吸引力不容小觑 技术解读小鹏P5城市NGP

近日，小鹏汽车的工程师在其朋友圈发布了两段小鹏P5城市NGP（Navigation Guided Pilot）智能导航辅助驾驶系统（下简称“城市NGP”）实车路试视频。小鹏P5这款车预计会在9月份正式上市，而城市NGP功能应该要到明年第一季度才能通过OTA空中升级的方式推送到购买了选装包的用户车上。小鹏此前已经在旗下P7上搭载了高速NGP导航辅助驾驶以及VPA停车场记忆泊车这两项高级别驾驶辅助功能。城市NGP率先搭载小鹏P5车型，使得该车驾驶辅助系统的应用范围和竞争力大大增加。下面我们就深入来了解下小鹏即将推出的城市NGP有什么样的技术亮点。

● 小鹏P5什么车型具备城市NGP功能？

从小鹏官网的配置表来看，只有P5 550P和600P车型能够选装城市NGP功能。价格更低的550E车型由于没有配备激光雷达硬件，所以不能选装城市NGP功能。详细车型参数对比可以参看下表：

● 实现城市NGP的关键——激光雷达

小鹏P5上的激光雷达来自Livox览沃。Livox览沃科技是DJI大疆创新内部孵化成立的独立公司，致力于提供高性能、低成本的激光雷达传感器，并且应用于自动驾驶、智慧城市、移动机器人等多个行业。

该雷达的探测距离约为150米，视场角度为120°（水平）X 25°（垂直），等效点云密度为144线，角分辨率为0.2°（水平）X 0.3°（垂直），数据量为40万点/秒，等效帧率为20Hz。

相比起毫米波雷达，HAP激光雷达的探测距离并不逊色，同时对环境的描绘更为细腻，能够更好地检测诸如行人、自行车、雪糕桶等细小目标物体。相比起摄像头对光线有一定要求，激光雷达能够在灯光昏暗的夜间很好地工作。

与此同时Livox览沃HAP激光雷达具备选择ROI（Region Of Interest，感兴趣区域）的功能，能够选取激光雷达前方视场内的特定区域进行重点高精度扫描，获得更高精度的环境信息，这有利于提升障碍物的识别精度。而前面提到的20Hz等效帧率指的是ROI区域的扫描频率。具体来说，当激光雷达以10Hz扫描整个视野范围时，ROI区域的扫描频率为20Hz。

正是这种非重复式扫描工作方式，使得HAP激光雷达在10Hz扫描频率下（即0.1s扫描周期），达到了144线传统机械式激光雷达的点云密度。这就是144线等效点云密度的由来。

这与人眼对视野中央位置得物体看得更清有异曲同工之妙（人的视网膜中央区域有个叫“中央凹”的部位，这里的视锥细胞与双极细胞一一对应，该区域的视觉最为敏锐而精确）。所以有人把双棱镜激光雷达的这种特性称为“类视网膜特性”。

采用这种激光的优势是硬件制造成本低，但激光穿透力弱，受到日光干扰相对较大，同时由于905nm波长的激光能量较高，有可能伤害人眼，所以需要在激光雷达上应用更多的保护措施。1550nm波长的激光雷达虽然性能更强悍，激光更安全，但目前造价依然过于昂贵。所以对于民用汽车来说，采用905nm波长的激光雷达依然是目前的性价比之选。

虽然说Livox览沃HAP激光雷达内部也有旋转部件，但和传统的机械式激光雷达相比（传统机械式激光雷达的发射模块、接收模块和透镜都在旋转）。Livox览沃HAP激光雷达的激光发射和接收部件都是固定的，只有棱镜是运动的，加上采用了非重复扫描工作方式，所以其可靠性和稳定性都更有保障，标定起来也更为简单。

● 激光雷达如何助力小鹏P5城市NGP？

小鹏P5上有2个激光雷达、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、4个环视摄像头、9个高感知摄像头以及高精度GPS。相比P7，P5少了1个高感知摄像头，但增加了2个激光雷达。新增的HAP激光雷达正是实现城市NGP应用的关键。

面对城市NGP遇到的典型工况（如十字路口、右转专用道、掉头专用道等），HAP激光雷达比毫米波雷达更有优势。而相比摄像头，激光雷达对于静止障碍物的识别准确得多，受光照影响更小，这是城市NGP必须引入激光雷达的重要原因之一。

正所谓术业有专攻，HAP激光雷达目前无法有效识别路面的标志，如分道线、各种指引箭头；也无法分辨限速标识和红绿灯状态信息。这恰好是摄像头的强项。所以说小鹏P5上的每一个环境识别传感器都有其存在的意义，它们各自发挥自身的长处、相互协作，有效提升目标检测能力、弱光条件下的整车感知性能，实现NGP功能用户体验的优化。

● 英伟达的Xavier域控制器

Xavier域控制器目前已经在量产P7车型上得以应用，在这套“大脑”上运行的高速NGP以及VPA停车场记忆泊车功能都有着可圈可点的表现。P5将继续沿用Xavier域控制器作为城市NGP的计算核心，可见该域控制器的计算能力是得到小鹏认可的。未来采用Xavier域控制器的P7改款或换代车型有很大机会通过增加激光雷达来增加城市NGP功能。

毕竟，上述这些都是驾驶辅助系统，驾驶员在使用它们时还是需要监控环境状况的。人类驾驶员的存在，其实分担了大量算力需求。自动驾驶车辆由于需要在无人接管情况下处理各种突发情况，所以需要大量算力冗余。就好比有人花上万元买一台能够畅玩3A游戏大作的电脑，其实平时大部分时间也只是用来打打字、上上网、看看视频而已。

小鹏具备智能驾驶系统全栈自研能力，自研了车辆端的视觉感知、传感器融合、规划、定位、决策、控制等方面，同时形成了数据和算法的全闭环。

拼硬件算力的比赛还将继续，小鹏也将不甘后人。而在软件迭代的赛道上，小鹏凭借数据和算法闭环以及全栈自研能力，已经在业内积累了明显的优势。这也是小鹏未来车型产品的最为重要的核心竞争力。