上海车展6大热门车型自动驾驶配置梳理

概述

2021年的上海车展依然让人看得眼花缭乱，大家不要想歪了，虽然我是个老司机，但是这次我说的可不是车模（美女），真的是在说车，是车看得让我眼花缭乱；从自动驾驶领域来看，有六款受人追捧的车型更是这届车展的明星之作，相当的犀利耀眼。因为本人对武侠小说比较感兴趣，如果打个比方的话，六款车合体的话，简直就是“六脉神剑”，绝对是值得大家追捧的“绝世武功”：

1）        极狐阿尔法S华为Hi-中冲剑：大开大阖，气势雄迈

2）        R汽车ES33-商阳剑 ：巧妙灵活，难以捉摸

3）        极氪001-关冲剑：以拙滞古朴取胜

4）        智己L7-少冲剑 ：轻灵迅速

5）        小鹏P5-少泽剑 ：忽来忽去，变化精微

6）        蔚来ET7-少商剑 ：剑路雄劲，颇有石破天惊，风雨大至之势

剑谱简介：

附表1. 自动驾驶相关配置梳理

附表2.激光雷达性能参数

一、中冲剑：北汽-极狐阿尔法S华为HI（预计交付时间：2021年Q4季度）

1. 自动驾驶感知系统

解决方案：摄像头+毫米波雷达+激光雷达多种异构传感器的融合感知

传感器配置：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

a、量产版激光雷达性能参数（华为96线中长距激光雷达）：

•  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：905nm

布置位置：保险杠的中部以及两侧各1个

华为96线中长距激光雷达

b、9 颗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摄像头布置位置示意图

2. 自动驾驶系统计算平台：MDC810

• 可支持两档算力：400Tops/800Tops

•  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

3. 自动驾驶系统冗余设计

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。

4. 自动驾驶功能及应用场景

功能及应用场景

特殊复杂工况场景示意图

二、商阳剑：上汽-R汽车 ES33（预计交付时间：2022年下半年）

1.  自动驾驶感知系统

感知系统解决方案：摄像头+毫米波雷达+激光雷达多种异构传感器的融合感知

传感器配置：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 + 车内监测摄像头*1 + 超声波雷达*12

ES33六重融合式感知体系

a、激光雷达（Luminar Iris）性能参数：

• 类型：双轴旋转镜扫描式混合固态激光雷达
• 探测距离：250m@10%反射率
• FOV（H/V）：120°*30°
• 激光光源：1550nm
• 点云密度：等效于300线

R汽车ES33激光雷达布置示意图

b、4D成像雷达（采埃孚- PREMIUM）性能参数：

• 探测距离：350m

• 带宽：77GHz

• 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

R汽车ES33-4D成像毫米波雷达

2.   自动驾驶系统计算平台

• 超强算力芯片：NVIDIA DRIVE AGX Orin

• 算力可拓展：500~1000Tops

• 算法：超级环境模型 – 完美构建数字化镜像

•   高效数据闭环

ES33 超级大脑

3.  自动驾驶功能及应用场景

• ES33是基于R-TECH技术理念的首款车型，R-TECH是R汽车一个全新的技术品牌，包括智能驾驶、智能座舱、三电技术等领域的核心技术；其中PP-CEM（智能驾驶）属于技术品牌R-TECH的一部分；

• PP-CEM - 全栈自研高阶智驾方案：六重融合式感知体系 + 超级大脑

PP-CEM高阶智驾方案

功能及应用场景：

• 目前官方尚未透露ES33所搭载具体的自动驾驶功能相关信息，但在上汽R品牌共创者生态大会上，可以看到PP-CEM应对的场景是：全场景、全天候；

• 同时结合ES33所搭载环境传感器：激光雷达和4D毫米波雷达，以及高算力计算平台：英伟达Drive Orin；不难推测，ESS33的自动驾驶功能必然也会涵盖目前行业的共识场景：高速路、城区以及低速泊车三大场景；

三、关冲剑：吉利-极氪001（预计交付时间：2021年Q4季度）

1. 自动驾驶感知系统

• 感知系统解决方案：以视觉感知为主（超级鹰眼系统 – VIDAR）

• 传感器配置：长距离毫米波雷达*1 + 8MP ADS高清摄像头* 8 + 流媒体摄像头*1 + 环视摄像头*4 + 车内检测摄像头*2 + 超声波雷达*12

• 8 颗ADS高清摄像头（8MP）：前视*3（前挡风玻璃：1个双目 + 1个长焦单目）+ 侧后视*2（翼子板） + 侧前视*2（外后视镜底座） + 后视*2（车顶后部）

ADS高清摄像头布置示意图

2.   自动驾驶系统计算平台：Mobileye EyeQ5H*2

• 工艺：基于台积电的 7nm FinFET 工艺打造

• 算力：单芯片算力达到了 24 Tops

自动驾驶系统硬件与系统架构

3.    自动驾驶功能及应用场景

功能及应用场景

“骨骼识别”与全场景识别：

1）行人手势意图识别 – “骨骼识别”

原理：基于跨视觉融合算法平台的全新“骨骼识别”技术，能够通过定位人体特征点，识别姿势，预判行为。例如当行人突然举起手，“骨骼识别”技术就可以判断出，此人举手的意图是什么，是想让你停车，是跟熟人打招呼，还是准备打电话；

“骨骼识别”技术

2）超级鹰眼系统与高精地图数据融合，具备多环境识别能力：异形车辆、车门开启、异物识别、郊区路段、施工隧道、树丛识别等；

全场景识别，全场景预判

四、少冲剑：上汽+阿里+张江高科 – 智己L7（预计交付时间：2022年Q1季度）

1. 自动驾驶感知与决策

智己L7提供了两套自动驾驶解决方案：

1）标配方案：以高清摄像头为主的视觉感知

a. 传感器配置：摄像头*12（ADS摄像头*7+环视摄像头*4+车内监测摄像头*1）+ 毫米波雷达*5 + 超声波雷达*12

智己汽车视觉解决方案

7颗ADS摄像头（5MP）：前视*2（前风挡）+ 侧后视*2（翼子板） + 侧前视*2（B柱）+ 后视*1（后牌照板上部）

ADS摄像头布置示意图

b. 自动驾驶计算平台：NVIDIA Drive Xavier ，算力达30 Tops+

2）下一代升级方案：摄像头+毫米波雷达+激光雷达多种异构传感器的融合感知

a. 传感器配置：

• 在标配方案的基础上，将视觉摄像头的像素由500万升级到千万级

• 增加2个半固态的高线束激光雷达

智能驾驶下一代升级方案

b.  自动驾驶计算平台：NVIDIA Drive Orin  ，算力达500~1000Tops +

2.   自动驾驶功能及应用场景

功能配置

五、少泽剑：小鹏P5（预计交付时间：2021年Q4季度）

1. 自动驾驶感知系统

感知系统解决方案：摄像头+毫米波雷达+激光雷达多种异构传感器的融合感知

传感器配置：激光雷达*2 + 毫米波雷达*5 + ADS摄像头*8 + 环视摄像头*4 + 车内检测摄像头*1 + 超声波雷达*12

a、激光雷达（大疆Livox-HAP）性能参数：

• 类型：双棱镜扫描式混合固态激光雷达

• 探测距离：150m@10%反射率）

• FOV（H&V）：120°*30°

• 角分辨率：0.16°*0.2°

• 激光波长：905nm

• 点云密度：等效于144线激光雷达

布置位置：前保险杠下部的两侧（前大灯的下方）

b、8颗ADS摄像头：前视*3（前风挡，2MP像素）+ 侧前视*2（后视镜底座）+ 侧前视*2（翼子板）+ 后视*1（牌照板上部）

ADS摄像头布置位置示意图

2．自动驾驶系统计算平台：

• 核心芯片：英伟达 Drive Xavier
• 算力：30Tops
• 操作系统：QNX Safety OS
• 安全等级：ASILD等级

注：据推测，小鹏P5应该是采用和P7一样的自动驾驶域控制器IPU03（德赛西威）

自动驾驶域控制器IPU03

3.   自动驾驶功能及应用场景

功能及应用场景

城市NGP可应对的复杂场景：1）城市工况加塞场景   2）识别可行驶范围   3）识别细小目标物体     4）识别可绕行区域

城市NGP可应对的复杂场景

六、少商剑：蔚来ET7（预计交付时间：2022年Q1季度）

1. 自动驾驶感知系统

感知系统解决方案 ：摄像头+毫米波雷达+激光雷达多种异构传感器的融合感知

传感器配置：激光雷达*1 + ADS摄像头*7 + 环视摄像头*4 + 毫米波雷达*5 +超声波雷达*12

蔚来Aquila超感系统：感知传感器 + 2个高精度定位单元+车路协同感知V2X

Aquila超感系统

a、激光雷达（图达通- Falcon）性能参数：

• 类型：双轴旋转镜扫描式混合固态激光雷达

• 探测距离：250m@10%反射率

•  FOV：120°*30°

• 最高分辨率：0.06°*0.06°

•  激光波长：1550nm

• 点云密度：等效于300线激光雷达

b、7颗ADS摄像头（8MP）：前视*2（前风挡）+ 侧前视*2（车顶前部两侧）+ 侧后视*2（翼子板） + 后视*1（车顶后部居中）

ADS摄像头布置位置示意图

c、超远距离视觉感知：8MP高清摄像头

可检测到680m外车辆 + 260m外的锥桶 + 220m外的行人

8MP与1.2MP摄像头探测距离对比

蔚来ET7侧前视摄像头布置在车顶，被称之“瞭望塔式布局”，优势如下：

• 传感器视线可有效越过遮挡，减少盲区，提升安全性，对城区的自动驾驶非常有意义。
• 在城市场景下，传感器视线很容易被绿化带和车辆遮挡，相比于安装在 B 柱和后视镜的摄像头，部署在车顶的高位侧前摄像头，能够减小盲区；

• 布置在车顶高位侧前摄像头，因位置高，故视野广，提高了前向视觉的冗余度。即使前向主摄像头不工作，依靠两个高位侧前摄像头，仍然可以实现前向视觉的完整感知。

布置B柱（左）和布置在车顶（右）的视野效果对比

2. 自动驾驶系统计算平台：蔚来超算平台NIO Adam

1）NIO Adam硬件架构：

•  配备四颗 NVIDIA Drive Orin芯片

• 采用NVOS底层操作系统

• 拥有48 个 CPU 内核

• 256个矩阵运算单元

• 8096 个浮点运算单元

•  680 亿个晶体管

NIO Adam 硬件架构

2）超算平台NIO Adam性能

a. 超级图像处理流水线：超高带宽的图像接口，ISP每秒可处理64亿像素

b. 超高骨干数据网络：将所有传感器和车辆系统的信号输入实时无损地分配到每一算力核心

NIO Adam 硬件架构 – 4专用芯片

c. 4*高性能专用芯片：2颗主控芯片+1颗冗余备份芯片+1颗群体智能与个性训练专用芯片

• 2主控芯片：实现NAD算法的全栈运算，包含多方案相互校验感知，多源的高精度定位，多模态的预测与决策；充足的算力确保NAD在处理复杂交通场景时，能够更快、更精确的处理更多的数据；

• 1冗余备份芯片：任何一个主芯片失效，NAD都可以确保安全

• 1群体智能与个性训练专用芯片：可以加快NAD的进化进度，同时又可以针对每个用户的用车环境进行个性化的本地训练，提升每位用户的自动驾驶体验；

注：NAD - 蔚来自动驾驶技术（NIOAutonomous Driving）

3.  自动驾驶系统冗余设计

• 核心控制器供电通讯冗余

• 转向系统控制冗余

• 驻车制动冗余

• 双电机动力冗余

4. 自动驾驶功能及应用场景

功能及应用场景

注：ET7全系标配NAD 19项安全与驾驶辅助功能，NAD的完整功能将采用“按月开通、按月付费”的服务订阅模式，即ADaaS（ADas a Service）

结语：

1. 从自动驾驶感知解决方案上的路线上来讲，基于视觉与雷达的多种异构传感器融合方案成为主流趋势；并且高阶自动驾驶驱动感知能力全面升级，高线束激光雷达 / 8MP高清摄像头 / 4D毫米波雷达将成为未来高阶自动驾驶车辆的标准配置；

 2. 在自动驾驶功能的亮点宣传上，不再注重实现自动驾驶等级的高低，更加注重具体使用场景的落地，如：高速路导航辅助驾驶、城区路导航辅助驾驶、停车场自动泊车 ；

3. 这些所谓的高阶自动驾驶功能，虽然在体验上不断接近L3/ L4级，但由于技术和法律法规尚未完善和健全，现在行业内宣传所谓的L3/L4功能在法律上仍是被严格定义为L2的系统，一旦出现事故问题，主要驾驶责任仍是以人为主；

4. 高线束激光雷达将成为高阶自动驾驶的必备传感器之一，为了做长探测距离，有越来越多的厂商正在使用1550nm激光器取代905nm激光器；同时，4D毫米波雷达将有望取代传统3D毫米波雷达及低线束激光雷达；

5. 一些车企为迅速打造出明星爆款车型，高阶自动驾驶功能必不可少，短期内会选用供应商的自动驾驶域控制作为过渡方案；在未来，对于有实力的企业多半会基于自身开发的EE架构，采用自主研发的域控制器方案，以确保对核心技术的掌控。

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