观点 | 小鹏的智慧

来源:中国汽车画报2021-04-08 19:14
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导语

自动驾驶的全栈自研量产能力是小鹏汽车的核心优势,目前在全球只有两家企业拥有此能力。

依稀记得何小鹏在央视《对话》节目中讲道,“一个新的势力,我认为最重要的就是新的基因,非常注重原创,愿意去改变,这才是新势力,否则的话我认为今天大部分的新势力还

是传统制造者。”何小鹏的这一番话,道出了小鹏的立世之本。他坚信,没有创新基因,就别把自己当做新势力。植根于这一企业哲学,小鹏汽车不论从研发到售后服务都秉承创新的经营之道。在应用的众多创新中,NGP自动导航辅助驾驶系统是体现小鹏汽车技术实力的重要例证。那么它独特的创新基因又是什么呢?

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全栈自研,深挖技术护城河

NGP自动导航辅助驾驶系统的开发理念是采用“全栈自研”模式。自动驾驶的全栈自研量产能力是小鹏汽车的核心优势,目前在全球只有两家企业拥有此能力。所谓全栈自研,指的是不仅基于车端的感知、定位、规划和控制等模块的自研,更在数据通路及云端数据采集与标注、分布式网络训练等方面自研,可形成数据和算法的全闭环,并为其快速的功能迭代打下坚实的技术基础。听起来有些不太容易理解。打个比方,一家餐厅的菜品从原材料到制作加工都由自己完成。这样虽然在发展初期比较费劲,但是,今后厨师从食材的天然取向中派生出新的烹调方法易如反掌;创新菜品更是驾轻就熟,而且不受供应商的限制,可自主定制。

坚持全栈开发的小鹏汽车,是软件定义汽车并落地的典型案例,也是到目前为止开发模式具有独特性的企业。小鹏汽车全栈自研的底气来自于定位与高精地图、识别算法与传感器融合以及行为规划及车辆动作控制。

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客观地分析这种开发模式,极大地彰显小鹏的技术实力、差异化的产品定位以及将以上二者有机结合的管理能力。全栈开发、闭环研发的模式不容易被模仿,更不容易被超越。这在一定程度上可起到深挖技术护城河效果,避免陷入不利的市场格局。相反,在传统的汽车产业中,一家OEM可能通过加大研发投入、选择顶级供应商,取得了一时的技术领先。但只要竞争对手通过“军备竞赛”豪置更多的研发投入或直接对接提供先进技术的供应商,当下领先的企业技术优势不保,议价能力消失殆尽。所以说,小鹏的全栈自研模式占据了先天的竞争制高点。

独特技术增强竞争优势

NGP自动导航辅助驾驶系统正式面世之前已经经过了几次公测过程。2020年10月24日小鹏汽车智能日前夕,NGP工程版首次接受部分媒体的体验,在此之后才正式向用户开放。2021年1月26日,小鹏汽车在2020年NGP工程版本发布三个月后,历经12次大版本迭代与91次小版本更新,终于在小鹏P7 的OTA升级说明会上首次公布了NGP自动导航辅助驾驶系统(公测版)。直至小鹏NGP 3000公里远征挑战活动,媒体才真正体验到实测的场景。

小鹏汽车NGP的最大特点在于进行了充分的适合中国道路场景的研发。例如针对不同的匝道设计了差异化的领航逻辑,完善交通锥的识别和避让、大货车规避和故障车辆避让等功能,同时还可以在拥堵路段开启跟车模式。对于竞品,NGP的优势场景在于下雨天,大曲率弯道路况以及大货车混行场景中的策略及行车控制过程。在感知层面,车上装备了14个摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波传感器,帮助车辆实时掌控周边交通情况。不仅如此,小鹏还将进一步压低激光雷达成本,并实现量产装备,进一步提升自动驾驶的感知层能力。在车辆实时定位功能模块中,小鹏P7可实现厘米级高精定位,分米级高德高级驾驶辅助地图的定位功能。这样一来为超视距感知提供了技术保障。在决策层,XPILOT 3.0系统采用英伟达Xavier驱动的强大运算单元,对感知层的数据进行运算。Xavier处理器很是了得的,它被定义为人工智能超级计算机 SoC,可实现每秒 30 万亿次运算。相应地,Xavier的功耗仅 30 瓦。

这款处理器采用台积电 16nm 工艺制造,集成 70 亿个晶体管,内置英伟达自主设计的八个 ARM CPU核心,搭配512 个 Volta 架构的 CUDA GPU 核心,并拥有新的计算视觉加速器、双 8K HDR 视频处理器,可硬件编解码 8K 视频。

在算法上,小鹏P7搭载互为冗余的双计算平台:XPILOT 3.0计算平台和XPILOT 2.0计算平台。而且两者硬件彼此独立,其中XPILOT 3.0计算平台核心模块达到汽车功能安全的最高等级ASIL D。在执行层,小鹏系统采用了博世iBooster线控刹车系统。iBooster 相较于传统的刹车取消了真空泵的设计,取而代之的是各类型的传感器以及控制器,使得整个机构体积更小、更轻,为车辆安装时候节省了不少空间以及重量。iBooster主要包括:助力电机、助力传动机构、推杆机构、行程传感器和主缸等系统部件。为了更好地实现轻量化,除主动驱动小齿轮采用钢制齿轮,而其它传动齿轮均为非金属材料。

NGP自动导航辅助驾驶系统还具有一大特色便是沟通无障碍的人际交互体验。首先是系统和人控制汽车的角色上的切换过程边界清晰,有利于责任的划分。在此基础上,通过准确的风险场景识别以及清晰的分级接管提醒让用户明确知道自己何时需要接管车辆。另外,多维融合感知涵盖了动态交通数据感知和环境数据感知两大子系统。前者包括实时交通信息、车道级路况、事件信息服务和交通预测等;而后者可以实时获取到环境数据,并通过智能推送下发到用户的车载系统内,与此同时通过车辆自身的传感器做二次确认,例如通过摄像头视觉识别当前雨量的大小。

路试验证与美好未来

一种成熟的技术在投放市场之前都要进行严格的测试。作为新生事物的自动驾驶系统更不能忽视实际道路测试的重要性。到目前为止,NGP道路测试足迹已经遍布祖国大江南北,横跨全国26个省级行政区。总里程已经达到百万公里级别,其中90%覆盖高速公路场景。在总里程中,海拔高度差达到4000米,温差超过60℃。到目前为止,小鹏NGP自动导航辅助驾驶系统属于辅助驾驶,而不是无人驾驶。适用车型为具备XPILOT 3.0系统的小鹏P7智尊版以及鹏翼版。而且,只有在具备高精地图的路段才能使用。但是,一经推出,便深得使用者青睐。相信随着日后迭代升级,该系统将进一步自我完善,并在自动驾驶技术中独占鳌头。

编辑:贾子健
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