2020年11月09日 | 自动辅助驾驶再添一位老司机 聊聊小鹏NGP系统

众所周知，虽然我们经常听到有关自动驾驶的信息，并且越来越多的车型都有搭载自动驾驶技术，但是真正实现全自动驾驶时代离我们还有一定的距离，不过针对特定场景下的自动驾驶已经有一些车企可以触及。比如，特斯拉的NOA自动辅助导航驾驶以及蔚来的NOP领航辅助驾驶都可以在高速上实现自动辅助驾驶功能。而现在，小鹏汽车也推出了自己的自动驾驶辅助系统--NGP。

高速辅助驾驶是否就是自动驾驶？

业界对自动驾驶已经有了比较明确的划分，而其中明显的界限是需要人监控（辅助驾驶）还是机器监控（自动驾驶）。目前市面上能见到的自动驾驶技术基本都是人在监控，也就是说诸如特斯拉、蔚来、小鹏这些由人工监控的半自动驾驶，仍然是驾驶辅助系统。

而高速辅助驾驶，就是把使用场景限制在高速上，车辆会根据导航进行自动驾驶，车辆在高速中可以自主变道、自主选择最优车道、自主调整限速、自主实现超车、自主进出匝道、自主通过匝道切到另外的高速上。

高速辅助驾驶最早出现在特斯拉的车型上，去年6月份，特斯拉向国内选装了FSD（完全自动驾驶）硬件的车主推送了NOA（Navigate on Autopilot） 自动辅助导航驾驶功能。特斯拉也是全球首家在量产车型中实现高速自动驾驶的车企，显然，特斯拉作为智能汽车领航者和破局者，在技术创新的速度上式领先其他车企的。

除了特斯拉，国内的造车新势力也不甘示弱。今年的10月初，蔚来向选装了NIO Pilot全配包（自动辅助驾驶系统）的车型推送了NOP（Navigation on Pilot）领航辅助驾驶功能。NOP是一款高速辅助驾驶系统，本质跟特斯拉的NOA类似，都是在高速上实现辅助自动驾驶，这也是国内首家实现此功能。

继蔚来之后，小鹏也推出了自己的辅助驾驶系统NGP（Navigation Guided Pilot），只是相比于蔚来，小鹏称之为自主导航驾驶功能，而小鹏NGP功能目前还处于调试状态，并未推送给用户，预计还要等一段时间，据官方消息称是明年一季度向用户推送，搭载的车型将是选装了NGP硬件的小鹏P7。届时，小鹏汽车将会成为全球第三家实现该功能的车企。

大家应该都知道，自动驾驶分为很多类，而高速导航自动驾驶只是其中一个小分类，在特定场景下实现了自动驾驶的一类技术。而在自动驾驶在高速场景下率先得到量产应用的原因也很容易想到，因为高速的路况远比城市路况简单。高速上基本见不到红绿灯、十字路以及行人等，好的路况对于实现自动辅助驾驶也已说是最好的条件。

当然，高速导航自动驾驶功能看似实现起来并不难，但这仅仅是相比城市中全场景自动驾驶而言的。要真正实现高速自动驾驶功能，需要处理的问题也是十分多，比如车辆本车道行驶时怎么保证跟车安全？有车辆突然加塞或紧急变线时怎么处理？在车辆变线时怎么保证车辆的安全？车辆变线的时机怎么确认？什么时候应该超车？车很多时要怎么出匝道？出匝道后并入主道怎么保证准确？道路的标线和限速怎么精确识别？路面遇到施工封路怎么处理？

关于高速自动驾驶这方面的问题，真的有很多很多，所以这才需要工程团队花巨大的时间去逐项进行算法确定以及优化，

可能也会有部分网友觉得，自动驾驶不就是ACC加车道保持吗？如果单从实现的功能上看，确实没区别，都是对车横向和纵向的控制，但其技术核心差别巨大。自动驾驶为了提高安全性和可靠性，在设计之初就要考虑更多。驾驶辅助是单一控制循环，比如雷达反馈控制纵向加减速，车道识别控制横向转向。而自动驾驶需要多种，多个传感器采集数据，做数据融合，相互校验，共同决定目标，进而对车辆控制。所以，用于自动驾驶的传感器要比驾驶辅助的多很多。在控制层面除了主运算器，还需要有单独ECU监控主运算器结果，如果出错瞬间发现并纠正。这叫做‘冗余’设计，这也是技术层面自动驾驶和驾驶辅助的最大区别。

小鹏NGP的硬件支持

人在开车时就需要耳听八方，眼观六路，为的就是采集车辆周围的信息，从而判断接下来的行动方向。那对于车辆自动驾驶而言也是这样的，车要先知道四周的情况才能确定该怎么去驾驶。以小鹏P7为例，其采用了量产车中最强的自动驾驶硬件架构，其中包括了14个摄像头，5个毫米波雷达及12个超声波雷达（感知），高精定位+高德高精地图（定位），英伟达Xavier驱动的强大运算单元（运算）及博世iBooster制动助力系统（控制）。多方面协调，让其在硬件方面可以完美的适配NGP高速自主导航驾驶系统。

13个摄像头中，4个是传统的环视摄像头、5个是环车身高感知摄像头、1个放在挡风玻璃上方的三目摄像头模块（广角、中距和远距摄像头）、1个在三目摄像头模块旁的前安全辅助摄像头。不仅能通过这些摄像头来视觉来识别车辆周边的车辆距离和位置，还能通过摄像头的视觉识别出前方的行人以及障碍物等。未来在城市中要实现自动驾驶的话，还需要摄像头识别红绿灯信号。

车辆周边目标的距离、范围和速度需要通过毫米波雷达来确定。一般自适应巡航以及主动刹车系统中，都会使用到一颗前置的毫米波雷达，就是为了确定前车的距离和速度。而自动驾驶中需要采集车身周边目标的信息，所以使用了更多的毫米波雷达来进行信息采集，这样能做到范围更广更精确。

为了让NGP系统作出最合适的指令，小鹏的NGP采用了多传感信息融合路线，通过摄像头以及雷达双重感知，让车辆精确采集周边的环境。

在数据采集完之后，还需要一个“中央处理器”，去处理每一个车辆收集到的信息，然后做出判断才能促使下一步指令的完成，实现驾驶辅助。而小鹏NGP系统使用的“中央处理器”就是英伟达在2008年发布的AI超级芯片--Xavier，单块Xavier 芯片算力达到了30TOPS（峰值为32TOPS），也就是芯片每秒可以进行30万亿次运算。虽然看似这个芯片的数据处理能力超强，但实际上自动驾驶对算力的需求是无尽的，算力越高的芯片，可以让自动驾驶系统效率越高，表现也会越强。

仅仅是强大的感知能力，并不足以让车辆做到全方位的应对路况，因此NGP配备了迄今为止量产车型最强大的定位能力，要高精度地图以及高精定位系统。小鹏NGP针对中国拥堵路况缩短了跟车的距离，减少被插队的可能。针对大货车制定更加保守的跟车和超车策略。它还具备一定的行为预测能力，当前方相邻车道的车辆突然往本车道偏移时，它会主动轻微制动拉开安全距离。

足够强的能力加上充分照顾中国路况、中国消费者使用需求的细节，就是小鹏NGP好用的原因。虽然它依然只是个辅助系统，不能承担安全责任，但是它让长途驾驶变得比以往更加轻松了。能减少驾驶员的操作，降低驾驶员的疲劳感，就是自动辅助驾驶系统存在的意义。

小鹏NGP如何付费？

小鹏NGP功能实际上是XPILOT 3.0自动驾驶辅助系统里的其中一项功能，而XPILOT 3.0是小鹏目前最新最先进的自动驾驶辅助系统。目前 XPILOT 3.0 系统是软硬件分开销售是模式，在价格表上，小鹏 P7 智享版与智尊版配置差价 1 万元，而智享版与智尊版之前的差异最大的地方是辅助驾驶系统。智尊版的 XPILOT 3.0 硬件使用了英伟达的 Xavier 芯片。高精毫米波雷达由 3 个变为了 5 个，自动驾驶高感知摄像头由 1 个变为了 10 个。并且 XPILOT 3.0 带有亚米级高精定位系统，未来可实现高速自主导航驾驶：在高精度地图所覆盖的高速公路，实现从 A 点到 B 点的自动驾驶，也就是这个 NGP 功能。

虽然小鹏 P7 智享版配备的是 XPILOT 2.5 硬件，智尊版标配的是 XPILOT 3.0 硬件，但全系标配的软件版本还是 2.5 的。相当于智尊版需要加钱才能选装 3.0 的软件。如果你在购车时选装，价格只需要 2 万元；如果是在提车后选装，那么原价需要 3.6 万元。

这么算下来，拥有NGP功能最低需要花27.99万元。首先选的是小鹏P7入门的后驱长续航版（小鹏G3车型不支持XPILOT 3.0），然后再选里面的顶配智尊版车型，这样补贴后价格是25.99万元，再加2万元选配XPILOT 3.0软件功能，这样车价就是27.99万元。选择NGP功能后期的可玩性会更高，而且在长途出行的时候可以缓解驾驶疲劳。英伟达的 Xavier 芯片+14个摄像头带来的不仅仅是 NGP 功能，泊车方面的体验同样会有惊喜。

写在最后：小鹏NGP虽然已经发布，但目前还处于工程版本，并未正式向用户推送，但是小鹏在NGP系统上确实用心，无论是常规表现还是特殊路况，都有自己的一套解决方案，整体驾驶策略灵活。但是打算选择P7的用户，一定不能错过XPILOT3.0功能，这可以说是P7的“独门绝活”，没有搭载NGP的P7感觉就像是一个失去灵魂的行尸走肉。