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本文作者: 易建成 | 2018-01-31 19:13 |
在能夠真正乘坐一輛自動駕駛汽車之前,相信不少人還會驚嘆 36 年前美國熱播的科幻劇《霹靂游俠》,那部片子的主角——即使放在今天看也十分智能的跑車 Kitt:擁有自我意識,可以自主思考,甚至還有感情!更重要的是,它本身就是一輛自動駕駛汽車。
雖然我們離真正的自動駕駛還遙遙無期,但通用汽車希望利用 Super Cruise (超級巡航)技術(shù)幫助我們在高速公路上實(shí)現(xiàn)類似的體驗(yàn)。
去年 9 月,搭載 Super Cruise 技術(shù)的凱迪拉克 CT6 發(fā)布,這被稱為「業(yè)內(nèi)第一款能解放雙手且專門針對高速公路的輔助駕駛系統(tǒng)」。
「在拿到這輛車的第二天,我就在高速公路上以每小時 70 英里的速度駕駛它。當(dāng)然,Super Cruise 功能是開啟的。在接下來的 40 分鐘里,雖然車輛在路上走走停停,但我沒有觸碰方向盤,也沒有踩剎車踏板,Super Cruise 讓我的雙手和雙腳解放了。」
說這話的是通用汽車 Super Cruise 技術(shù)總工程師 Jason Ditman,在解答關(guān)于 Super Cruise 技術(shù)問題時,他掩不住興奮地向雷鋒網(wǎng)介紹曾兩次帶家人在高速公路進(jìn)行長途駕駛的感受,他的家人為此還打趣說「Super Cruise 的表現(xiàn)比你本人駕駛還好?!?/p>
前不久,我們駕駛搭載 Super Cruise 技術(shù)的凱迪拉克 CT6 從洛杉磯出發(fā),一路向北行駛到舊金山,全程 382 英里。
也正是通過這次長途駕駛,讓我們得以一窺通用汽車對 Super Cruise 輔助駕駛系統(tǒng)背后的思考。
方向盤上綠色的燈條標(biāo)識表明車輛已經(jīng)進(jìn)入了 Super Cruise 模式
真正體驗(yàn) Super Cruise 是從匝道駛?cè)敫咚俟分箝_始的。
當(dāng)我們從匝道進(jìn)入高速公路后,CT6 的儀表盤出現(xiàn)一個白色的標(biāo)識,提示我們可以開啟 Super Cruise。在按下方向盤 9 點(diǎn)鐘方向的「Super Cruise」按鈕后,我們駕駛的汽車便進(jìn)入「超級巡航」模式。
以時速 75 英里的速度行駛在高速公路上,駕駛員的雙手并沒有放在方向盤上,任由 Super Cruise 加速、減速和超車。
沿途急馳而過的風(fēng)景讓人有些興奮。因?yàn)樵诮怀龇较虮P的控制權(quán)后,我們的角色就從「駕駛員」變成了「乘客」。
駕駛員將駕駛權(quán)交接給 Super Cruise 的過程是十分自然的。當(dāng)然, Super Cruise 也并不是隨時都能開啟。
因?yàn)?Super Cruise 的使用場景僅限于高速公路上。這個「高速公路」僅在分車道高速公路(設(shè)置有明確的上/下匝道)上可被激活使用,且車輛傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)沒有交通信號燈或行人。
你會發(fā)現(xiàn),這樣的限定場景為 Super Cruise 創(chuàng)造了一個路況簡單的行駛環(huán)境。按照通用工程師的話來說,這種環(huán)境本身就是一種安全冗余。
于是,我們這段「雙手脫離方向盤」的旅程開始了。不過,在 Super Cruise 模式下,雖然駕駛員的手腳都被「解放」,但這并不意味眼睛也「解放」了。
作為駕駛員,你的視線得隨時緊盯前方路況。
在 CT6 這輛車上,5 個攝像頭、1 個長距離雷達(dá)、5 個短距離雷達(dá)和 12 個超聲波雷達(dá)構(gòu)筑了 Super Cruise 的「眼睛」。其中,短距雷達(dá)、長距雷達(dá)和攝像頭(一個前向攝像頭,兩個位于后視鏡下方的攝像頭)服務(wù)于 Super Cruise。位于后尾箱的兩個攝像頭和超聲波雷達(dá)則用于自動泊車。
盡管這是一輛 Level 2 級別(輔助駕駛)功能的量產(chǎn)汽車,但 Super Cruise 的體驗(yàn)依然超出了我們的預(yù)期。
比如,在較為擁堵的高速路段,我們遇到前方車輛換道切入和剎停。Super Cruise 檢測到前車后,可以非常柔和、舒適的踩下剎車。
這樣的操作讓我們意識到, Super Cruise 在某種程度上是比人類更好的駕駛員,因而我們放開雙手的不安全感也因此打消。
在 Super Cruise 接管駕駛權(quán)的時候,你會發(fā)現(xiàn)方向盤上方的燈條(Lignt Bar)一直顯示為綠色,這表明它正處于工作狀態(tài)。
這個綠色燈條是駕駛員注意力保持系統(tǒng)(Driver Attention System)的一部分,也正是Super Cruise 的一個亮點(diǎn)。它可以通過視覺、觸覺、聽覺等提示方式來告知駕駛員接管車輛。
駕駛員注意力保持系統(tǒng)通過位于方向盤上方的攝像頭,以及燈條兩側(cè)紅外線對駕駛員的眼睛和面部進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,并通過燈條顏色的變化,將信息反饋給駕駛員,以讓他/她做出相應(yīng)操作。
當(dāng) Super Cruise 開啟的時候,燈條有 4 種狀態(tài):
綠色表示穩(wěn)定狀態(tài),顯示 Super Cruise 正在工作。
當(dāng)綠色發(fā)光條呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)時,表示駕駛員注意力必須馬上集中在駕駛上;
藍(lán)色表明 Super Cruise 在工作時,如果駕駛員希望控制車輛來實(shí)現(xiàn)變道,燈條顯示為藍(lán)色(換道需要人工操作);
紅色閃爍狀態(tài)意味著 Super Cruise 希望駕駛員將雙手放回方向盤以接管車輛的控制。
除此之外,Super Cruise 還有一系列提醒措施:如座椅震動、語音提醒。
可能很多人會好奇,假如駕駛員無法接管車輛,Super Cruise 會如何處理?通用將 Super Cruise 分為三個層級的預(yù)警(如上圖)。
如果駕駛員視線偏移,比如低頭看手機(jī),這時燈條為綠燈閃爍狀態(tài),提醒駕駛員需要接管車輛。如果想讓綠色燈條停止閃爍,唯一的辦法是駕駛員需要將注意力轉(zhuǎn)移到前方道路,這時燈條就會變?yōu)榉€(wěn)定的綠色,Super Cruise 則會繼續(xù)工作。
如果綠色燈條閃爍超過 5 秒鐘,駕駛員依然沒有反應(yīng),Super Cruise 將會到達(dá)二級預(yù)警,燈條顯示為紅燈閃爍,意味著駕駛員需要接管車輛。同時儀表盤也會出現(xiàn)相關(guān)信息,提醒駕駛員接管車輛。如果燈條一直閃爍,而駕駛員依然沒有接管車輛,這時車輛就會減速滑行。
如果駕駛員在 10 秒內(nèi)仍然沒有將雙手放回方向盤接管車輛,就會進(jìn)入三級預(yù)警。這意味著 Super Cruise 會被停止使用,車輛則在當(dāng)前道路減速直至停止。儀表盤上顯示「Super Cruise Lock out」,表明 Super Cruise 功能停止使用。
如果想再次激活 Super Cruise ,只能靠邊停車重新啟動車輛。
不同工作狀態(tài)下的儀表圖像
在某一段高速路上,通用工程師向我們演示警示三級預(yù)警
通用工程師向雷鋒網(wǎng)解釋,這么設(shè)計(jì)的原因是為了讓駕駛員保持對道路的注意力,Super Cruise 只是駕駛員的伙伴。「Super Cruise 是駕駛輔助系統(tǒng),而不是自動駕駛系統(tǒng)。這意味著要求駕駛員時刻關(guān)注前方道路情況,并隨時做好接管車輛的準(zhǔn)備?!顾麖?qiáng)調(diào)。
這種提供一系列警示和操作指令的交互界面,看起來十分有意思,一方面體現(xiàn)的是通用對安全性的顧慮,通過設(shè)置多重提醒來確保駕駛員及時接管車輛;另一方面明確劃分了責(zé)任定義:Super Cruise 輔助,責(zé)任在人 。
Super Cruise 的另一個亮點(diǎn)是引入高精地圖。高精地圖作為地圖傳感器,也為 Super Cruise 的安全冗余貢獻(xiàn)了不少力量。
高精地圖數(shù)據(jù)通過激光雷達(dá)測繪和掃描道路信息,獲取的信息包括車道編號、車輛所處位置、上下匝道信息以及離開高速公路駛?cè)朐训赖男畔ⅰ?/p>
Super Cruise 首席研發(fā)工程師 Daryl Wilson 告訴雷鋒網(wǎng),高精地圖信息和 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)提供了車輛實(shí)時方位信息,其準(zhǔn)確性是傳統(tǒng) GPS 系統(tǒng)的 4 到 8 倍。
引入高精地圖,使得 Super Cruise 的可靠性大幅提高。但與此同時,它也限定了 Super Cruise 的應(yīng)用:要在某一國家/地區(qū)上市該產(chǎn)品,就必須提前完成高速公路高精地圖的采集。
所以,為了實(shí)現(xiàn) Super Cruise 功能,通用對所有符合條件的高速公路進(jìn)行了地圖繪制,包括美國、加拿大和中國。目前通用在美國高速公路上共收集了 13 萬英里高精地圖數(shù)據(jù),并在每三個月對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行一次更新。
有了地圖,高精度 GPS 信息和地理圍欄信息,可以確保 Super Cruise 在符合條件的特定路況下被激活。
「地理圍欄」是指 Super Cruise 系統(tǒng)只在有地圖繪制的高速公路上行駛,如果不在地圖范圍內(nèi)駕駛,系統(tǒng)就無法啟動。而且,攝像頭會時刻檢測道路情況,來判定當(dāng)前車輛是否可以使用 Super Cruise。
那么,可否將 Super Cruise 簡單理解為 ACC+LKA 呢?按照通用工程師的解釋,我們可以將 Super Cruise 看作是 ACC+Blue Line(車道中央車道保持系統(tǒng))的組合。
Super Cruise 整合傳感器信息,形成一條沿車道中央的虛擬車輛控制路徑,Blue Line(藍(lán)線)則用于確保車輛保持在車道線中央行駛。Super Cruise 系統(tǒng)搭載的攝像頭則用于識別車道線,甚至前方的轉(zhuǎn)彎路況。
臨近高速公路出口,進(jìn)入匝道的時候,方向盤的燈條開始閃爍,提醒駕駛員必須重新接管汽車。
按照 SAE 對于自動駕駛等級的劃分,Super Cruise 屬于 Level 2 級別,即「限定條件下的自動駕駛」,這個「限定條件」便是高速公路。
不過,通用并沒有滿足于輔助駕駛(Super Cruise)。除了 Super Cruise ,通用收購的 Cruise Automation 正在研發(fā) Level 4 級別的自動駕駛。在今年底特律車展期間,通用宣布要在 2019 年推出一款沒有方向盤的自動駕駛汽車,并在共享移動出行領(lǐng)域開啟小規(guī)模運(yùn)營。
現(xiàn)在,該如何評價 Super Cruise 呢?
一方面,它讓我們將雙手脫離方向盤,這表現(xiàn)得相當(dāng)「激進(jìn)」;而另一方面,它將這種環(huán)境只限定在路況相對簡單的高速公路上,又顯得十分「保守」。
雖然 Super Cruise 看起來是這種「激進(jìn)」和「保守」的結(jié)合物,但卻十分有現(xiàn)實(shí)意義。
要知道,長時間在高速公路駕駛是沒有任何駕駛樂趣的,甚至?xí)鹌v,Super Cruise 則打破了這種無趣。我們可以適當(dāng)轉(zhuǎn)移部分注意力去做其他事情,比如喝水,輕松與后排乘客交流或一瞥沿途的風(fēng)景。如果我們想駕駛,又能夠隨時從 Super Cruise 那里接管對方向盤的控制。
臨近匝道,Super Cruise 通過光條閃爍紅燈告訴駕駛員,它的任務(wù)即將完成。駕駛員自然地接管了方向盤,然后撥動右轉(zhuǎn)向燈,汽車向右駛進(jìn)匝道,離開了高速公路。
在《與機(jī)器人共舞》一書中,作者試圖探討一個問題:機(jī)器將成為我們的奴隸、伙伴還是主人?從這次體驗(yàn)看,Super Cruise 就像是駕駛員的伙伴,我們與它共同完成了一次非常特別的長途駕駛旅程。
PS:過去 10 個月,雷鋒網(wǎng)團(tuán)隊(duì)在北京、上海、深圳、硅谷等地密集拜訪數(shù)百家智能駕駛技術(shù)團(tuán)隊(duì),經(jīng)過了一手采訪、調(diào)研和親身體驗(yàn),并用 2 個月時間梳理和篩選了 13 個關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域近 100 家智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵技術(shù)公司,《中美智能駕駛白皮書》最終成稿。
我們希望通過這份白皮書向你全方位展現(xiàn)中美智能駕駛的市場現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)發(fā)展及落地情況,幫你深入了解產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn),提前看到未來 3 到 5 年自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈各個細(xì)分環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的機(jī)會和趨勢。
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