美國首試通用 Super Cruise:一個激進和剋制並存的自動駕駛系統
自動駕駛到底離我們有多遠?
如果是站在一個普通消費者的角度來看這事兒,可能你會覺得遙不可及,但是從我這個汽車科技媒體從業者的角度來看,又近在眼前。尤其進入 2017 年,這種感覺尤其明顯。
信心來源於最近自動駕駛領域的一些產品落地計劃,也就是從技術到商品的轉變。標誌性事件在我看來有兩個,一是奧迪新 A8 的發布,它宣稱搭載了 L3 級別自動駕駛功能。另一個是來自美國的通用,他們宣布將在今年秋季北美推出的年度改款凱迪拉克 CT6 車型上正式搭載 Super Cruise 超級巡航系統。
長期關注自動駕駛的同學應該對 Super Cruise 不陌生,從前幾年開始,「通用正在研發一套高速公路自動駕駛系統」的新聞就不絕於耳。現在,隨著自動駕駛變得越來越熱門, Super Cruise 也終於完成了從研發到推向市場的進程,對於我來說,它也終於從一篇篇新聞報道變成了能實際體驗到的產品。
而且體驗的地點還是在它的老家——美國底特律。在它正式搭載在量產車上市之前,GeekCar 有幸成為全球首批在開放道路上體驗 Super Cruise 的中國媒體。
其實體驗的過程很簡單:在通用 Milford 試車場附近的 96 號高速上,我坐在一輛 CT6 的駕駛座上,開啟 Super Cruise,然後放開雙手,一邊看著它自己在高速公路上跑著,一邊和旁邊的通用工程師討論這套系統的邏輯和使用感受。幾分鐘之後,當快要駛下高速的時候,我重新握起方向盤,切換回人工操控。沒錯,這幾分鐘里,我一直沒碰方向盤。
還有個視頻:
(視頻里的「司機」是車聚網的封士明老師)
https://www.zhihu.com/video/881696507324137472通用的自動駕駛用起來是什麼體驗?
說說使用體驗:開上高速之後,我把車速控制在限速範圍內,然後保持方向平穩,過了幾秒,車子就會判定已經符合 Super Cruise 開啟條件,並且在液晶儀錶盤上給出一個綠色方向盤的圖標,看到這個圖標,按一下方向盤上的 Super Cruise 按鍵,就可以進入超級巡航模式,然後雙手離開方向盤即可。
而在行駛過程中,我們那台凱迪拉克 CT6 不管是加速還是剎車,都處理的比較平滑,沒有出現那種急加速急剎車的情況。即使是在有其他車輛從匝道插入到我們當前車道的情況下,它也沒有手忙腳亂的匆忙剎車。在新手和老司機之間,它表現得更像是一個老司機。遇到彎道,車子也會始終保持在車道中間線(虛擬的中間線)上行駛。
有人會問,Super Cruise 可不可以實現自動的便道?答案是不可以,他在現階段還是一個單車道的自動駕駛系統。變道的時候怎麼辦呢?其實我們上面的視頻裡面也提到了,就是,你需要人工去打轉向燈,人工轉動方向盤。變換到新的車道之後,系統會再次判斷是否具備了開啟 Super Cruise 的條件。
如果要駛離高速公路,也需要手工接管車輛,但是不用退出 Super Cruise 模式。
Super Cruise 的產品邏輯和技術解析
開始剖析 Super Cruise 的功能和邏輯之前,有必要再精確的介紹一下它:這是一套適用於分車道高速公路場景下的單車道自動駕駛系統,在駕駛員注意力集中的前提下,可以完全解放雙手。
看到這兒可能很多人都有疑惑:目前很多車上的 ACC 自適應巡航+主動車道保持功能,不是也能在一定程度上實現高速公路上的自動駕駛么?所以 Super Cruise 跟這些有什麼區別?
你確實可以把它理解為更高級的 ACC+車道保持。不過,你也得知道,對於謹小慎微的整車廠來說,「自動駕駛」這種詞是不敢亂用的,既然通用把 Super Cruise 稱作是自動駕駛系統,那它一定有不一樣的產品邏輯。
從功能和體驗層面上來說,它的獨特之處在於,首先,只能在高速公路上開啟這個功能,其次,一般的主動車道保持,即使是能始終保持在車道中間線行駛的那種,也都會有雙手脫離方向盤的時間限制,但是 Super Cruise 沒有。而在技術層面,它用到了高精度地圖。
以下進入產品經理時間。
本質上來看,和奧迪、特斯拉這樣的自動駕駛、半自動駕駛功能理念不同的是,通用想通過 Super Cruise 解決單一場景下的自動駕駛問題。類似「讓一部分人先富起來」,通用的思路就是先挑一件事做,儘可能做到滿分。
所以他們選擇了先在高速公路場景里做自動駕駛。之所以選擇高速公路,在我看來其實還是從北美用戶的用車習慣出發的。國內用戶主要的駕駛場景是在城市內,但是對於經常在城市和郊區間通勤的美國人來說,高速公路是繞不開的一個日常場景,所以把這部分場景解決好,是有實際意義的。而且,高速公路環境相對簡單,實現自動駕駛的難度遠比城市場景小。
但是,要在高速公路上實現自動駕駛,仍然需要人為的設定種種規則,畢竟作為傳統汽車廠商,不能像特斯拉那樣簡單粗暴,「安全」二字,仍然是要放在第一位的。
有幾個問題需要解決:1. 既然是高速公路自動駕駛系統,那麼如何讓這套系統只在高速上開啟,而不在其他路段開啟?2. 如何在保證足夠安全的前提下,實現完全的「解放雙手」?
要解決第一個問題,顯然不能依賴和信任駕駛員,必須得讓系統自行判別當前所處場景。其實要解決這個問題很簡單,就是判斷車輛是否正行駛在在高速公路的車道上,是的話就開啟功能,不是的話就禁用功能,但是這個需要非常精確的定位,所以通用在 Super Cruise 上面用到了高精度地圖。根據官方數據,結合高精度 GPS 系統,Super Cruise 的高精度地圖提供的實時方位數據準確性是傳統 GPS 的 4-8 倍。通用目前採集了美國大部分高速公路的高精度地圖,配合定位能力,車輛就可以判斷當前所處車道是否在系統資料庫里。如果資料庫里沒這條路,你就無論如何也開啟不了這個功能。換句話說,如果你開在一條新修的高速公路上,但是通用的資料庫里沒有這條路的高精度地圖數據,Super Cruise 也無法被開啟。
通用的工程師說,他們在加拿大和中國的高精度地圖的採集工作其實也正在進行中。換句話說,目前國內的圖商已經拿到了高精度地圖商用化的訂單。你能猜到是誰嗎?當然對於整車廠來說,這麼干意味著高昂的成本。
高精度地圖和高精度定位是這套自動駕駛系統非常非常重要的一個技術點。它不僅可以讓車輛判別自身是否屬於高速公路上,還可以輔助感測器去收集信息,幫助車輛決策。比如,通過高精度地圖數據,可以精確的獲得車輛前方道路的弧度等信息,這樣就可以讓車子的決策系統更有預見性的控制轉向、油門、剎車等執行機構。這要比單純依靠攝像頭、雷達感知世界靠譜的多。
這裡面也有一個和特斯拉不太一樣的思路,通用選擇的是自己去採集這些高精度地圖的信息(通過地圖供應商),而特斯拉是想希望通過每輛車內的攝像頭去採集路況信息,是一種眾包的模式。
好了,解決了第一個問題,我們再來說第二個問題,就是如何保證在絕對安全的前提下,可以讓駕駛員解放雙手。
通用給出的辦法是增加駕駛員注意力保持系統。
實際上在新款 CT6 上面,車輛內部增加了硬體:方向盤上面多出了警示燈帶,同時多了兩個分別拍攝駕駛員眼部和面部的攝像頭。
這兩個攝像頭協同工作,如果系統判斷出駕駛員的注意力沒有集中在前方,就會通過方向盤上的燈帶以及其他方式發出提醒。
當然,提醒強度是分梯度的,如果檢測到駕駛員注意力出現問題,會按照三個梯度進行提示,具體如下:
方向盤綠燈狀態:系統激活,狀態正常
一級警示:警示方式及策略:燈帶綠燈閃爍,車輛不採取控制措施消除機制:視線重新回到前方即可解除警示,如果視線沒有回正,則進入二級警示二級警示:警示方式及策略:燈帶紅燈閃爍,Super Cruise 功能退出,車輛減速或滑行,聲音警示開啟、座椅開始振動消除機制:雙手握住方向盤,否則進入三級警示三級警示:
警示方式及策略:燈帶紅燈閃爍,車輛自動施加制動,Super Cruise 功能被鎖定,聲音警示開啟,座椅開始振動,雙閃開啟,安吉星語音開始介入諮詢駕駛員狀態消除機制:路邊停車,重新啟動車輛
也就是說,它可以允許你有幾秒鐘的時間來開小差,但是,你在相對比較長的時間內還是要保證注意力的集中。這個提醒的時機並不是完全以時間作為依據的,它是根據車速、時間等等狀態去綜合判斷的結果。
還有一個問題:能否通過軟體升級以及簡單的硬體改動,讓老款 CT6 也用上 Super Cruise 功能?答案是幾乎不行。在硬體層面,新款 CT6 和老款相比增加了一個前視攝像頭,還增加了某些信號處理單元,再加上剛才提到的方向盤燈帶和車內攝像頭,所以……斷了改裝的念想吧……
至於法律法規問題,目前在美國,除了紐約州等少數地區之外,Super Cruise 都是獲得了批准,可以合法使用的。
在國內,這套系統的落地可能會是 2019 年,主要問題還是在於高速公路的高精度地圖的採集製作以及測試。
通用的工程師說了一句特別精闢的話來概括 Super Cruise 和特斯拉 Autopilot 的區別,他說,特斯拉是指令型的自動駕駛系統,而通用是交互型的自動駕駛系統。仔細想想,很有道理。
一個是來自矽谷的產品,一個是來自汽車城底特律的產品,這兩者在產品邏輯上展現出了巨大的差異。在我看來 Super Cruise 就是一個激進和剋制並存的自動駕駛產品。汽車巨頭在面對新技術時所表現出來的種種思考,在它上面也能找到一些痕迹。
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