美国首试通用高速公路自动驾驶系统Super Cruise

自动驾驶到底离我们有多远?

如果是站在一个普通消费者的角度来看这事儿,可能你会觉得遥不可及,但是从我这个汽车科技媒体从业者的角度来看,又近在眼前。尤其进入 2017 年,这种感觉尤其明显。

信心来源于最近自动驾驶领域的一些产品落地计划,也就是从技术到商品的转变。标志性事件在我看来有两个,一是奥迪新 A8 的发布,它宣称搭载了 L3 级别自动驾驶功能。另一个是来自美国的通用,他们宣布将在今年秋季北美推出的年度改款凯迪拉克 CT6 车型上正式搭载 Super Cruise 超级巡航系统。

长期关注自动驾驶的同学应该对 Super Cruise 不陌生,从前几年开始,「通用正在研发一套高速公路自动驾驶系统」的新闻就不绝于耳。现在,随着自动驾驶变得越来越热门, Super Cruise 也终于完成了从研发到推向市场的进程,对于我来说,它也终于从一篇篇新闻报道变成了能实际体验到的产品。

而且体验的地点还是在它的老家——美国底特律。在它正式搭载在量产车上市之前,GeekCar 有幸成为全球首批在开放道路上体验 Super Cruise 的中国媒体。

其实体验的过程很简单:在通用 Milford 试车场附近的 96 号高速上,我坐在一辆 CT6 的驾驶座上,开启 Super Cruise,然后放开双手,一边看着它自己在高速公路上跑着,一边和旁边的通用工程师讨论这套系统的逻辑和使用感受。几分钟之后,当快要驶下高速的时候,我重新握起方向盘,切换回人工操控。没错,这几分钟里,我一直没碰方向盘。

没有画面感?没关系,下面看视频:

(视频里的「司机」是车聚网的封士明老师)

通用的自动驾驶用起来是什么体验?

说说使用体验:开上高速之后,我把车速控制在限速范围内,然后保持方向平稳,过了几秒,车子就会判定已经符合 Super Cruise 开启条件,并且在液晶仪表盘上给出一个绿色方向盘的图标,看到这个图标,按一下方向盘上的 Super Cruise 按键,就可以进入超级巡航模式,然后双手离开方向盘即可。

而在行驶过程中,我们那台凯迪拉克 CT6 不管是加速还是刹车,都处理的比较平滑,没有出现那种急加速急刹车的情况。即使是在有其他车辆从匝道插入到我们当前车道的情况下,它也没有手忙脚乱的匆忙刹车。在新手和老司机之间,它表现得更像是一个老司机。遇到弯道,车子也会始终保持在车道中间线(虚拟的中间线)上行驶。

有人会问,Super Cruise 可不可以实现自动的便道?答案是不可以,他在现阶段还是一个单车道的自动驾驶系统。变道的时候怎么办呢?其实我们上面的视频里面也提到了,就是,你需要人工去打转向灯,人工转动方向盘。变换到新的车道之后,系统会再次判断是否具备了开启 Super Cruise 的条件。

如果要驶离高速公路,也需要手工接管车辆,但是不用退出 Super Cruise 模式。

Super Cruise 的产品逻辑和技术解析

开始剖析 Super Cruise 的功能和逻辑之前,有必要再精确的介绍一下它:这是一套适用于分车道高速公路场景下的单车道自动驾驶系统,在驾驶员注意力集中的前提下,可以完全解放双手。

看到这儿可能很多人都有疑惑:目前很多车上的 ACC 自适应巡航+主动车道保持功能,不是也能在一定程度上实现高速公路上的自动驾驶么?所以 Super Cruise 跟这些有什么区别?

你确实可以把它理解为更高级的 ACC+车道保持。不过,你也得知道,对于谨小慎微的整车厂来说,「自动驾驶」这种词是不敢乱用的,既然通用把 Super Cruise 称作是自动驾驶系统,那它一定有不一样的产品逻辑。

从功能和体验层面上来说,它的独特之处在于,首先,只能在高速公路上开启这个功能,其次,一般的主动车道保持,即使是能始终保持在车道中间线行驶的那种,也都会有双手脱离方向盘的时间限制,但是 Super Cruise 没有。而在技术层面,它用到了高精度地图。

好了,以下进入产品经理时间。

本质上来看,和奥迪、特斯拉这样的自动驾驶、半自动驾驶功能理念不同的是,通用想通过 Super Cruise 解决单一场景下的自动驾驶问题。类似「让一部分人先富起来」,通用的思路就是先挑一件事做,尽可能做到满分。

所以他们选择了先在高速公路场景里做自动驾驶。之所以选择高速公路,在我看来其实还是从北美用户的用车习惯出发的。国内用户主要的驾驶场景是在城市内,但是对于经常在城市和郊区间通勤的美国人来说,高速公路是绕不开的一个日常场景,所以把这部分场景解决好,是有实际意义的。而且,高速公路环境相对简单,实现自动驾驶的难度远比城市场景小。

但是,要在高速公路上实现自动驾驶,仍然需要人为的设定种种规则,毕竟作为传统汽车厂商,不能像特斯拉那样简单粗暴,「安全」二字,仍然是要放在第一位的。

有几个问题需要解决:1. 既然是高速公路自动驾驶系统,那么如何让这套系统只在高速上开启,而不在其他路段开启?2. 如何在保证足够安全的前提下,实现完全的「解放双手」?

要解决第一个问题,显然不能依赖和信任驾驶员,必须得让系统自行判别当前所处场景。其实要解决这个问题很简单,就是判断车辆是否正行驶在在高速公路的车道上,是的话就开启功能,不是的话就禁用功能,但是这个需要非常精确的定位,所以通用在 Super Cruise 上面用到了高精度地图。根据官方数据,结合高精度 GPS 系统,Super Cruise 的高精度地图提供的实时方位数据准确性是传统 GPS 的 4-8 倍。通用目前采集了美国大部分高速公路的高精度地图,配合定位能力,车辆就可以判断当前所处车道是否在系统数据库里。如果数据库里没这条路,你就无论如何也开启不了这个功能。换句话说,如果你开在一条新修的高速公路上,但是通用的数据库里没有这条路的高精度地图数据,Super Cruise 也无法被开启。

通用的工程师说,他们在加拿大和中国的高精度地图的采集工作其实也正在进行中。换句话说,目前国内的图商已经拿到了高精度地图商用化的订单。你能猜到是谁吗?当然对于整车厂来说,这么干意味着高昂的成本。

高精度地图和高精度定位是这套自动驾驶系统非常非常重要的一个技术点。它不仅可以让车辆判别自身是否属于高速公路上,还可以辅助传感器去收集信息,帮助车辆决策。比如,通过高精度地图数据,可以精确的获得车辆前方道路的弧度等信息,这样就可以让车子的决策系统更有预见性的控制转向、油门、刹车等执行机构。这要比单纯依靠摄像头、雷达感知世界靠谱的多。

这里面也有一个和特斯拉不太一样的思路,通用选择的是自己去采集这些高精度地图的信息(通过地图供应商),而特斯拉是想希望通过每辆车内的摄像头去采集路况信息,是一种众包的模式。

好了,解决了第一个问题,我们再来说第二个问题,就是如何保证在绝对安全的前提下,可以让驾驶员解放双手。

通用给出的办法是增加驾驶员注意力保持系统。

实际上在新款 CT6 上面,车辆内部增加了硬件:方向盘上面多出了警示灯带,同时多了两个分别拍摄驾驶员眼部和面部的摄像头。

这两个摄像头协同工作,如果系统判断出驾驶员的注意力没有集中在前方,就会通过方向盘上的灯带以及其他方式发出提醒。

当然,提醒强度是分梯度的,如果检测到驾驶员注意力出现问题,会按照三个梯度进行提示,具体如下:

方向盘绿灯状态:系统激活,状态正常

一级警示:

警示方式及策略:灯带绿灯闪烁,车辆不采取控制措施

消除机制:视线重新回到前方即可解除警示,如果视线没有回正,则进入二级警示

二级警示:

警示方式及策略:灯带红灯闪烁,Super Cruise 功能退出,车辆减速或滑行,声音警示开启、座椅开始振动

消除机制:双手握住方向盘,否则进入三级警示

三级警示:

警示方式及策略:灯带红灯闪烁,车辆自动施加制动,Super Cruise 功能被锁定,声音警示开启,座椅开始振动,双闪开启,安吉星语音开始介入咨询驾驶员状态

消除机制:路边停车,重新启动车辆

也就是说,它可以允许你有几秒钟的时间来开小差,但是,你在相对比较长的时间内还是要保证注意力的集中。这个提醒的时机并不是完全以时间作为依据的,它是根据车速、时间等等状态去综合判断的结果。

还有一个问题:能否通过软件升级以及简单的硬件改动,让老款 CT6 也用上 Super Cruise 功能?答案是几乎不行。在硬件层面,新款 CT6 和老款相比增加了一个前视摄像头,还增加了某些信号处理单元,再加上刚才提到的方向盘灯带和车内摄像头,所以……还是买新款吧……

至于法律法规问题,目前在美国,除了纽约州等少数地区之外,Super Cruise 都是获得了批准,可以合法使用的。

在国内,这套系统的落地可能会是 2019 年,主要问题还是在于高速公路的高精度地图的采集制作以及测试。

通用的工程师说了一句特别精辟的话来概括 Super Cruise 和特斯拉 Autopilot 的区别,他说,特斯拉是指令型的自动驾驶系统,而通用是交互型的自动驾驶系统。仔细想想,很有道理。

一个是来自硅谷的产品,一个是来自汽车城底特律的产品,这两者在产品逻辑上展现出了巨大的差异。在我看来 Super Cruise 就是一个激进和克制并存的自动驾驶产品。汽车巨头在面对新技术时所表现出来的种种思考,在它上面也能找到一些痕迹。

声明:文章为原文作者独立观点,不代表汽车城立场。本文地址:http://www.zgqcc88.com/73864.html

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