小鹏汽车科技日:从地面到空中,你想看的都有

盖世汽车 Vivi 2022-10-25

10月24日晚,一年一度的 “1024小鹏汽车科技日”如期而至。

本届科技日以” 从预见,到不止遇见 “为主题,集中展示了小鹏汽车在智能驾驶、智能交互、智能机器人和飞行汽车四个领域的最新技术成果以及下一阶段的规划。

在智能驾驶领域,城市场景已经成了各大车企攻克的重点,小鹏汽车也不例外。早在去年科技日,小鹏汽车就立下Flag,将于今年向城市场景拓展辅助驾驶能力。9月17日,小鹏汽车的城市NGP智能导航辅助驾驶在广州启动试点,正式开启城市NGP时代。

小鹏汽车科技日:从地面到空中,你想看的都有

图片来源:小鹏汽车

接下来,小鹏汽车计划通过小鹏G9 、小鹏P5等量产车型,将城市NGP功能进一步拓展至深圳以及上海,并依靠全新一代智能驾驶系统XNGP,逐步打造全场景智能辅助驾驶能力。

值得关注的是,目前小汽车也在探索Robotaxi方面的应用。此前小鹏G9已成功获得广州市“智能网联汽车道路测试”许可,成为行业首款在不改变硬件的情况下,仅通过自动驾驶软件升级就顺利通过自动驾驶封闭场地测试的在售量产车,对于小鹏汽车构建自动驾驶和高等级辅助驾驶双线并行,实现数据和能力的反哺闭环具有重要推动意义。

智能交互领域,随着越来越多的功能和应用被集成进座舱,如何实现用户与系统的快捷交互,成了亟待解决的问题。小鹏汽车的全场景语音2.0系统,基于其全栈自研的第二代语音架构,可实现更自然、个性化的人机交互体验。

而在智能机器人和飞行汽车领域,小鹏汽车也分别实现了多项技术升级,进一步推进智能出行生态拼图走向完善。

迎战智能辅助驾驶下半场

在智能驾驶演进过程中,沿着高速-城市场景不断进行技术迭代,已经成为了业界共识。理所当然,城市场景的落地也成了迈向智能辅助驾驶下半场的决定性一步。

为打赢这关键的一战,小鹏汽车制定了“三步走”战略,2022年实现城市导航辅助驾驶,2023年至2024年实现全场景智能辅助驾驶,2025年起年起正式向无人驾驶进发。

小鹏汽车科技日:从地面到空中,你想看的都有

图片来源:小鹏汽车

今年9月17日,随着小鹏汽车城市NGP正式落地广东,陆续推送给小鹏P5用户,标志着小鹏汽车初步达成了第一阶段的目标。

据小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙介绍,截至10月17日,小鹏汽车城市NGP用户渗透率达到了84%,里程渗透率达到63%,同时通行效率可接近人类司机的90%,平均每百公里被动接管仅0.6次。

尽管如此,目前在城市场景依然存在很多独特的挑战,尤其是城市道路错综复杂,而且因为楼宇密度高难定位,高频用车场景导致标线更新磨损快,并常常存在各种不规范的交通行为,均给城市智能导航辅助驾驶功能的开发带来了诸多挑战。

为此,小鹏汽车开发了全新一代智能驾驶系统XNGP,目标无缝连接高速、城市、地下停车场等各种场景,实现从车位到车位的高阶智能辅助驾驶,即停车场导航辅助驾驶+高速 NGP+城市 NGP,并且即便没有高精度地图,全国各个城市和路段也都能使用。

应用场景复杂度的大幅提升,必然要求系统的软硬件能力也要随之升级。为了实现这一目标,小鹏汽车大幅升级硬件,采用508 TOP算力+双激光雷达+800W像素高清摄像头,并应用能力再次提升的软件架构以及全闭环、自成长的AI和数据体系。

小鹏汽车科技日:从地面到空中,你想看的都有

全新一代感知架构XNet,图片来源:小鹏汽车

小鹏汽车开发了全新一代感知架构XNet,可将多个摄像头采集的数据进行多帧时序前融合,输出BEV视角下的动态目标物的4D信息,以及静态目标物的3D信息,通过更精准识别动态物体速度和意图,大幅提升复杂场景中的博弈能力,进而提升驾驶安全性。

不仅如此,这一出色的环境感知能力,还可助力实时生成“高精地图”,从而降低对高精度地图的依赖性。此前,何小鹏就曾公开表示,对于自动驾驶而言,高精度地图一定是个过渡,云端的结合也只是一个辅助,真正的自动驾驶一定要能够全场景驾驶。目前来看,小鹏汽车正在朝着这个目标前进。

事实上除了小鹏汽车,考虑到现阶段高精地图的应用还存在绘制成本高、审批难、绘制慢等多重掣肘,包括毫末智行、智行者等在内的多家自动驾驶技术公司,在自动驾驶的演进过程中也都选择了“重感知、轻地图” 的技术路线。华为智能汽车解决方案BU CEO余承东亦曾表示,未来发展自动驾驶能力,应该不能过分依赖高精度地图、车路协同等能力。

但车端感知能力的增强,必然会带来庞大的数据采集、标注、训练和艰巨的部署工作。为此,小鹏汽车打造了全自动标注系统,据了解该系统的标注效率是人工标注的45000倍,即XNet所需2000人年的标注量,现在仅需16.7天即可完成。

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图片来源:小鹏汽车

小鹏汽车还在乌兰察布建立了自动驾驶智算中心“扶摇”,大幅提升自动驾驶模型训练效率。据悉与2400TOPS算力的服务器进行单机训练相比,“扶摇”在80机并行训练的情况下,可将训练时长由276天缩短至11小时。

此外,小鹏汽车还搭建了全闭环、自成长的AI及数据体系,由采集、标注、训练、部署四大核心能力组成。其中,小鹏汽车首次应用了自监督技术,同时解耦了骨干模型和发布模型的训练,让多任务的网络训练效率更高。并引入了仿真数据能力,用来辅助解决、优化发生频次极低的极端Corner case。

据悉,即使是一些非常少见的极端场景,也可以通过仿真系统,生成大量的同类型数据,进行快速迭代训练。通过定向采集和仿真结合,小鹏汽车一年内累计解决1000个以上Corner case(极限场景),高速NGP事故率降低95%。

基于软硬件体系同步升级带来的高研发效率,小鹏汽车正在快速推进NGP功能在更广泛的范围内落地。

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图片来源:小鹏汽车

根据规划,小鹏XNGP将率先应用于G9 Max版本,实现记忆泊车、LCC、智能泊车等功能。2023年上半年,小鹏G9 Max版将开放城市 NGP功能,广州、深圳和上海三地可用,并在全国范围内所有无图城市开放识别红绿灯并直行通过路口能力。2023年下半年,在大部分无图城市开放变道、超车、左右转能力。2024年打通全场景,实现从车位到车位的智能导航辅助驾驶能力。

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图片来源:小鹏汽车

在XPILOT智能辅助驾驶系统方面,小鹏G9 Pro版短期内的主要应用还是在高速和泊车场景;小鹏P5 P版至2023年上半年,城市NGP新增开放城市深圳、上海两个城市,并开放 红绿灯识别和车道级导航功能,下半年重点优化高速NGP限速调节、脱手检测等的策略。小鹏P5 E版和小鹏P7 E版(智尊版)将会在今年到明年上半年开放红绿灯识别和车道级导航功能,下半年进一步优化高速NGP策略。

“快”且“自由”的车载语音交互

在2020年的1024科技日上,小鹏汽车行业首创了“全场景语音”系统。但如同过去两年座舱功能在持续升级,对于语音交互的需求也在同步提升,为此小鹏汽车推出了全场景语音2.0系统。

该系统首次将MIMO多音区技术应用在车载语音系统,可以流畅实现全车多人对话。与上一代音区锁定式,系统只能处理一路语音技术不同,MIMO多音区技术可以同时处理来自车内四个音区的的音频信号,并分离出其中的有效语音信号,形成4路独立音频。任何一个或多个音区有用户对小P说话,小P不但可分清是哪个音区,还能听清不同人的说话,从而同时服务车内多位用户。

不仅如此,升级后的小P还支持全时对话,即小P全程待命,无需唤醒词,车上乘客从上车到下车可随时与小P对话。并且支持跨音区的上下文对话,当前一个人说完命令,如果后面用户想继续操作,可以用省略说法触发功能,小P能无缝衔接理解与执行不同音区需求。

在现场的演示视频里,在用户发出指令说话同时,小P不仅能够一边识别文本、一边实时理解及查询数据,还支持2-4个指令连在一起说,以及智能理解用户的省略说法。例如“打开空调和后雾灯”,甚至复杂如“打开主驾和右后的座椅加热和按摩”这样的指令。

为避免其它音区的误操作影响驾驶,小P还根据车辆行驶状态、座位职责等,进行了相应的权限划分。

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图片来源:小鹏汽车

而这些,均得益于小鹏汽车选择了全栈自研第二代语音架构,包括全车多路语音流并行处理、全车多路上下文理解、全时多路拒识、全车多路语音反馈等核心能力的实现,均由小鹏汽车自主研发。另外,对于声学信号处理、本地语音识别、在线语音识别及语音唤醒等语音基础能力,小鹏汽车也坚持自研。

在小鹏汽车看来,相较于第三方方案,自研方案的产品、技术理念、设计先进性尤为明显,且更独家更可控,有助于进一步拉开代差,形成核心竞争力。

因此不难预见,接下来小鹏汽车必定会继续坚持核心技术自研,进一步推动语音交互朝着更加自然化、个性化和情感化的方向发展,进而为用户提供更出色的座舱体验。

智能机器人和飞行汽车同步快速进化

在小鹏汽车的生态布局里,智能机器人和飞行汽车同样是两大核心。

其中智能机器人方面,已经迭代至了PX2版本。作为鹏行新一代原型机,PX2新增六轴机械臂,并在头部集成了AR投影,另外在材料的采用方面也进行了多重优化。而在动力系统、自动驾驶、人机交互等领域,则深度借鉴了小鹏汽车在智能汽车研发过程中的经验。

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图片来源:小鹏汽车

例如在动力系统方面,考虑到电动机器人同样需要紧凑高效的“三电”系统,汽车动力技术的赋能有利于机器人提高续航、成本、电池寿命与电池安全。

而在环境识别、路径规划、自动避障、目标跟随等方面,与汽车自动驾驶技术也是高度相似,可以赋能机器人快速获得突破性的感知、分析、决策能力。

智能座舱领域的语音交互、手势交互、触摸交互、灯光交互等能力,则可以大量应用于机器人交互系统,让机器人交互更简单、更有趣。

此外,通过借鉴汽车的研发体系,还可以推进机器人走出实验室状态,面向大规模量产进行设计研发。

尽管如此,何小鹏指出,目前PX2仍然只是迭代过程中的版本,而并非最终量产形态。

同样在持续迭代的还有小鹏汇天的飞行汽车,目前已经发展到了第五代产品。

此前,何小鹏曾公开表示,预计2025年~2030年,可能会出现一种新的生活方式,即在城市里面高等级的自动驾驶甚至无人驾驶会成为现实,而在省与省之间、不同城市与不同城市之间的郊区,会有100~200公里的距离将依赖于飞行来实现,这也是为什么目前小鹏汽车也在积极推进飞行汽车的研发。

或许在很多人看来,要将一款汽车送上天听起来有些不可思议,但在不久之前小鹏汽车确实做到了。今年10月,小鹏汇天旅航者X2在迪拜成功开展首次海外公开首飞。

小鹏汽车科技日:从地面到空中,你想看的都有

图片来源:小鹏汽车

虽然X2也只是一款验证产品,据何小鹏介绍,飞行汽车最新构型-分布式多旋翼构型已基本确认,这个构型将应用在量产车型上。据了解,相比于横列双旋翼构型,分布式多旋翼构型具有更高的冗余安全性,即使发生单点失效,依然能够保持可控飞行和安全着陆。目前,鹏汇天已成功在X2上进行多次单电机失效试飞。

但这距离何小鹏所说的“真正的目标是做会飞的汽车”依然任重道远。这背后的挑战是多方面的。一个很现实的问题是,要想让2吨级的产品起飞,所需动力是地面行驶的10-15倍左右。这不仅要求电池的放电功率密度、能量密度远超目前汽车行业平均水平,还需要更好的热管理系统,并考虑动力的冗余需求。而目前业内暂无成熟产品,也无开发经验借鉴。

另外,飞行汽车作为一种兼具飞行和陆行功能的路空一体化交通工具,如何同时满足两种方式的驾驶和高安全需求,也需要更深入的探索。

这意味着,尽管小鹏的飞行汽车已经飞上天了,但要想飞得更高更远,接下来还是有很长一段路要走。

《智能网联汽车产业分析月刊》

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