[汽車(chē)之家 新鮮技術(shù)解讀] 自動(dòng)駕駛技術(shù)在近幾年快速發(fā)展,是眾多傳統(tǒng)整車(chē)廠及IT公司并驅(qū)爭(zhēng)先的領(lǐng)域。目前已經(jīng)或即將推向市場(chǎng)的量產(chǎn)車(chē)型自動(dòng)駕駛能力介于Level2(部分自動(dòng)化)和Level3(有條件自動(dòng)化)之間。去年9月,率先搭載通用汽車(chē)全新Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)的海外版凱迪拉克2018款CT6車(chē)型在美國(guó)正式上市,該系統(tǒng)能夠在高速公路上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,解放了駕駛員的雙手。究竟這套系統(tǒng)有何特點(diǎn),和特斯拉Autopilot以及奧迪Audi AI這兩套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)相比有何優(yōu)劣呢?下面我們一起來(lái)看看。
● Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)能干啥?
Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)屬于SAE美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)定義的Level2級(jí)別自動(dòng)駕駛系統(tǒng),可以在具備高清地圖數(shù)據(jù)的高速公路單一車(chē)道內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,工作車(chē)速范圍為0-143km/h(在約80km/h時(shí)可啟動(dòng)該系統(tǒng))。Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)除了具備市面上常見(jiàn)的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的自動(dòng)跟車(chē)功能外,其車(chē)道保持功能可自動(dòng)控制車(chē)輛的方向使車(chē)輛始終保持在車(chē)道中央行駛并能自動(dòng)通過(guò)彎道。這使得搭載Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)的CT6可以在高速公路單一車(chē)道內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,解放駕駛員的雙手,降低長(zhǎng)途駕駛的疲勞。
上面也提到了,Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)只能在單一車(chē)道內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,所以它不會(huì)自動(dòng)變道實(shí)現(xiàn)超車(chē)動(dòng)作。如果遇上前方慢車(chē),駕駛員想要變道超車(chē)的話,只能手動(dòng)打方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。
從功能上來(lái)看,Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)具備自適應(yīng)巡航以及車(chē)道保持功能,其車(chē)道保持系統(tǒng)允許駕駛員雙手離開(kāi)方向盤(pán),只負(fù)責(zé)監(jiān)控路況即可。這使得該系統(tǒng)超越了普通具備自適應(yīng)巡航和車(chē)道保持功能的駕駛輔助系統(tǒng),成為一套Level2自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
一般情況下,美國(guó)部分州和地方法律要求駕駛員的手要隨時(shí)放在方向盤(pán)上,但當(dāng)Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)在正常的自動(dòng)駕駛狀態(tài)下,駕駛員的雙手是可以離開(kāi)方向盤(pán)的,并且這種做法是安全的而且是被州和地方法律允許的。上面這段是通用的官方聲明,在美國(guó)嚴(yán)苛的交通安全法規(guī)的監(jiān)督下,通用敢這么說(shuō)就證明了Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)在安全性方面已經(jīng)達(dá)到足夠的高度。相對(duì)較窄但明確的運(yùn)行域、高清地圖數(shù)據(jù)以及車(chē)上眾多的路況感知傳感器是車(chē)輛自動(dòng)駕駛時(shí)的硬件安全保障。當(dāng)然,通用工程師幾年來(lái)對(duì)于該系統(tǒng)的調(diào)試也是功不可沒(méi)的,因?yàn)閼?yīng)對(duì)各種復(fù)雜交通狀況時(shí)的軟件控制策略才是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
● 硬件構(gòu)成
Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)用于監(jiān)控車(chē)輛所處環(huán)境的傳感器包括:1個(gè)長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)、5個(gè)短距離毫米波雷達(dá),內(nèi)后視鏡位置的1個(gè)單目攝像頭,車(chē)輛四周的4個(gè)攝像頭,1個(gè)GPS定位系統(tǒng)、2個(gè)慣性導(dǎo)航傳感器以及存儲(chǔ)了高清地圖數(shù)據(jù)的控制單元。
除了上述用于監(jiān)控環(huán)境的傳感器和進(jìn)行決策的控制單元外,Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)還在方向盤(pán)位置安裝了1個(gè)攝像頭,用于監(jiān)控駕駛員的注意力是否分散。為了在照明不足時(shí)照亮駕駛員面部,方向盤(pán)外環(huán)上還安裝了紅外線照明燈。而位于方向盤(pán)外環(huán)正中的是Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)的警示燈,在不同的情況下,該燈會(huì)亮起不同的顏色(紅色、藍(lán)色或綠色)來(lái)提示駕駛員。下文會(huì)有詳細(xì)介紹,請(qǐng)各位繼續(xù)往下看。
● 如何使用?
要使用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)需要先啟動(dòng)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)。自適應(yīng)巡航系統(tǒng)啟動(dòng)后,車(chē)輛會(huì)根據(jù)GPS信息判斷其所處的位置,如果車(chē)輛處在允許使用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)的高速公路上時(shí),儀表盤(pán)上會(huì)顯示一個(gè)灰色的方向盤(pán)圖標(biāo),此時(shí)駕駛員按下位于方向盤(pán)左側(cè)的一個(gè)按鈕就能啟動(dòng)Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng),讓車(chē)輛在高速公路上自動(dòng)駕駛。
● 可以解放雙手不代表可以分心
Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)屬于Level2級(jí)別部分自動(dòng)駕駛系統(tǒng),也就是說(shuō)它需要駕駛員時(shí)刻監(jiān)控路況以及系統(tǒng)運(yùn)行狀況。由于系統(tǒng)允許駕駛員雙手長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)方向盤(pán),所以為避免駕駛員雙手干別的事情分散了注意力,Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)位于方向盤(pán)上的攝像頭會(huì)通過(guò)面部識(shí)別技術(shù)時(shí)刻監(jiān)控駕駛員的面部朝向、眼睛開(kāi)閉等情況,如果發(fā)現(xiàn)駕駛員走神了,就會(huì)通過(guò)聲音、振動(dòng)、警示燈閃爍等方式來(lái)提醒駕駛員。
Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)在駕駛員視線偏離或系統(tǒng)故障的時(shí)候都會(huì)分階段地向駕駛員發(fā)出警示,提示駕駛員接管車(chē)輛,具體各階段車(chē)輛的警示方式可參看下表。
Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)各階段警告方式 | ||
情況 | 駕駛員視線偏離 | 系統(tǒng)限制或故障 |
第1階段 (持續(xù)2-7秒) | 方向盤(pán)指示燈和HUD抬頭顯示器上的 綠燈閃爍,直到駕駛員視線返回。 | 從第2階段開(kāi)始自動(dòng)報(bào)警 |
第2階段 (持續(xù)5秒) | 方向盤(pán)指示燈上的紅燈閃爍, 安全報(bào)警座椅振動(dòng),發(fā)出嘟嘟聲, 車(chē)輛滑行,直至駕駛員將雙手放回方向盤(pán)。 | 方向盤(pán)指示燈上的紅燈閃爍, 安全報(bào)警座椅振動(dòng),發(fā)出嘟嘟聲, 車(chē)輛滑行或制動(dòng),直至駕駛員將雙手 放回方向盤(pán)。 |
第3階段 | 系統(tǒng)被鎖定。發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警,車(chē)輛減速和 油門(mén)踏板反應(yīng)變遲鈍,直至駕駛員握住方向盤(pán)。 | 系統(tǒng)被鎖定。給出語(yǔ)音報(bào)警,車(chē)輛減速和 油門(mén)踏板反應(yīng)變遲鈍,直至駕駛員握住方向盤(pán)。 |
如果駕駛員一直不理會(huì)車(chē)輛警示,車(chē)輛會(huì)逐漸減速至停止,隨后車(chē)輛會(huì)通過(guò)車(chē)聯(lián)網(wǎng)把車(chē)輛的情況反饋至安吉星服務(wù)中心,安吉星的服務(wù)人員會(huì)打電話來(lái)詢問(wèn)情況并提供幫助。
● 和特斯拉Autopilot系統(tǒng)比怎么樣?
通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)首款在高速公路上解放駕駛員雙手的單車(chē)道自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。在高速公路單一車(chē)道內(nèi)行駛這種應(yīng)用場(chǎng)景中,通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)自動(dòng)化程度要優(yōu)于駕駛員雙手不能長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)方向盤(pán)的特斯拉Autopilot系統(tǒng)。
事故發(fā)生后,特斯拉除了將官網(wǎng)上的“自動(dòng)駕駛”一詞換為“自動(dòng)輔助駕駛”,避免消費(fèi)者產(chǎn)生誤解;此外,在新的Autopilot系統(tǒng)上周期性地檢測(cè)駕駛員的雙手是否按要求放在方向盤(pán)上,如果駕駛員忽視手扶方向盤(pán)的警告,車(chē)輛的Autopilot系統(tǒng)會(huì)制動(dòng)減速直至車(chē)輛停止,以此引導(dǎo)駕駛員養(yǎng)成手扶方向盤(pán)的習(xí)慣來(lái)隨時(shí)接管車(chē)輛控制權(quán)。
特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)允許雙手離開(kāi)方向盤(pán)并不意味著駕駛員就能撒手不管,恰恰相反,駕駛員應(yīng)該時(shí)刻留意車(chē)輛行駛情況和路況。對(duì)雙手離開(kāi)方向盤(pán)的時(shí)間進(jìn)行限制,目的正是提醒駕駛員,請(qǐng)做好隨時(shí)接管車(chē)輛的準(zhǔn)備。特斯拉的這一舉措避免了駕駛員對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的過(guò)度依賴,提升了車(chē)輛行駛的安全性,駕駛員手握方向盤(pán)在遇上突發(fā)情況時(shí)能夠第一時(shí)間接管車(chē)輛從而避免事故的發(fā)生。特斯拉官方表示,新系統(tǒng)將降低至少50%的事故率。
特斯拉和通用在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)理念上有著較大的不同。特斯拉以IT公司的思維來(lái)設(shè)計(jì)制造自動(dòng)駕駛汽車(chē),簡(jiǎn)化日常出行,目標(biāo)是最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的完全自動(dòng)駕駛;通用則是以傳統(tǒng)整車(chē)廠的思維來(lái)設(shè)計(jì)制造自動(dòng)駕駛汽車(chē),利用業(yè)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)在保留汽車(chē)駕駛樂(lè)趣的前提下,進(jìn)一步優(yōu)化用戶的駕駛體驗(yàn)。
● 和奧迪Audi AI系統(tǒng)比又如何?
奧迪全新A8在去年秋季在德國(guó)上市,該車(chē)搭載了一套Level3自動(dòng)駕駛系統(tǒng),并命名為“Audi AI”。全新A8可以在復(fù)雜道路交通狀況下,以低于37mph(約60km/h)的車(chē)速自動(dòng)駕駛,完全解放駕駛員雙手。全新A8具備ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)以及車(chē)道保持系統(tǒng),當(dāng)車(chē)速高于37mph時(shí),這兩個(gè)系統(tǒng)可以起作用實(shí)現(xiàn)駕駛輔助功能。
根據(jù)SAE美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)對(duì)自動(dòng)駕駛的分級(jí),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能否完成所有的駕駛操作(如變道、超車(chē)、駛離高速或靠邊停車(chē)等)是Level3系統(tǒng)和Level2系統(tǒng)的最大差別。為了實(shí)現(xiàn)Level3系統(tǒng)的功能,奧迪A8需要更多的傳感器來(lái)監(jiān)控路況環(huán)境來(lái)提升系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)也需要復(fù)雜的控制策略來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況(前車(chē)突然緊急制動(dòng)、加塞、行人突然沖出馬路)以避免交通事故。
奧迪A8上除了采用搭載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器外,還在車(chē)頭布置了一個(gè)激光雷達(dá)以實(shí)現(xiàn)更可靠的障礙物識(shí)別能力。該激光雷達(dá)配置在現(xiàn)款的特斯拉MODEL S和凱迪拉克CT6上暫時(shí)還沒(méi)有配備,這也反映了Level3自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛前方障礙物識(shí)別能力有更高的要求。
三款自動(dòng)駕駛汽車(chē)傳感器對(duì)比 | |||
車(chē)型名稱 | 奧迪A8 | 特斯拉MODEL S(2.0版硬件) | 凱迪拉克CT6 |
前置攝像頭 | 2個(gè) | 3個(gè) | 2個(gè) |
車(chē)側(cè)攝像頭 | 2個(gè) | 2個(gè) | 2個(gè) |
后置攝像頭 | 1個(gè) | 4個(gè) | 1個(gè) |
超聲波傳感器 | 12個(gè) | 12個(gè) | 12個(gè) |
前置毫米波雷達(dá) | 3個(gè) | 1個(gè) | 5個(gè) |
后置毫米波雷達(dá) | 2個(gè) | 無(wú) | 1個(gè) |
前置激光雷達(dá) | 1個(gè) | 無(wú) | 無(wú) |
后置激光雷達(dá) | 無(wú) | 無(wú) | 無(wú) |
可以看到,全新A8的這套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)更偏向于擁堵路況及市區(qū)路況的自動(dòng)駕駛。這和通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景有著非常大的差異。這或許是因?yàn)闅W洲和美國(guó)用車(chē)環(huán)境的不同,導(dǎo)致奧迪和通用在產(chǎn)品規(guī)劃上走了不同的路線。而如果把特斯拉Autopilot系統(tǒng)拉進(jìn)來(lái)討論的話,通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)和奧迪Audi AI系統(tǒng)就有了一定的共性——傳統(tǒng)整車(chē)廠更愿意用新技術(shù)去解決單一問(wèn)題,向Level5完全自動(dòng)駕駛邁進(jìn)的步伐更為循序漸進(jìn)。而特斯拉的做法則更像IT企業(yè),做法更為激進(jìn)和更具革命性,希望一步就能邁向Level5完全自動(dòng)駕駛。
● 全文總結(jié)
通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)由于解放了駕駛員的雙手,使得高速長(zhǎng)途駕駛的疲勞得以大大減輕。該系統(tǒng)作為一套Level2自動(dòng)駕駛系統(tǒng),需要駕駛員時(shí)刻監(jiān)控車(chē)輛和系統(tǒng)運(yùn)行情況,完善的駕駛員注意力監(jiān)控系統(tǒng)可有效監(jiān)控駕駛員,避免車(chē)輛自動(dòng)駕駛過(guò)程中因駕駛員分心而造成事故。通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)并不是一個(gè)“全才”,其較窄的運(yùn)行域限制了其應(yīng)用范圍,但這使得駕駛員非常清晰該系統(tǒng)在什么路段可以正常使用;而不像特斯拉Autopilot系統(tǒng)那樣,運(yùn)行域較廣,但運(yùn)行域邊界模糊,駕駛員很難清晰判斷系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,容易因疏忽造成事故。通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)和奧迪Audi AI系統(tǒng)的運(yùn)行域有較大差異,一個(gè)針對(duì)高速公路而設(shè),另一個(gè)則針對(duì)擁堵路段中低速路況,由于奧迪Audi AI系統(tǒng)在運(yùn)行域內(nèi)能自動(dòng)完成所有駕駛操作,所以其自動(dòng)駕駛功能要更強(qiáng)和更完善。通用Super Cruise超級(jí)巡航系統(tǒng)是一套依賴于高清地圖數(shù)據(jù)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),而國(guó)內(nèi)高清地圖資源是受到管控的,這意味著該系統(tǒng)想要進(jìn)入國(guó)內(nèi)就要和地圖供應(yīng)商合作或直接購(gòu)買(mǎi)地圖資源。國(guó)內(nèi)高清地圖數(shù)據(jù)與該系統(tǒng)是否匹配?該系統(tǒng)是否能滿足我國(guó)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的法規(guī)?上述問(wèn)題都為該系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)落地增添了不少變數(shù)。(文/汽車(chē)之家 常慶林 圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
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