从G3到P7,2.5到3.0,小鹏 XPILOT 高级辅助驾驶系统进化史

作者 知士小管家@Tengu
2020-09-03 18:40 字数 6516 阅读 305评论 0

自动驾驶系统可以说是未来智能汽车的核心之一,而专注于智能汽车的小鹏自然是深谙这一点。从2018年推出的第一款量产车G3开始,小鹏就为其搭载了高级辅助驾驶系统(ADAS)功能。

步入2020,随着小鹏第二辆量产车P7上市,小鹏的ADAS系统也进行了多次迭代升级,那么今天我们就通过《初识》专栏的第四期内容,来一起认识一下小鹏的ADAS系统吧。

标准封面

先简单介绍一下,小鹏的这套ADAS系统又称为“XPILOT”,最早为搭载于小鹏G3车型的XPILOT 2.5,属于Level 2级别(SAE)的自动驾驶。目前这套系统的最新的版本为“XPILOT 3.0”,仅搭载于P7车型。

XPILOT 2.5

XPILOT 2.5随着小鹏G3一起进入市场,其主要技术包括最底层的线控、路径规划和控制部分,以及“超级自动泊车辅助”等,为小鹏公司自研。而硬件方案、传感器感知技术等,则采用的市面上比较成熟的方案。

硬件组成上,XPILOT选择了以前置单目摄像头+前置毫米波雷达为主,多种传感器为辅,无激光雷达的测量型和估计型传感相融合的技术路线。其中传感器共包括:

  • 1个前置单目摄像头
  • 4个环视摄像头
  • 1个前置毫米波雷达
  • 2个后置毫米波雷达
  • 12个超声波雷达

上图为XPILOT硬件分布图,其中紫色为前置中距毫米波雷达,橙色为后置近距毫米波雷达,绿色为环视摄像头,蓝色为前置主摄像头,红色为超声波雷达。

前置毫米波雷达型号为博世MRR evo14,拥有广角/窄角两种探测角度,探测距离分别可达100米和160米。主要作用是前方目标物的侦测和追踪。

位于车身后部两侧的是近距离毫米波雷达,探测距离0.36~80m,要作用是侧后方障碍物侦测。

上图为小鹏G3搭载的前置单目摄像头,在前挡风玻璃上(并不是顶上那个小黑盒,曾经很多人以为那个是),这也是其主要的视觉传感器。

XPILOT 2.5并非是该系统的第2.5个版本,而是代表着这套系统可以实现L2.5级的自动驾驶功能。

2019年7月,小鹏向G3用户推送了Xmart OS 1.5版本OTA升级,通过这次升级,XPILOT 2.5的核心功能被正式实装。

目前,XPILOT 2.5可以实现车速控制、自动跟车以及自动变道辅助(ALC),基于LKA的车道保持、ACC自适应巡航等。

此外,XPILOT 2.5可以实现可以实现全速域跟车,官方称为“拥堵自动辅助驾驶(Traffic Jam Pilot,TJP)”,也就是在拥堵路段可自动跟停,待前车移动后可自动跟随起步,但该功能需要在车速低于60km/h时才可开启。

此外,由于XPILOT 2.5本身是一套辅助系统,它还有一套驾驶员注意力监测机制,如果驾驶员长时间未把持方向盘,则会发出提醒,并在一定次数的提醒后自动解除 XPILOT模式。

同时,在驾驶员侧A柱上,还有一颗面向驾驶员的摄像头,该摄像头会在车主分神或疲劳时,通过警示音、语音提示等方式进行提醒。

值得一提的是,XPILOT 2.5中还搭载了小鹏引以为傲的“超级自动泊车辅助”功能,该功能一度被称为国内最好用的自动泊车系统之一。

通过超声波系统和全景视觉系统的融合,超级自动泊车辅助可以满足日常生活中70%的停车场景需求,包括有线框和无线框的平行、 垂直车位等,都可以实现自动泊入泊出,成功率高达80%。

XPILOT 3.0

XPILOT 3.0是小鹏新一代高级驾驶辅助系统,它在系统的复杂程度和可实现的功能上有了长足的进步,目前仅搭载于P7的顶配车型中。

与老版本一样,XPILOT 3.0的核心功能和底层算法依然由小鹏自主研发。同时在硬件的组成上,XPILOT 3.0的前置摄像头由单目升级为三目,并且新增1个单目前置摄像头;毫米波雷达的数量由3个增加到了5个,并且新增了5个增强感知摄像头。

其中,前置三目摄像头和5个增强感知摄像头主要用于自动驾驶的环境感知;而另外的一个前置单目摄像头和原有的4个环视摄像头则主要用于360环影、自动泊车和行车记录。可以说,XPLIOT 3.0的感知系统硬件是目前市面上最丰富和复杂的。

在自动驾驶系统的核心——自动驾驶计算机上,XPILOT 3.0搭载了来自英伟达的DRIVE Xavier。

这是目前市面上性能最好的自动驾驶芯片之一,内建了超过90亿个晶体管,在INT8精度下的算力可达30TFLOPS,也就是可以实现每秒30万亿次运算。

算力与感知系统的双升级,让XPLIOT 3.0可以实现L3级的自动驾驶能力:除了XPLIOT 2.5的所有功能外,还可以实现全自动高速导航领航(NGP)、全自动代客泊车、雪糕筒识别、信号灯识别等。

NGP与特斯拉的NOA类似,它可以实现从高速公路上匝道到出口匝道的全自动驾驶,也就是系统会自行制定路线,并在行驶过程中自行判断变道及超车。

而NGP的实现还离不开XPLIOT 3.0中新增的对高精地图的支持,有了高精地图的数据支撑,才可以让车辆实现车道级的定位以及规划。

全自动代客泊车又被称为停车场记忆泊车,搭载这项功能的车辆会在一段时间的学习后,对车主常停的停车场和车位进行记忆。

通过这项功能,车辆会在没有驾驶员的情况下自行驶入停车场寻找车位停车,可以让车主真正实现“停在家门口”。

雪糕筒识别和信号灯识别为XPLIOT在环境感知方面的一次升级,基于芯片和算力的提升,XPLIOT 3.0将可以实现在城市街道内的红绿灯识别,并有可能在此基础上实现城市街道内的低速自动驾驶功能。

值得一提的是,目前XPLIOT 3.0仍未实装,包括NGP在内的新功能需要通过大量的测试和验证才会交给用户使用。按照计划,XPLIOT 3.0将会在2020年年底至明年年初通过OTA推送给搭载有相关硬件的P7车辆。

毫无疑问,XPLIOT 3.0无论从硬件上还是软件上来看,都是目前国内最好的高级辅助驾驶系统之一,这也是小鹏多年来对自动驾驶技术持续投入的体现。

至于小鹏XPLIOT 3.0的实际表现,大家不妨对其抱有期待,我们也会在系统实装后的第一时间对其进行测试,欢迎大家持续关注电动知士。


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