九章智驾

九章智驾

2021-12-04

广州车展 5 款车型自动驾驶配置盘点

  1. 环形隧道
  2. 自动驾驶

作者:奚少华

第十九届广州车展已于 2021 年 11 月 28 日正式圆满落幕,作为今年国内汽车市场的收官之作,现场浓厚的科技感,为我们传递出科技改变生活的新理念。从官方发布的数据来看,本届车展共发布 54 台全球首发车辆,其中 47 台国内品牌,中国车企的关注度已逐步提高,品牌效应初步呈现。

《九章智驾》盘点了本届车展的 5 款自动驾驶热门车型,包括小鹏 G9、沙龙机甲龙、哪吒 S、飞凡 R7、极狐阿尔法 S 全新 HI 版。

表:5 款车型自动驾驶配置信息整理

表:激光雷达供应商整理

小鹏 G9(计划交付时间:2022 年下半年)

自动驾驶感知系统

传感器解决方案:激光雷达 * 2 + 毫米波雷达 * 5 + ADS 摄像头 * 8 + 环视摄像头 * 4 + 超声波雷达 * 12

小鹏 G9 感知设备分布图
(图片来源:https://www.xchuxing.com/article/40733)

(1)激光雷达性能参数(速腾聚创 RS-LiDAR-M1)

  • 类型:微振镜扫描式(MEMS)
  • 探测距离:150 米 @10% 反射率
  • FOV(H/V):120°*25°
  • 角分辨率:0.2°*0.2°
  • 激光光源:905 nm
  • 激光雷达分布位置:车前灯下方各 1 个
  • 工作温度:-40°C ~ +65°C

(2)8 个 ADS 摄像头布置

  • 前视摄像头 * 3(1 个 800 万像素双目 + 1 个长焦单目):前风挡
  • 侧视摄像头 * 4(290 万像素):侧前视 * 2(外后视镜底座) + 侧后视 * 2(翼子板)
  • 后视摄像头 * 1:车尾灯下方

X-EEA3.0:中央计算 + 区域控制

  • 高融合硬件架构:「中央超算 + 区域控制」
  • 采用分层式软件平台架构:系统软件平台、基础软件平台、智能应用平台
  • 无感 OTA:<30min 整车升级时间、升级期间可继续开车
  • 自诊断功能:简单故障实时检测,复杂故障可云仿真预测
小鹏 G9 X-EEA3.0 展示图

自动驾驶功能及应用场景

小鹏方面称,自研的 XPILOT 4.0 系统具备全场景智能驾驶能力,包括城市 NGP、高速 NGP、记忆泊车能力 VPA

长城沙龙 - 机甲龙(计划交付时间:2022 年 7 月底)

自动驾驶感知系统

传感器解决方案:激光雷达 * 4 + 毫米波雷达 * 5 + ADS 摄像头 * 7 + 环视摄像头 * 4 + 超声波雷达 * 12

(1)激光雷达性能参数(华为 96 线中长距混合固态激光雷达)

  • 类型:转镜扫描式混合固态激光雷达

  • 探测距离:150 米 @10% 反射率

  • FOV(H/V):120°*25°

  • 角分辨率:0.25°*0.26°

    • 激光光源:905 nm
  • 车辆有效检测距离超过 200 m

  • 行人有效检测距离超过 150 m

  • 智能清洗 & 自动加热

激光雷达布置位置:车头保险杠两侧各 1 个 + 车头牌照下方 1 个 + 车尾保险杠正下方 1 个

(2)ADS 摄像头参数

  • 摄像头像素:8 MP

  • 高动态:HDR>130

  • 锥桶等小目标探测距离:>180 m

  • 红绿灯探测距离:180 m

整套感知方案共配置了 38 颗感知元件,除了上述已介绍到的外,还包括 DVR 摄像头 * 2+DMS 摄像头 * 1+OMS 摄像头 * 1 + 高精 IMU

自动驾驶系统计算平台:华为双 MDC610 方案

  • 芯片类型:华为 MDC610*2

  • NPU 算力:400 TOPS

  • CPU 算力:440 K DMIPS

  • 接口能力:摄像头 * 16+CAN * 12+Auto-Eths * 8

  • 尺寸:30020085 mm

  • 安全等级:ASIL D 级

  • 架构:自研达芬奇架构

自动驾驶功能及应用场景

Captain-Pilot 机长智驾系统分为智能领航、智能泊车、智能互联三大部分,但其中部分功能还要根据法规和配套设施完善逐步开放

(1)智能领航:城市场景 可做到环岛出口、警车和消防车等特殊车辆、小动物、手推车等识别及处理,支持红绿灯自动启停、自动变道、超车等功能;高速场景可做到自动通过收费站、障碍物和施工区的识别及避让、故障后自动行驶到安全区等功能。

(2)智能泊车:跨楼层的 PAVP 自主泊车 + 有固定车位的 HAVP 记忆泊车、遥控泊车 + APA 融合自动泊车。

(3)智能互联:基于 5G-V2X 实现特殊车型交互礼让、前方异常车辆交互预警、盲区变道交互预警、弱势交通参与者交互预警、道路危险情况交互预警。

合众 - 哪吒 S(计划交付时间:2022 年年底)

自动驾驶感知系统

传感器解决方案:激光雷达 * 3+ 毫米波雷达 * 5 + 摄像头 * 13+ 超声波雷达 * 12

激光雷达性能参数(华为 96 线中长距混合固态激光雷达)

  • 类型:转镜扫描式混合固态激光雷达

  • 探测距离:150 米 @10% 反射率

  • FOV(H/V):120° * 25°

  • 角分辨率:0.25° * 0.26°

  • 激光光源:905 nm

激光雷达分布位置:车前灯下方各 1 个 + 车顶前方 1 个

自动驾驶系统计算平台:华为 MDC 计算平台

  • 芯片类型:华为 MDC610

  • 算力:200 TOPS

  • 接口能力:摄像头 * 16+CAN * 12+Auto-Eths * 8

  • 尺寸:30020085 mm

  • 安全等级:ASIL D 级

自动驾驶冗余设计

  • 感知冗余:5R11V2-6L 无死角覆盖、高精地图辅助

  • 执行器冗余:双备份电池、双备份制动、双备份转向

  • 控制器冗余:双控制器、双芯片处理

自动驾驶功能及应用场景

  • 主要功能:高速及城市道路实现领航辅助驾驶以及在泊车、远程召唤等部分自动驾驶功能

  • 应用场景:高速场景、低速场景、城市场景

上汽 - 飞凡 R7(计划交付时间:2022 年下半年)

自动驾驶感知系统

传感器解决方案:激光雷达 * 1+ 4D 成像毫米波雷达 * 2 + 传统 3D 毫米波雷达 * 6 +ADS 摄像头 * 7 + 环视摄像头 * 4 + 超声波雷达 * 12

(1)激光雷达性能参数(Luminar Iris)

  • 类型:双轴旋转镜扫描式混合固态激光雷达

  • 最大探测距离:500 米

  • 探测距离:250 米 @10% 反射率

  • 精度:1 cm

  • FOV(H/V):120°*30°

  • 角分辨率:0.06°*0.06°

  • 激光光源:1550 nm

  • 点云密度:等效于 300 线

激光雷达分布位置:车顶上方

(2)4D 成像雷达:采埃孚 - PREMIUM
分布位置:车前后各 1 个

  • 探测距离:350 m

  • 带宽:77 GHz

  • FOV(水平探测角):±60°

  • 工作方式:FMCW(调频连续波)

  • 发射 / 接收通道数:192 通道,每个测量周期内提供数千个数据点

  • 能够精确识别较小物体和静态物体:据测试使用该技术的车辆可探测到 140 米远处的可乐罐

  • 道路边界检测以及自由空间测量

图:采埃孚 4D 成像雷达展示
4D 成像雷达 + 长距点云雷达分布位置

(3)7 个 ADS 摄像头布置

结合现场的展示车辆和 R-TECH 展示的摄像头分布情况可以发现:

  • 前视摄像头 * 2(1 个双目 + 1 个长焦单目):前风挡
  • 侧视摄像头 * 4:侧前视 * 2(外后视镜底座) + 侧后视 * 2(翼子板)
  • 后视摄像头 * 1:车尾灯下方
车外感知摄像头分布位置
ADS 摄像头实际分布位置

自动驾驶系统计算平台:英伟达 Drive Orin

  • 超强算力芯片:NVIDIA DRIVE AGX Orin™

  • 算力:508 TOPS

  • 算力可拓展:500~1000 Tops

  • 超级环境模型算法:感知即融合

  • 适用操作系统:Linux、QNX 和 Android

图:英伟达 Orin 芯片

自动驾驶功能及应用场景

1)自动驾驶功能

基于 R-TECH 技术平台自主研发的 PP-CEM 全栈自研高阶智驾方案,具备六重融合式感知体系与超级大脑双重特性,以官方公布信息可发现,该自动驾驶方案可实现:全天候、全场景。

2)应用场景:

结合车辆目前已知的配置情况来看,已配置激光雷达、4D 成像雷达等多多种异构传感器的融合感知方案,并加持英伟达 Drive Orin 的高算力计算平台后,可以预测 R7 可以实现:高速路、城区以及代客泊车三大场景。

北汽 - 极狐阿尔法 S 全新 HI 版(计划交付时间:2022 年 12 月)

自动驾驶感知系统

传感器解决方案:激光雷达 * 3 + 毫米波雷达 * 6 + ADS 摄像头 * 9 + 环视摄像头 * 4 + 超声波雷达 * 12+ 车内监测摄像头 * 1

(1)激光雷达性能参数(华为 96 线中长距混合固态激光雷达)

  • 类型:转镜扫描式混合固态激光雷达

  • 探测距离:150 米 @10% 反射率

  • FOV(H/V):120° * 25°

  • 角分辨率:0.25° * 0.26°

  • 激光光源:905 nm

  • 车辆有效检测距离:>200 m

  • 行人有效检测距离:>150 m

激光雷达分布位置:保险杠中间及两侧各 1 个

(2)9 个 ADS 摄像头布置

  • 前视摄像头 * 4(1 个双目 + 1 个长焦 + 1 个广角):前风挡
  • 侧视摄像头 * 4:侧前视 * 2(外后视镜底座) + 侧后视 * 2(翼子板)
  • 后视摄像头 * 1:尾翼中部
ADS 摄像头实际分布位置

自动驾驶系统计算平台:华为 MDC 计算平台

  • 芯片类型:华为 MDC810

  • 可支持两档算力:400 TOPS/800 TOPS

  • 高集成:集成组合惯导、超声波雷达 ECU

  • 灵活设计:支持分离式液冷、可插拔 SSD

  • 外型尺寸:300 × 171 × 35 mm

  • 传感器配置:最多可支持 16 * 摄像头 + 8 * 激光雷达 + 6 * 毫米波雷达 + 12 * 超声波雷达

  • 高可靠:EMC Class5,IP67 防尘防水,-40°C ~85° 环境温度支持

自动驾驶系统冗余设计

全冗余架构的电动平台 ——IMC 架构,具备超级拓展、超级智能、超级交互和超级进化四个特点

冗余设计:转向、电源、通讯、制动、感知传感器

若主系统失效即刻切换至冗余系统,例如:

a、制动冗余:当主制动系统失效后,冗余制动系统将在毫秒内切换至备用系统,提供紧急制动功能。

b、电源冗余:在主蓄电池发生故障无法正常提供电源后,系统将自动切换至备用蓄电池,且能提供长达 3 分钟的应急补电服务,给予驾驶员充分的时间停靠至路边,大幅降低安全事故发生几率。

自动驾驶功能及应用场景

高速公路智能驾驶辅助、城市道路智能驾驶辅助、AVP 代客泊车、车辆召唤功能

总结:

(1)摄像头 + 毫米波雷达 + 激光雷达已成为自动驾驶车辆的主流方案。从 5 款车辆的感知方案来看,5R12V 已是最基础的配置,并且激光雷达也成为了高级自动驾驶车辆必备的感知设备。随着 4D 成像雷达的技术成熟,未来可能会出现更多选择的感知融合方案。

(2)从上述 5 款车辆装备的激光雷达可以发现,除飞凡仅配置了 1 个 1550 nm 激光雷达外,其余车辆都配置了 2 个以上的激光雷达,从而达到更高阶的自动驾驶功能。此外,4D 成像雷达 350 米的探测距离,可以弥补传统 3D 毫米波雷达的劣势,并配合激光雷达的使用,可以更好的提升车辆的行驶安全

(3)国产化、高算力已成为智能汽车未来的趋势。本届车展上,国产自动驾驶车辆无论在新车数量、软硬件水平等各方面都有非常亮眼的表现。华为自研的 MDC 芯片也被应用在国内多款车型,200/400TOPS 的算力丝毫不逊于英伟达 - Drive Orin 254TOPS 的算力。

(4)高速、城市、泊车三大场景已成为自动驾驶车辆功能落地的三大发展方向。除此以外,在智能交互方面,AR 交互的出现将在更大程度上提升智能驾驶的交互体验感。

(5)中央计算 + 区域控制开始逐渐国产化落地。除了已经公布的小鹏新 EE 架构外,我们还了解到,长城沙龙也正在研发基于中央计算和区域控制的 GEEP4.0 电子电气架构,并计划将于 2022 年落地。此外,哪吒汽车发布的 「山海平台」 也将在 2025 年实现 「中央计算 + 云端超算」 的新电子电气结构。

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