。比如在演示車輛中,搭載的傳感器組合包括一個前雷達、四個角雷達和八個攝像頭組成。其中,兩個攝像頭前視、一個后視,兩個集成到每個側鏡(一個側前、一個側后),一個艙內監控司機。搭載的ZF ProAI Gen2中央計算機,基于NVIDIA DRIVE Xavier處理器為核心,可以集成并完全控制所有駕駛員輔助功能的預訓練算法。相比于ZF, 小鵬汽車采用了13個攝像頭(8個自動駕駛、4個泊車、一個艙內),更多的冗余提供了更好的安全保障。
總體來看,小鵬汽車從G3采用博世的解決方案到P7的全新架構,技術跨越非常大。可以說,這套自動駕駛系統是業界目前最先進的,比特斯拉目前市面上的第二代系統還要強大。同時我們也拭目以待接下來特斯拉的第三代平臺架構設計,Tesla近期已經在預熱第三代能夠實現全自動無人駕駛,且支持目前市面上的車輛做硬件升級。
第二代智能轎跑 P7的自動駕駛系統架構,看來已經對齊了國際頭部玩家,絕對的奢華陣容。小鵬汽車想要的L3級自動駕駛功能究竟能不能順利實現,還需要時間來驗證。但毫無疑問,小鵬汽車所引領的智能汽車創新浪潮,正在深刻影響國內傳統汽車產業。
(圖/文/攝:太平洋汽車網 南昌01)
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