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小鹏的自动驾驶架构变革

 辣笔小星 2021-03-06

如今互联化电动化技术正在带领汽车行业飞速发展。汽车自动驾驶也成为汽车行业的终极目标。但随着自动驾驶事故的发生,自动驾驶的使用场景和安全性得到高度关注。相较L5级别的完全自动驾驶, L3级别的自动驾驶由于技术成熟性和安全性更有利于城市交通的改善。关于L3自动驾驶技术细节,跟着小星来看看吧。

自动驾驶L2.5相关技术与架构

很多朋友一谈到自动驾驶第一个想到的就是特斯拉自动驾驶系统Autopilot。但其实特斯拉的自动驾驶系统既有优势又有局限。

↑特斯拉自动驾驶系统Autopilot

优势就是它通过不断OTA空中升级不断完善让用户享受到自动驾驶的便利。

特斯拉自动驾驶系统Autopilot的感知传感器主要由12个长距离超声波距离传感器、1个长距离雷达和1个前向摄像头组成。可以实现自动巡航,自动变道和紧急刹车功能。

局限就是它的自动驾驶系统架构有待更新特斯拉Model S曾发生多起致命事故,正是因为紧急刹车功能并未正常工作。

比如强烈的阳光和全白的车身导致前向摄像头模块误以为前车车身是蓝天白云背景中的一部分。长距离雷达Radar系统成功探测到了前形成的金属障碍物。但是长距离雷达模块误认前方的障碍物为路面上方的指示牌或横架。两个关键传感器的误判导致紧急刹车功能未能起效。

还好目前自动驾驶系统架构正在不断更新解决类似的问题。比如小鹏汽车采用的自动驾驶架构方案不同于特斯拉Model S采用的传统自动驾驶系统架构传感器和控制器各自为阵。它拥有中央计算平台,模块更加完整,系统具备升级和扩展能力,可以通过OTA实现数据能力、地图能力、升级扩展能力的升级。

↑自动驾驶系统架构比较

像手机固件不断更新一样,小鹏汽车自动驾驶能够不断进化是不是感觉很科幻?它具体分为如下几个阶段。

阶段一:2014 - 2018,XPILOT 2.0 单车道辅助驾驶 + 全自动泊车辅助

阶段二:2018 - 2019,XPILOT 2.5 多车道辅助驾驶 + 遥控泊车等优化

阶段三:2019 - 2020,XPILOT 3.0 高速自动驾驶 + 360度感知系统

阶段四:2020 - 2021,XPILOT 3.5 具备自主变道能力的高速自动驾驶 + 停车场自主泊车

阶段五:2021 - 2023,XPILOT 4.0 面向城市的自动辅助驾驶

阶段六:2024 - ,XPILOT Next 有限/部分场景的完全自动驾驶

小鹏G3自动驾驶功能(动图)

为了达到最安全、最舒适的驾乘感受,小鹏G3在车辆打开自动驾驶功能后,通过车身硬件及传感器看到并感受到外部世界,对路况环境综合分析,系统快速运算分析数据,判断并决策出最优的驾驶方式及路线传达到车辆进行控制,车辆会根据命令行驶,控制方向盘及加减速。

自动泊车技术可谓是中国国情下最需要的功能。很多新手司机终于不用害怕倒车了,老司机也能够图个省心省力。 智能视觉处理和高精度室内定位首次应用于小鹏G3的自动泊车功能。Xmart OS 1.6版本升级后,自动泊车平均耗时30秒,对比1.5版本效率提24%。通过OTA持续进化,从Xmart OS 1.0版本的62%提高到现在的80%。用户体验越来越好,从而日均自动泊车在倒车入库的整体占比迅速提升。

小鹏G3自动泊车功能(动图)

L3自动驾驶系统

Xavier人工智能超级计算SOC芯片

全新一代的英伟达Xavier人工智能超级计算SOC芯片。它具有更强大的八核ARM64处理核心和512核Volta GPU,并且能够达到汽车安全所需要功能安全ASIL-D(最高等级)的级别。相对整车级别优化了功耗性能比。可谓为自动驾驶而生。

↑Xavier内部组成架构

为了能够保证自动驾驶系统持续迭代,小鹏汽车XPILOT 3.0采用了前瞻的硬件架构,硬件基础已达到国内领先水准。其中就包括应用了中国首个量产方案的Xavier芯片

XPILOT 3.0的硬件基础包括:

1、具备360°感知能力的环车身摄像头系统和高分辨率雷达

2、业内最高精度的综合定位精度硬件模块

3、中国首个量产方案的Xavier芯片

 中国的道路非常特殊,路况复杂,加塞严重。“加塞儿”成为本土辅助驾驶系统在城市道路安全和效率的严峻挑战。而复杂的混合交通则对车辆360度全范围感知和应对能力提出了更高的要求。

小鹏P7自动驾驶L3功能

基于SEPA平台开发的P7是小鹏汽车首款智能电动轿跑。在强大的智能双擎驱动下P7配备本土化的自动驾驶功能。自动驾驶引擎采用英伟达Xavier,而智能服务引擎采用高通骁龙820AXPILOT自动驾驶辅助系统进一步实现了本土化升级。在城市内,开启防加塞功能,确保情绪与行车都足够稳定,在高速公路行车时,P7实现了L3级自动辅助驾驶。在定速巡航状态下,主动寻找最佳行车道,无需人工干预变道。并且P7会记住你的常用车位, 实现最后一公里 的自动泊车。

汽车自动驾驶技术快速发展改变了道路交通状况。中国市场需要更符合中国路况的研发思路和使用场景。相信随着小鹏P7自动驾驶L3功能的上市,将会引领用车体验的重大革新

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