神说要有光,就有了光——小鹏P5激光雷达技术解析

丁丁说车 2021-07-09 08:00:00 显示图片

神说要有光,就有了光——小鹏P5激光雷达技术解析



数年前,当我第一次因自适应巡航解放了双脚的时候,我发现时代变了。而技术的革新就像巴黎水中的气泡,一旦突破瓶颈的限制就会源源不断的迸发,所以我们很快地体验到了打灯自动变道、自动导航辅助驾驶甚至停车场记忆泊车等功能。各国也开始着手划分自动驾驶等级以及完善相关法规。自动驾驶的能力愈发增强,但同时也愈发临近于现有感知硬件能力的天花板。所以在2021年这个时间节点,激光雷达它终于来了。

小鹏旗下的紧凑级轿车P5是首批搭载激光雷达的量产车,它在今年4月份发布,并已经开启盲定,盲定效果还挺惊艳,53小时P5累计订单破万张。但其实P5最吸引我的点在于,它的定价会落在G3与P7之间,所以,它堪称现阶段最具性价比的拥有激光雷达的车型。

2+30+1构筑的超强感知

在自动驾驶感知-决策-执行的三部曲中,感知是第一步,也是决定一款自动驾驶能力上限的关键一步。提高精度以及留有冗余逐渐成为了自动驾驶研发过程中的要点,小鹏P5在这两方面已然走在了前列。

我们先来聊一个基础问题:什么是激光雷达?激光雷达是一种光学遥感技术,通常是使用脉冲激光,通过计算发送与接收脉冲信号的时间间隔来测量目标的距离。当然,激光雷达并不是只能进行测距,它还可以获知障碍物的高度、角度等信息,再通过软件建模则便可形成机器可识别的实况三维模型。

没错,与高清摄像头、毫米波雷达的用途无异,激光雷达也是用来弄清行车过程中前方道路情况的工具。但相较于前两者的组合,激光雷达具有更高的感知精度,同时稳定性更好,不易受到天气及光线变化的影响,可以构建更可信的模型用以支持自动驾驶系统的决策。

P5身上所搭载的两颗激光雷达,由小鹏同Livox览沃合作开发,选用了寿命更长的固态形式和双棱镜扫描方案,线数为144线,频率20赫兹。这套激光雷达对于10%反射率物体的探测距离为150米,并有着120度的水平视场角及25度的垂直视场角,角分辨率分别为0.16度及0.2度,出点数达到了450,000点/秒。以上数据可能有些干燥,那我们换句话表述:更宽泛的FOV(视场角)、更出色的角分辨率、更多的出点数带来的是厘米级的高精度、对动物,井盖,桩桶等静态物体以及加塞车辆、非机动车穿行等复杂情况的精确识别。

前面提到了冗余,自动驾驶感知硬件的冗余是对安全的负责,进而也是一件政治正确的事情。所以P5在激光雷达之外,依旧配备了30个感知硬件,包含13个高清摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达,除此以外,还有1套高精定位单元(GNSS+IMU)。2+30+1的组合最大程度保证了“感知”的靠谱,同时也可以让P5拥有更高的自动驾驶能力——XPILOT 3.5。

在3.5代的XPILOT中,新增了城市道路下的NGP自动导航辅助驾驶功能,它可以根据导航路线辅助驾驶员驾驶车辆,实现红绿灯路口自动通行、环岛通行、超车及跟车等功能。同时在强感知能力的加持下,XPILOT 3.5的高速道路NGP以及停车场记忆泊车等功能也会变得更为强大。

自动驾驶之外的P5

激光雷达的加入让自动驾驶能力成为了小鹏P5身上最大的闪光点,但深入了解它会发现,作为小鹏最新的产品,P5不止于此。

P5的外观使用了小鹏X Robot Face家族化设计语言,前后均采用了贯穿式灯带并配有灯语功能,科技感与精致感并存。P5虽定位于紧凑轿车,但4808毫米的车长以及2768毫米的轴距已经接近中型车的尺寸。还值得一提的是,P5的风阻系数仅为0.223,比P7更加优秀。

不同于外观,P5的内饰有种焕然一新的感觉,小鹏将这套全新的风格命名为星轨环抱式座舱,而智能化依然是这套座舱最关键的点。P5使用了高通SA 8155 P车规级芯片,其算力达到了上一代芯片的三倍,同时拥有128G存储及12G运存。车机内嵌了诸多常用APP以及更智能的语音交互系统。

哦对了,P5身上还有一个有趣的创新点,小鹏给P5的座舱赋予了另一个属性“23小时智能第三空间”。乍一听有些不知所云,其实它的核心在于前排座椅放平后可以形成两张单人床,同时提供了睡眠、娱乐、生活、户外几种场景,针对不同场景提供不同的功能设置。虽然不知道将来这个第三空间的利用率如何,但起码很有新意。

写在最后

其实对于小鹏P5的诞生,让我多少有些惊讶。纵观2021年量产激光雷达的车型,P5会是唯一一款紧凑级轿车,它的车型定位更低,这也意味着小鹏必须很好的去控制成本。但与此同时,P5又不是除了自动驾驶一无是处的产品,它的智能座舱、空间表现、创新玩法都可圈可点,有些方面它甚至会比大哥P7来得更为优秀。所以,P5极有可能成为很多年轻人接触激光雷达感知的与高阶自动驾驶的门户,而小鹏汽车也因此做到了把智能推向普及,让科技走向大众。