日產(chǎn)基于激光雷達(dá)智能駕駛 - ProPilot詳解

估計(jì)不少人都看到日本企業(yè)在自動(dòng)駕駛等智能化方面沒(méi)有那么激進(jìn)，從上次文章《透過(guò)2021全球自動(dòng)駕駛成績(jī)單 -看哪家豪橫，勤奮，介入少，自動(dòng)駕駛主要問(wèn)題》也看到豐田和日產(chǎn)也就四五臺(tái)車在進(jìn)行路試，但是日本的品牌可也是時(shí)刻保持關(guān)注和測(cè)試。這也是日本汽車企業(yè)除了精益生產(chǎn)的又一優(yōu)良特點(diǎn)，他們可能不激進(jìn)的應(yīng)用但他們可是保持著一定的跟蹤和研發(fā)，他們不但只賺眼前的錢而且還看長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，保持技術(shù)儲(chǔ)備，這一點(diǎn)國(guó)內(nèi)很多特別是傳統(tǒng)企業(yè)需要學(xué)習(xí)。

最近日產(chǎn)在其最新技術(shù)研討會(huì)上發(fā)布了其新的智能駕駛技術(shù)方案，將采用國(guó)外著名激光雷達(dá)Luminar的激光雷達(dá)，計(jì)劃應(yīng)該在2025年大批量產(chǎn)上市。其實(shí)日產(chǎn)在雷諾日產(chǎn)三菱聯(lián)盟當(dāng)中領(lǐng)銜智能駕駛開(kāi)發(fā)，而且日產(chǎn)早在2019年就應(yīng)用了脫手的輔助巡航駕駛ProPilot 2.0。

所以今天我們將借用日產(chǎn)發(fā)布資料來(lái)看看其未來(lái)帶激光雷達(dá)的ProPilot的

• Nissan 帶激光雷達(dá)ProPilot的方案
• Nissan 帶激光雷達(dá)ProPilot的理念

希望能給大家一些思考和啟發(fā)

Nissan ProPilot的方案首先，直接看Nissan采用什么硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)其智能駕駛，目前高階智能駕駛?cè)缥覀冎拔恼乱曈X(jué)為王-小鵬以及特斯拉的自動(dòng)駕駛方案中描述的一樣，大都都采用視覺(jué)和多種傳感器融合方案。

日產(chǎn)將要量產(chǎn)帶激光雷達(dá)的ProPilot采用硬件如下：

10個(gè)攝像頭，1個(gè)前置攝像頭用于探測(cè)前方視野，2個(gè)前方視野攝像頭布置于車頂左右兩側(cè)應(yīng)該是和我之前講蔚來(lái)ET5,和ET7的一樣（2021 NIO Day -你想知道的（ET5,以及自動(dòng)駕駛，智能座艙）），2個(gè)后視攝像頭布置于翼子板左右兩側(cè)，1個(gè)后視布置在車頂鯊魚(yú)鰭處來(lái)識(shí)別后部環(huán)境，這6個(gè)攝像頭組成 視覺(jué)360度視野，另外4個(gè)屬于魚(yú)眼攝像頭，前后各一個(gè)，左右后視鏡各一個(gè)應(yīng)該用來(lái)泊車等。

7個(gè)毫米波雷達(dá)，4個(gè)短距雷達(dá)布置車輛4個(gè)角落，前面1個(gè)長(zhǎng)距雷達(dá)，后面2個(gè)長(zhǎng)距雷達(dá)。這個(gè)組合方式?jīng)]有太看懂，數(shù)量很多。

1個(gè)激光雷達(dá)，激光雷達(dá)采用luminar的激光雷達(dá)，布置于前方車頂。1個(gè)高精地圖模塊。

超聲波傳感器，沒(méi)有提到，超聲波傳感器屬于比較傳統(tǒng)而且價(jià)格也低廉一般用于泊車障礙的識(shí)別（當(dāng)然在透過(guò)特斯拉自動(dòng)駕駛傳感器以及芯片看其高利潤(rùn)秘訣文中也講到特斯拉在變道也使用這個(gè)傳感器）。

這種傳感器的組合和布置方式和蔚來(lái)汽車ET5,ET7的布置方式基本一致，當(dāng)然蔚來(lái)前視采用雙目，日產(chǎn)采用單目，但布置的位置基本一致。所以根據(jù)這種硬件方式明顯可以看到未來(lái)五年市場(chǎng)上大部分的智能駕駛體驗(yàn)應(yīng)該都會(huì)像小鵬蔚來(lái)那個(gè)方向同質(zhì)化- L2++。其實(shí)看完了硬件布置方案，對(duì)于其軟件方案，也很明確了基于AI人工智能的算法結(jié)構(gòu)，多種傳感器冗余的感知加上高精地圖定位的智能駕駛方案。

根據(jù)上圖，可以看到毫米波雷達(dá)，視像頭，激光雷達(dá)分別進(jìn)行處理，然后融合進(jìn)行環(huán)境整合定位。

Nissan ProPilot 的理念其實(shí)雖然每家主機(jī)廠采用的技術(shù)底層是一樣的，但是智能駕駛的理念不一樣，當(dāng)前我們新勢(shì)力可能更加激進(jìn)的進(jìn)行功能的創(chuàng)新和體驗(yàn)，但對(duì)于很多老牌主機(jī)廠他們更多帶有安全為先的理念，為什么呢？這個(gè)其實(shí)可以看我之前關(guān)于汽車動(dòng)態(tài)性能的文章（汽車操穩(wěn)性能評(píng)價(jià)以及測(cè)試），當(dāng)前智能駕駛和之前汽車對(duì)于駕駛穩(wěn)定和速度發(fā)展過(guò)程類似，人家品牌發(fā)展吃過(guò)太多虧也被罰過(guò)不少錢。所以日產(chǎn)提出基于安全的前提下的兩種方法來(lái)達(dá)到自動(dòng)駕駛。

• 識(shí)別所有的影響安全的場(chǎng)景以達(dá)到100%的安全。一步一步增強(qiáng)自動(dòng)級(jí)別

如果我們之前文章Cruise以及其自動(dòng)駕駛技術(shù)中講的當(dāng)前自動(dòng)駕駛方案其實(shí)大家都花大力氣用在做長(zhǎng)尾理論場(chǎng)景識(shí)別，日產(chǎn)也是同樣的觀點(diǎn)。

根據(jù)2019日本交通安全的數(shù)據(jù)，210萬(wàn)公里行駛產(chǎn)生一次小傷事故，行駛2450萬(wàn)公里產(chǎn)生一次大傷事故，23700公里產(chǎn)生一次死亡事故。 所以日產(chǎn)認(rèn)為要識(shí)別所有的駕駛場(chǎng)景以達(dá)到100%的安全，那么日產(chǎn)需要3萬(wàn)臺(tái)車跑一年才能采集到所有數(shù)據(jù)盡可能達(dá)到識(shí)別所有駕駛場(chǎng)景。

所以日產(chǎn)提出他的方法，根據(jù)安全盾概念的一步一步增強(qiáng)自動(dòng)級(jí)別的方案，根據(jù)盾的級(jí)別來(lái)進(jìn)行響應(yīng)動(dòng)作。它定義了五種區(qū)間：

• Zone A 安全沒(méi)有隱患
• Zone B 安全隱患已經(jīng)出現(xiàn)
• Zone C 可能出現(xiàn)碰撞
• Zone D 碰撞已經(jīng)難免
• Zone E 碰撞之后

Zone A和B的時(shí)候，主要采取人工智能識(shí)別以及V2X來(lái)處理，例如根據(jù)AI提示道路選擇道路，根據(jù)V2X信息來(lái)選擇路徑等。

Zone C 也就是可能出現(xiàn)碰撞的區(qū)域，日產(chǎn)大概講了下使用其“道路真值感知”技術(shù)，應(yīng)該就是基于激光雷達(dá)的融合感知，加上其精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制來(lái)預(yù)防碰撞。

Zone D和Zone E 沒(méi)有多講，這個(gè)時(shí)候更多是現(xiàn)有被動(dòng)安全范疇了。回到剛才講的“道路真值感知”，就是多種傳感器優(yōu)勢(shì)融合的方式。

例如攝像頭對(duì)于道路物體的識(shí)別有天然優(yōu)勢(shì)但他是2D數(shù)據(jù)而且需要強(qiáng)大的處理器處理。毫米波雷達(dá)對(duì)于運(yùn)動(dòng)的速度和距離識(shí)別有天然優(yōu)勢(shì)但無(wú)法識(shí)別物體，另外延遲的缺點(diǎn)。激光雷達(dá)能夠穩(wěn)健的感知環(huán)境的3D外形，但對(duì)于雨霧沙塵適應(yīng)性差點(diǎn)。所以日產(chǎn)通過(guò)多種傳感器融合優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)其“道路真值感知”。而且日產(chǎn)提到其將采用Luminar下一代激光雷達(dá)，一般講激光雷達(dá)的參數(shù)我們會(huì)用三個(gè)詞：

• FOV也就是Field of view視場(chǎng)，探測(cè)角度，包括水平和垂直角度
• Detection distance 也就是探測(cè)最大距離
• 角分辨率Resolution

對(duì)于視場(chǎng)，除了視場(chǎng)的水平寬度，垂直的高度是當(dāng)前大家的難點(diǎn)，日產(chǎn)表示其下一代激光雷達(dá)未來(lái)垂直視場(chǎng)能達(dá)到25-40度，而當(dāng)前大家的垂向視場(chǎng)普遍都是10度以下，而現(xiàn)在日產(chǎn)和Luminar 的激光雷達(dá)的垂向視場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到25-30度。對(duì)于有效探測(cè)長(zhǎng)度，日產(chǎn)能達(dá)到300m而當(dāng)前一般都在150m（例如通過(guò)廣州車展-看自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)中大部分都是150m），其實(shí)蔚來(lái)汽車當(dāng)前采用圖達(dá)通的也差不多甚至超過(guò)300，ET7宣傳500m這個(gè)有點(diǎn)不厚道不講反射率。對(duì)于角分辨率當(dāng)前市場(chǎng)上分辨率在0.25到0.1度，日產(chǎn)宣傳未來(lái)其激光雷達(dá)角分辨率小于0.05度。

所以多種融合，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)交通的3D跟蹤，長(zhǎng)距精準(zhǔn)感知，SLAM動(dòng)態(tài)即時(shí)定位與構(gòu)圖來(lái)使感知穩(wěn)健。

其中SLAM也就是當(dāng)前小鵬的學(xué)習(xí)泊車采用的技術(shù)，那么估計(jì)這項(xiàng)配置未來(lái)也在各家變成標(biāo)配了。

總結(jié)

日產(chǎn)的這套ProPilot硬件布置方案和蔚來(lái)的基本一致，當(dāng)然目前還是試驗(yàn)車型，還沒(méi)有看到量產(chǎn)車型，但這里確實(shí)體現(xiàn)民族自信了哈，以前國(guó)內(nèi)造車基本參考國(guó)外車型，現(xiàn)在國(guó)外汽車造車特別是智能方面都會(huì)參考國(guó)內(nèi)車型。

另外對(duì)于AI處理器方面，這次沒(méi)有涉及，其實(shí)對(duì)于AI處理器硬件方面的供應(yīng)鏈也非常多了，除了智能自動(dòng)駕駛六大主流車載芯片及其方案的其實(shí)當(dāng)前很多選擇例如NXP恩智浦，瑞薩，TI 德州儀器，安霸都有。

所以隨著市場(chǎng)走量主機(jī)廠例如日產(chǎn)等的應(yīng)用，可以預(yù)測(cè)L3以下的自動(dòng)駕駛硬件方案以及相關(guān)體驗(yàn)定型在2025年左右。小鵬在百人會(huì)（一圖概覽2022 電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇觀點(diǎn)）上講的小鵬在智能駕駛領(lǐng)先友商2-3年也是完全中肯。未來(lái)L3以及以上自動(dòng)駕駛方案還處于戰(zhàn)國(guó)時(shí)代多種路徑和方法還有待跟蹤。

參考文章

日產(chǎn)最新技術(shù)研討會(huì)PPT - 日產(chǎn)

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