[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）智能導航輔助駕駛系統(tǒng)（下簡稱“城市NGP”）實車路試視頻。小鵬P5這款車預計會在9月份正式上市，而城市NGP功能應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。

● 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硬件，所以不能選裝城市NGP功能。詳細車型參數(shù)對比可以參看下表：

● 實現(xiàn)城市NGP的關(guān)鍵——激光雷達

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

　　該雷達的探測距離約為150米，視場角度為120°（水平）X 25°（垂直），等效點云密度為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/秒，等效幀率為20Hz。

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

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『Livox覽沃HAP激光雷達目標識別展示視頻』

　　與此同時Livox覽沃HAP激光雷達具備選擇ROI（Region Of Interest，感興趣區(qū)域）的功能，能夠選取激光雷達前方視場內(nèi)的特定區(qū)域進行重點高精度掃描，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，當激光雷達以10Hz掃描整個視野范圍時，ROI區(qū)域的掃描頻率為20Hz。

　　正是這種非重復式掃描工作方式，使得HAP激光雷達在10Hz掃描頻率下（即0.1s掃描周期），達到了144線傳統(tǒng)機械式激光雷達的點云密度。這就是144線等效點云密度的由來。

　　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，這里的視錐細胞與雙極細胞一一對應，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上應用更多的保護措施。1550nm波長的激光雷達雖然性能更強悍，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波長的激光雷達依然是目前的性價比之選。

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

● 激光雷達如何助力小鵬P5城市NGP？

　　小鵬P5上有2個激光雷達、5個毫米波雷達、12個超聲波雷達、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。新增的HAP激光雷達正是實現(xiàn)城市NGP應用的關(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激光雷達比毫米波雷達更有優(yōu)勢。而相比攝像頭，激光雷達對于靜止障礙物的識別準確得多，受光照影響更小，這是城市NGP必須引入激光雷達的重要原因之一。

　　正所謂術(shù)業(yè)有專攻，HAP激光雷達目前無法有效識別路面的標志，如分道線、各種指引箭頭；也無法分辨限速標識和紅綠燈狀態(tài)信息。這恰好是攝像頭的強項。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，有效提升目標檢測能力、弱光條件下的整車感知性能，實現(xiàn)NGP功能用戶體驗的優(yōu)化。

● 英偉達的Xavier域控制器

　　Xavier域控制器目前已經(jīng)在量產(chǎn)P7車型上得以應用，在這套“大腦”上運行的高速NGP以及VPA停車場記憶泊車功能都有著可圈可點的表現(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可的。未來采用Xavier域控制器的P7改款或換代車型有很大機會通過增加激光雷達來增加城市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，其實分擔了大量算力需求。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功能實車路試視頻1：路口左轉(zhuǎn)』

　　這是因為車頭轉(zhuǎn)過去目標道路的方向后，攝像頭才“看”到目標車道的分道線，系統(tǒng)才進行車道選擇，然后對車輛方向進行調(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)進入目標車道這樣的騷操作。值得稱贊的是，小鵬城市NGP功能在進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數(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)導航路線，輔助駕駛員將車輛從設(shè)定路線起點開往設(shè)定路線終點的整個過程，路線全長11km，駕駛員全程無接管。

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『P5城市NGP功能實車路試視頻2：日間綜合測試』

　　從車輛實際運行狀態(tài)來看，攝像頭+激光雷達+毫米波雷達三重感知融合讓車輛在城市這樣一個復雜的應用場景中具備穩(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)常會有車輛因為臨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。

　　無保護右轉(zhuǎn)考驗的是車輛四周環(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)達到可用級別，未來幾個月應該進入到性能調(diào)優(yōu)階段。我期待小鵬P5城市NGP正式版軟件的體驗能夠更進一步，給大家一個驚喜。

● 逐步擴大的使用范圍

　　根據(jù)官方消息，小鵬城市NGP功能的使用范圍會逐步擴大，開放順序從省道，到國道再到復雜的縣城道路。該消息反映了廠家需要對可以使用城市NGP功能的道路進行實際路試，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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『激光雷達構(gòu)建高精地圖演示視頻』

　　假設(shè)日后激光雷達這個配置變得非常普遍后，每一臺安裝了激光雷達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，這樣就能進一步優(yōu)化基于激光雷達的城市NGP功能體驗。未來自動駕駛時代的到來，同樣少不了無限逼近實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，我認為關(guān)鍵因素有兩個：一個是性能夠用的HAP激光雷達生產(chǎn)成本降至一個合理水平；二是HAP激光雷達固定的發(fā)射器和接收器設(shè)計有利于其車規(guī)級耐久性能的達成。在應用HAP激光雷達這一舉措方面，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激光雷達的應用或?qū)⒂瓉泶禾臁８�大的生產(chǎn)規(guī)模將導致HAP激光雷達的價格走低，從而推動城市智能導航輔助駕駛系統(tǒng)應用的普及。回到小鵬P5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者的吸引力不容小覷。（文/汽車之家 常慶林）