环球视讯！小鹏汽车智能化的思考与实践
来源：盖世汽车网 2023-04-12 09:27:37
智能化经过近20年的长足发展，主要受益于信息技术和电子技术的进步。90年代，智能化以机械电子化为代表，是较浅层次的智能化。21世纪初，开始围绕着多媒体进行智能化发展，2015年开始，行业真正进入了智能化阶段，智能座舱、智能车控和辅助驾驶开始普及。
小鹏汽车嵌入式系统副总监黎锦锋坦言，从今年开始，整个汽车的智能化将进入全面智能化时代，高阶的辅助驾驶将更加的普及，座舱交互以AI交互为主。当前，汽车行业的产品需求升级迭代以及行业生态和技术的演进发展，已经形成了完整的闭环。这个闭环上做好智能化应该从洞察客户和市场的需求、技术上坚持软件定义汽车等方面着手。
(资料图片)
黎锦锋 |小鹏汽车嵌入式系统副总监
以下是演讲内容整理：
大家好！我来自小鹏汽车，负责嵌入式系统开发，很高兴接收到盖世汽车的邀请，跟大家做一个关于智能化方面的分享。我分享的主题是小鹏汽车在智能化的思考和实践。我主要从三个方面做介绍：第一，智能化方面的思考；第二，小鹏汽车在智能化的开发实践；第三，对未来的一些展望。
小鹏汽车在智能化方面的思考
近20年来，智能化受益于信息技术和电子技术的进步，取得了长足的发展。智能化的发展历程可以分为几个阶段：在90年代，智能化以机械电子化为代表，主要体现在机械座椅变成电动调节等方面，这是较为初级的智能化。21世纪初，智能化围绕着多媒体展开，典型的是蓝牙的出现，以及定速巡航等辅助功能的普及。2015年开始，这个行业真正进入了智能化的阶段，在这个阶段，智能车控变得非常普遍，辅助驾驶渗透率也比较高。
从今年开始，我们认为整个汽车的智能化将会进入全面智能化的时代，高阶的辅助驾驶将会更加广泛，座舱交互以AI交互为主。座舱的信息交互也会更多地涉及AR、VR、游戏等方面。同时，在信息安全方面，也会有更高的要求。根据麦肯锡咨询的预测数据，在整个汽车行业，与智能化相关的电子与软件的产值在2023年同比将会比2022年增长近97%，远远超过了汽车销量的增长。可以说，智能化这一块，整个市场前景是非常广阔的。
就技术发展方向而言，主要包括以下几个方面：首先，高阶辅助驾驶。我们认为，在未来几年，高阶辅助驾驶会得到更大的普及。因此，我们将致力于降低成本，提高普及率。
其次，智能互联。随着5G的普及，座舱的通信和内容显示会更加丰富，也会有更多的想象空间。随着车路协同的普及，汽车将不再受限于传统传感器的视角，可以看得更远，行车安全性也会大大提升。
最后，多模态交互。这也是座舱的一个重点方面，我们将利用AI技术，优化交互体验。AR、VR等内容，以及游戏等娱乐功能，也会逐渐成为座舱的重要组成部分。
智能化方面，信息安全也日益重要和备受关注。为了保障乘客和客户的利益，我们在信息安全上不断加大投入，努力提升用车安全体验。
我们从整车厂的角度出发，探索智能化的最佳方案。目前，汽车行业正面临着产品需求、行业生态、技术发展等多方面的变革。我们也在不断提高自身的能力和水平，适应新的商业模式，向完整的智能化闭环演进。
那么如何在这个系统上做好智能化呢？我们认为主要有以下三点：
首先，以客户和市场的需求为导向，快速迭代产品，提供差异化的、智能化的产品和服务。
第二，以“软件定义汽车”为技术理念，这也是小鹏汽车内部一直重视的方向。我们从软件层面打造整个汽车的能力，把软件服务化，打造丰富的生态。我们不断完善、优化自研能力，勤练内功，增强智能化方面的核心竞争力。
第三，采用最新的电子电气架构，即“中央超算+区域域控”的架构，自研开发域控平台。我们已经自研开发了四大域控平台，并且在软件上也实现了全自研的统一软件架构。
小鹏汽车在智能化的开发实践
接下来主要讲解小鹏汽车在智能化的开发实践
2023-2025年是全场景辅助驾驶的时代，2025年之后，将迈向全面自动驾驶。而XNGP自动驾驶系统是小鹏竞争力的关键一环，目前已经开始搭载在量产车型。这项技术能够实现无高精地图区域的导航驾驶，即在没有高精度地图覆盖的区域也能进行辅助驾驶。这主要是依靠全新一代的感知结构，通过多个摄像头和雷达，捕捉实时数据，并在架构下进行融合，从而大幅提升动态和静态的感知能力。
XNGP自动驾驶系统具备了超前的感知能力，能够实时生成高精度地图，因此不依赖高精度地图进行辅助驾驶。在动态方面，我们也做了很大的优化，人车博弈、车车博弈之间的逻辑更加合理、流畅，从而提升了整个用车体验。
智能座舱方面，小鹏智能座舱全场景语音2.0版本已经在去年发布并搭载。它是业内首次发布的全车对话系统。支持四个方面同时进行交流，相当于每个人都有一个私人的语音助理。现在与该系统的交流不需要语音唤醒，只需说出指令即可。系统会自动识别并执行指令，实现全时待命。反应非常快，一分钟内可以执行40多条语音指令。
我们也做了很多安全性设计，与汽车安全相关的操作只能由司机执行。乘客无法执行这些操作，即使提出要求，我们也不会执行。这在一定程度上提升了整个汽车的使用安全性。
小鹏的电子电气架构是打造智能化的关键支撑。没有这项技术，上面的很多应用都难以运行。在G9上，我们已经实现了X-EEA 3.0电子电气架构，采用了“中央超算+区域域控”的电子电器架构。我们把智能座舱和智能驾驶集成在一个控制器上，再加上四个区域控制器，可以根据整车的功能要求进行裁减，比如说有些车只需要两个或三个，可以按需搭建。
在软件架构上，我们推进了分层式的软件平台，把中间层、应用层等进行了切分，这样可以提高分工效率，规范软件开发。此外，我们使用了千兆的以太网作为通信主干道，基于千兆的主干网，整车的通信、数据、带宽都非常大，从而提升了整车应用的性能。
我们在数据架构方面做了很多优化，主要针对OTA的升级时间。现在G9可以实现无感OTA，升级时间控制在30分钟以内，比之前的1、2个小时缩短了很多。
我们在智能配电方面也做了优化。通过智能配电，我们可以灵活地控制各个ECU在不同模式下的工作状态，不像之前的供电只能一起开启或关闭。智能配电使得整个功耗大幅降低，续航增加了将近8.7公里。
域控层面方面，小鹏自主研发了关键的控制器平台，展现出强大的整体性能。其中，自动驾驶控制器采用双路冗余供电设计，提升了安全等级；支持多种接口类型，包括16路摄像头和万兆以太网数据接口；具有高硬件性能规格和高功能集成度。此外，控制器实现了行泊一体化架构，并集成了IMU模块，能够提供厘米级的车辆定位精度。
智能座舱域控制器方面，小鹏已经推出了第三代产品，并于2021年开始在P5车型上搭载。该产品以8155为主芯片，具有先进的技术水平。目前，小鹏正在研发第四代智能座舱控制器，并将于近期发布。
小鹏在智能座舱上的设计遵循了高规格、高集成度和高平台化的原则，已经在智能化方面取得领先优势。控制器支持多个视频输出和输入接口，支持千兆以太网，并已实现量产。智能座舱可以适应不同的驾乘人员需求。
在集成度方面，智能座舱从最初的仪表和中控主机一体化，逐步发展到中央网关的集成，不断提升系统集成度、稳定性和运行效率。此外，智能座舱采用了平台化设计，可以兼容不同车型。其软件架构基于虚拟化技术，不同的功能在不同的虚拟机上运行，保证了系统的安全性。
区域控制器也是小鹏目前发展的关键技术之一，区域控制器是“中央超算+区域域控”架构的关键组成部分，它涉及众多的车身、热管理、动力和底盘等功能。区域控制器采用了高性能、高安全的芯片和硬件，保证了动力底盘的安全性和稳定性。区域控制器的软件架构按照服务架构的原则进行开发，实现了不同核心运行不同应用，以及整车服务的提供和调用，从而达到软硬件的解耦。
总的来说，区域控制器是整个X-EEA 3.0电子电器架构的关键承载，其功能和集成度非常高，也对小鹏团队的设计能力提出了很高的要求。
小鹏汽车在自研领域具备的能力
我们在自研方面，在控制器平台上，做了很多研发工作。这意味着我们可能会遇到很多困难，但最重要的是我们有能力克服这些困难，并取得了成功量产的经验。我们对自己有信心，因此敢于成为第一个吃螃蟹的人，导入许多新的架构和应用。在这里，我想与大家分享一下小鹏在自研方面具备的能力。
我们的系统开发团队负责域控平台的系统开发，具备以下四大能力。
第一，高集成。我们有丰富的多控制器集成经验，熟悉各种控制器的功能和性能要求。我们建立了规模庞大的需求池，能够进行高效完善的设计与开发。
第二，高拓展。我们能够适应不同的拓展需求，覆盖广泛的车型和平台。我们在硬件设计上考虑了功能配置的取舍和平衡。在域控的交互上，也考虑了交互的通道和通讯格式，保证了跨系统通信的高效畅通。
第三，高复用。我们按照平台化的目标，最大化地实现了域控平台在不同车型的复用，降低了开发人力和费用。我们在系统设计上面需要综合考虑了不同车型的功能特性和布置位置，提高系统的复用率。。
第四，高敏捷。在整车开发上，尤其是智能化部分，需要快速迭代需求。为了让我们的团队能够及时响应需求，我们必须具备高敏捷能力，也就是对整个产品和知识面有清晰的了解，才能够快速分解任务。基于我们对产品的深入认识，我们可以在试制时快速分析问题、解决问题，提升整体的质量水平。
总之，我们的四大系统能力保证了我们先进域控平台的落地实现，这是系统开发方面的能力。
在软件方面，我们已经涵盖了各个主要系统，建立了完善的软件开发体系和自研能力。在小鹏已量产的车型中都使用了大量自研代码，整个成熟度很高。目前，我们正在进一步推进SOA的开发落地。在一体化开发方面，我们正在努力实现座舱、自动驾驶、车身控制器等硬件和软件的统一化部署，为中央超算平台的落地打下基础。
在硬件方面，小鹏汽车自成立之初，就致力于三电一屏的自主研发，目前已经完成了域控架构的全面实施，所有硬件均为自主设计开发。我们的四大域集成了传统电子电器架构下几十个控制器，为我们的创新提供了坚实的硬件支持。正是因为我们拥有强大的硬件开发能力，我们敢于在行业中率先突破难点，敢于在域控制器层面实现高集成。我们的硬件开发能力使我们能够灵活应对电子架构的快速演进，确保我们在技术先进性上保持领先地位，更好地支撑智能化的落地实现。
展望与未来发展方向
最后，我简单谈谈未来的展望。目前，智能化领域最近出现了一些新的发展趋势。例如，ChatGPT的出现。我们看到，以前更多的是规则驱动创新，而未来更多的是数据驱动创新。
举个例子，我们的电控以前很多都是用C语言等建模实现，一旦实现就固化了，不会随着用户用车的习惯而自行优化迭代。我们认为未来类似算法应该能够自我进化和改善。现在已经有一些尝试，在控制器上结合AI算法，使车控算法更有温度、更个性化，这是未来的发展趋势。
我想借用汽车新四化概念，针对智能化进行一个“新四化”的展望：自动化、中心化、娱乐化和服务化。
自动化前面已经说了很多。随着域控平台性能的加强、AI算法的优化和新一代传感器的迭代，以及底盘相关发展，我们认为无人驾驶或高等级辅助驾驶落地的可能性越来越高，并且速度会越来越快。
中心化一直是小鹏坚持的开发方向，我们现在坚持的都是要做中央超算，中央大脑，包括还会将很多软件和应用都部署到中央大脑这边来，以后中央大脑会真正成为一个智能化的核心大脑，是我们整个智能化的核心竞争力。
娱乐化，自动驾驶将使能汽车成为人们休闲娱乐的第三空间，高清音视频、XR、生成式AI等技术使智能座舱成为沉浸式娱乐空间，车内游戏和内容生态将极大丰富，可能创造全新的盈利模式，提高车企盈利能力。
服务化，整车软件SOA化将成为必然趋势，基于标准服务接口的跨域中间件和平台软件，将最大限度地解耦应用层和底软硬件的迭代变更，最终由跨域融合带来更多软件创新，结合AI技术实现真正的智能车控。
（以上内容来自小鹏汽车嵌入式系统副总监黎锦锋于2023年3月14日-16日在2023第四届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日发表的《小鹏汽车智能化的思考与实践》主题演讲。）
