日產(chǎn)基于激光雷達(dá)智能駕駛的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有那么激進(jìn)，從上次文章《透過2021全球自動(dòng)駕駛成績單 －看哪家豪橫，勤奮，介入少，自動(dòng)駕駛主要問題》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遠(yuǎn)的發(fā)展，保持技術(shù)儲(chǔ)備，這一點(diǎn)國內(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)布資料來看看其未來帶激光雷達(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鰭處來識(shí)別后部環(huán)境，這6個(gè)攝像頭組成 視覺360度視野，另外4個(gè)屬于魚眼攝像頭，前后各一個(gè)，左右后視鏡各一個(gè)應(yīng)該用來泊車等。

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)長距雷達(dá)，后面2個(gè)長距雷達(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)然在透過特斯拉自動(dòng)駕駛傳感器以及芯片看其高利潤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汽車ET5，ET7的布置方式基本一致，當(dāng)然蔚來前視采用雙目，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五年市場上大部分的智能駕駛體驗(yàn)應(yīng)該都會(huì)像小鵬蔚來那個(gè)方向同質(zhì)化－ L2＋＋。

其實(shí)看完了硬件布置方案，對于其軟件方案，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)前我們新勢力可能更加激進(jìn)的進(jìn)行功能的創(chuàng)新和體驗(yàn)，但對于很多老牌主機(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)性能評價(jià)以及測試），當(dāng)前智能駕駛和之前汽車對于駕駛穩(wěn)定和速度發(fā)展過程類似，人家品牌發(fā)展吃過太多虧也被罰過不少錢。

所以日產(chǎn)提出基于安全的前提下的兩種方法來達(dá)到自動(dòng)駕駛。

識(shí)別所有的影響安全的場景以達(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尾理論場景識(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)，210萬公里行駛產(chǎn)生一次小傷事故，行駛2450萬公里產(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)別所有的駕駛場景以達(dá)到100％的安全，那么日產(chǎn)需要3萬臺(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)別來進(jìn)行響應(yīng)動(dòng)作。它定義了五種區(qū)間：

Zone A 安全沒有隱患

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來處理，例如根據(jù)AI提示道路選擇道路，根據(jù)V2X信息來選擇路徑等。

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)控制來預(yù)防碰撞。

Zone D和Zone E 沒有多講，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)勢融合的方式。

例如攝像頭對于道路物體的識(shí)別有天然優(yōu)勢但他是2D數(shù)據(jù)而且需要強(qiáng)大的處理器處理。毫米波雷達(dá)對于運(yùn)動(dòng)的速度和距離識(shí)別有天然優(yōu)勢但無法識(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，但對于雨霧沙塵適應(yīng)性差點(diǎn)。所以日產(chǎn)通過多種傳感器融合優(yōu)勢互補(bǔ)來實(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，探測角度，包括水平和垂直角度

Detection distance 也就是探測最大距離

角分辨率Resolution

對于視場，除了視場的水平寬度，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)未來垂直視場能達(dá)到25－40度，而當(dāng)前大家的垂向視場普遍都是10度以下，而現(xiàn)在日產(chǎn)和Luminar 的激光雷達(dá)的垂向視場已經(jīng)達(dá)到25－30度。

對于有效探測長度，日產(chǎn)能達(dá)到300m而當(dāng)前一般都在150m（例如通過廣州車展－看自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)中大部分都是150m），其實(shí)蔚來汽車當(dāng)前采用圖達(dá)通的也差不多甚至超過300，ET7宣傳500m這個(gè)有點(diǎn)不厚道不講反射率。對于角分辨率當(dāng)前市場上分辨率在0．25到0．1度，日產(chǎn)宣傳未來其激光雷達(dá)角分辨率小于0．05度。

所以多種融合，通過對動(dòng)態(tài)交通的3D跟蹤，長距精準(zhǔn)感知，SLAM動(dòng)態(tài)即時(shí)定位與構(gòu)圖來使感知穩(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的基本一致，當(dāng)然目前還是試驗(yàn)車型，還沒有看到量產(chǎn)車型，但這里確實(shí)體現(xiàn)民族自信了哈，以前國內(nèi)造車基本參考國外車型，現(xiàn)在國外汽車造車特別是智能方面都會(huì)參考國內(nèi)車型。

另外對于AI處理器方面，這次沒有涉及，其實(shí)對于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。

所以隨著市場走量主機(jī)廠例如日產(chǎn)等的應(yīng)用，可以預(yù)測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)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L3以及以上自動(dòng)駕駛方案還處于戰(zhàn)國時(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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原文標(biāo)題:日產(chǎn)基于激光雷達(dá)智能駕駛 - ProPilot詳解