通用“超級(jí)巡航”系統(tǒng)讓凱迪拉克的駕駛員成為乘客，向更先進(jìn)的汽車自動(dòng)駕駛邁出第一步。

“超級(jí)巡航”是一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步，可以協(xié)助用戶適應(yīng)特定條件下的高速公路無(wú)人駕駛。請(qǐng)注意，方向盤上方亮起的綠色光條代表車輛已經(jīng)被“超級(jí)巡航”系統(tǒng)接管。

今年 9 月下旬的兩個(gè)大晴天，我們乘坐一款世界上最先進(jìn)的豪華轎車，與一家享有盛譽(yù)的汽車制造商，共同開啟了一場(chǎng)了不起的公路旅程。不過(guò)，這次和以往有所不同。

我們從芝加哥出發(fā)一路向南，駛?cè)胍晾Z伊州的 57 號(hào)州際公路，我對(duì) Sam 說(shuō)，“車子已經(jīng)行駛大約 500 英里了，而你和我碰都沒(méi)碰過(guò)方向盤，這相當(dāng)了不起，太棒了。”

Sam Abuelsamid 曾是一名專業(yè)的電子系統(tǒng)工程師，而后轉(zhuǎn)行成為記者，現(xiàn)任《汽車工程》專欄作家。他回答說(shuō)，“如果不想在長(zhǎng)途駕駛中太辛苦，你可以考慮買這款車。”

接著，這輛 2018 款凱迪拉克 CT6 繼續(xù)在無(wú)人駕駛的狀態(tài)下行駛了 200 英里（321 公里），我們?cè)谲囕v快到目的地孟菲斯時(shí)，才重新接管了方向盤。總結(jié)一下，我們這趟旅程的總里程約 900 英里（1450 公里），其中75％均是在汽車最新“超級(jí)巡航”技術(shù)的支持下，通過(guò)自動(dòng)駕駛進(jìn)行的。按照 SAE 的定義，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的無(wú)人駕駛水平已經(jīng)達(dá)到 2 級(jí)，即“部分無(wú)人駕駛”。這意味著，在特定駕駛環(huán)境下，裝載“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的車輛可以在人類駕駛員的監(jiān)督下進(jìn)行自動(dòng)駕駛，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)重新把控制交還給人類駕駛員。

“超級(jí)巡航”的準(zhǔn)確定義更接近一款“自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)”，2018 款凱迪拉克 CT6 旗艦轎車是通用汽車首款搭載“超級(jí)巡航”功能的車型。通用汽車曾在 5 年前就展示過(guò)類似系統(tǒng)，公司當(dāng)時(shí)的計(jì)劃是在 2016 年進(jìn)行發(fā)布。然而通用后來(lái)遭遇了耗資數(shù)十億美元的“點(diǎn)火開關(guān)召回”事件，而特斯拉的 Autopilot 系統(tǒng)又被卷入一場(chǎng)交通致死事故，在此背景下，通用明智地“暫?！绷藷o(wú)人駕駛系統(tǒng)的研發(fā)。此外，一些特斯拉 (Tesla) 車主還將車輛置于 Autopilot （自動(dòng)駕駛）模式下行駛，自己卻爬到車輛后座拍攝視頻上傳到社交網(wǎng)絡(luò)，這也引起了通用汽車工程師和一些安全專家的擔(dān)憂，因此對(duì)待“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的研發(fā)工作更加謹(jǐn)慎。

2017 年夏季，通用汽車的“超級(jí)巡航”系統(tǒng)已經(jīng)全面完成開發(fā)和驗(yàn)證，做好了登陸凱迪拉克 CT6 轎車的準(zhǔn)備。為展示公司對(duì)“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的信心，通用汽車邀請(qǐng)了一些媒體乘坐一個(gè)小型CT6 轎車車隊(duì)，參加從紐約到洛杉磯的自動(dòng)駕駛旅程，行程共分為 3 段，每段大約 1000 英里。Sam 和我選擇了“克利夫蘭 - 芝加哥 - 孟菲斯”的第二段路線。此外，由于目前“超級(jí)巡航”系統(tǒng)僅支持告訴公路行駛環(huán)境，因此我們這段旅程的絕大部分時(shí)間均沿著美國(guó)洲際公路和多車道高速路進(jìn)行。

通用汽車與數(shù)字地圖專家公司 Ushr合作，為北美地區(qū)的高速公路繪制高分辨率的 3D地圖。

駕駛員監(jiān)控基準(zhǔn)

通用的汽車工程師和人機(jī)接口設(shè)計(jì)師共同為“超級(jí)巡航”系統(tǒng)打造了一個(gè)操作簡(jiǎn)單、界面直觀的交互系統(tǒng)。駕駛員按下方向盤輻條左方的按鈕，即可命令車輛沿著車道中央行駛。此時(shí)，車輛中央儀表盤上將亮起一個(gè)圖標(biāo)，示意系統(tǒng)已做好準(zhǔn)備；接著，駕駛員再次按下該按鈕，屏幕上的圖標(biāo)和方向盤上方的燈條將同時(shí)變成綠色，代表“超級(jí)巡航”系統(tǒng)已經(jīng)接管車輛的方向盤，將以每小時(shí)不超過(guò) 80 英里（129 公里／小時(shí)）的“官方設(shè)定最高速度”在高速公路上行駛。不過(guò)，也有記者提到，凱迪拉克 CT6 在“超級(jí)巡航”模式下的最高時(shí)速曾達(dá)到 90 英里／小時(shí)（145 公里／小時(shí)）。

此后，駕駛員可以松開方向盤，而車輛將沿著車道居中行駛，即使有些地方的車道標(biāo)記已經(jīng)褪色或根本不存在（例如最近鋪過(guò)瀝青的路段），也不會(huì)出現(xiàn)偏移。Sam 和我有幾乎超過(guò) 1 個(gè)小時(shí)完全沒(méi)有接觸方向盤。不過(guò)在超車時(shí)，駕駛員仍需要踩下油門，但“超級(jí)巡航”系統(tǒng)將在駕駛員松開踏板后很快恢復(fù)對(duì)車輛的控制。此外，駕駛員在手動(dòng)制動(dòng)后，按下按鈕也會(huì)重新啟動(dòng)“超級(jí)巡航”系統(tǒng)。

凱迪拉克 CT6 豪華轎車搭載“超級(jí)巡航”系統(tǒng)，除了加載的地圖數(shù)據(jù)和優(yōu)異的數(shù)據(jù)融合功能外，車輛還配置了 3 個(gè)攝像頭和 5 個(gè)雷達(dá)傳感器。

“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的硬件主要包括：3 個(gè)外部攝像頭（1 個(gè)面向前方，安裝在車輛后視鏡中；另外 2 個(gè)則位于后視鏡外殼上）和 5 個(gè)雷達(dá)傳感器（1 個(gè)遠(yuǎn)距離前視單元；其余 4 個(gè)為短距離側(cè)向單元，分別安裝在車輛的四個(gè)角上）。在進(jìn)入隧道后，車輛仍將在“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的控制下最多行駛 0.6 英里（1 公里），而后開始重新進(jìn)行航位推算。

“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分為“駕駛員注意力監(jiān)視器 ”( Driver Attention Monitor ) 。 監(jiān)視器的工作原理在于：方向盤燈條內(nèi)的紅外發(fā)射器會(huì)將數(shù)千個(gè)不可見的紅外光點(diǎn)投射到駕駛員臉上，而車輛轉(zhuǎn)向柱上有一個(gè)幾乎無(wú)法發(fā)現(xiàn)的小型攝像機(jī)，用于捕捉這些光點(diǎn)的變化，監(jiān)測(cè)駕駛員頭部、面部和眼睛的位置和移動(dòng)情況，進(jìn)而判斷：駕駛員是否在注視前方道路，并保持注意力集中？駕駛員是否閉上眼睛休息了？Sam 和我都帶著太陽(yáng)鏡，并想用“眨眼”和“翻白眼”等動(dòng)作來(lái)欺騙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但一次也沒(méi)有成功。

值得注意的是，CT6 的車主可能需要花一些時(shí)間適應(yīng)車輛的“超級(jí)巡航”系統(tǒng)。這主要是因?yàn)橄到y(tǒng)允許駕駛員將目光離開前方道路，檢查后視鏡或設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)間限制僅為幾秒，而且時(shí)間限制也會(huì)因車速變化而有所調(diào)整。這意味著，駕駛員可能沒(méi)有時(shí)間向迎面駛過(guò)的法拉利行個(gè)注目禮，或欣賞道路兩邊的舊谷倉(cāng)，因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)在這種情況下提醒駕駛員保持注意力，并不斷升級(jí)提醒方式，直至駕駛員的目光重新回到前方道路。

通過(guò)體驗(yàn)“超級(jí)巡航”系統(tǒng)在車道保持、進(jìn)行轉(zhuǎn)向和制動(dòng)操作的能力，Sam 和我都認(rèn)為，通用汽車的傳感器融合和校準(zhǔn)技術(shù)，均優(yōu)于迄今為止我們測(cè)試過(guò)的任何 SAE 1級(jí)自動(dòng)駕駛汽車。

據(jù)通用的車輛性能經(jīng)理Robb Bolio 介紹，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的最大感知距離為 2500 米（1.5 英里），系統(tǒng)的傳感器陣列和控制器均來(lái)自通用汽車的 ADAS 組件供應(yīng)商。系統(tǒng)的軟件部分是由公司內(nèi)部團(tuán)隊(duì)研發(fā)的，而Trimble 公司則為通用提供了精確度達(dá)到 2 米（6.5 英尺）的 GPS 系統(tǒng)。

“超級(jí)巡航”系統(tǒng)并未使用激光雷達(dá)。通用汽車委托總部位于亞特蘭大的 Ushr 公司（該公司前身屬于 GeoDigital）對(duì)美國(guó)和加拿大地區(qū)超過(guò) 16 萬(wàn)英里（257,500 公里）的高速公路繪制了精確的 3D 高清數(shù)字地圖，而這也是“超級(jí)巡航”軟件的核心基礎(chǔ)部分。

“這就像是高速公路的‘地理圍欄’”，Bolio 指出，“目前尚未到覆蓋鄉(xiāng)村道路、城鎮(zhèn)或市區(qū)道路。”地圖數(shù)據(jù)可以“提供準(zhǔn)確的彎道、路線及備注的詳細(xì)信息”。并且您在提車時(shí)4S店將為您進(jìn)行OTA空中升級(jí)更新數(shù)據(jù)。在長(zhǎng)約 900 英里的行駛中，我們乘坐的CT6 在絕大多數(shù)的并道或看不到標(biāo)識(shí)的情況下，均能穩(wěn)定保持居中行駛。不過(guò)，車輛的確有幾次在下匝道處試圖下去，但很快又能重新回到預(yù)定的車道。

安裝在 CT6 轉(zhuǎn)向柱上的微型攝像頭可以精確監(jiān)控駕駛者的頭部和眼部運(yùn)動(dòng)，支持“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的工作。注意，儀表盤上的綠色“方向盤”圖標(biāo)代表“超級(jí)巡航” 系統(tǒng)已經(jīng)接管車輛。

方向盤交還給你！

按照設(shè)計(jì)，當(dāng)駕駛員分心情況超過(guò) 5 秒時(shí)，車輛的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)將開始發(fā)出穩(wěn)定的警告信息，并不斷進(jìn)行升級(jí)，直至駕駛員重新恢復(fù)注意力。進(jìn)行警告時(shí)，車輛儀表盤上的綠色“超級(jí)巡航”圖標(biāo)和方向盤上的燈條將開始閃爍，而且系統(tǒng)還會(huì)發(fā)出聲音信號(hào)。此外，凱迪拉克還可為駕駛員提供全新的座椅震動(dòng)警告功能（用戶可選裝），也可以有效將駕駛員的注意力拉回來(lái)。警告持續(xù)五秒之后，綠色的視覺(jué)警示燈將變?yōu)榧t色，而聽覺(jué)和觸覺(jué)警示也將不斷升級(jí)。

如果駕駛員仍未做出反應(yīng)（車輛必須通過(guò)方向盤輪圈上的觸摸傳感器“感受”到駕駛員的注意力恢復(fù)），再過(guò)五秒后車輛將在“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的控制下在車道中央減速停車。Bolio 解釋說(shuō)，通用汽車的研究結(jié)果顯示，路上停車比路肩上停車更加安全，因?yàn)橛袝r(shí)根本就沒(méi)有路肩。車輛減速時(shí)，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)也會(huì)關(guān)閉，直至駕駛員重新啟動(dòng)車輛。此外，當(dāng)車輛完全停下后，系統(tǒng)還會(huì)在車上人員需要緊急醫(yī)療護(hù)理的情況下，呼叫“安吉星” (OnStar) 系統(tǒng)，并通知急救人員。

在設(shè)計(jì)方面，也許有人認(rèn)為，通用汽車 2018 款 CT6 的“超級(jí)巡航”系統(tǒng)仍有限制，但其他人，包括我本人在內(nèi)，均認(rèn)為“超級(jí)巡航”系統(tǒng)是通往更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的“5 秒限制”需要駕駛員時(shí)刻保持注意力，這意味著我們?cè)诔^(guò) 900 英里的旅程中幾乎無(wú)法放松頭部和眼睛。事實(shí)上，我發(fā)現(xiàn)在“超級(jí)巡航“模式下，我比“自己在高速公路上開車”還要警醒，因?yàn)轳{駛員必須隨時(shí)準(zhǔn)備接管控制權(quán)。

目前，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)還不會(huì)自動(dòng)變道，這項(xiàng)任務(wù)仍需駕駛員完成。此外，該系統(tǒng)無(wú)法像梅賽德斯 E 級(jí)轎車搭載的輔助駕駛系統(tǒng)那樣，能夠理解道路上的限速標(biāo)志，也無(wú)法通過(guò)施工區(qū)周圍設(shè)置了護(hù)欄警戒線的區(qū)域。我們乘坐的 CT6 至少有一次在剛剛駛?cè)敕献詣?dòng)駕駛條件的施工區(qū)域后，突然將控制權(quán)交還給我。

此外，一些同樣參加了第二段旅程的媒體也提出，當(dāng)一大早從從克利夫蘭出發(fā)，向西行駛時(shí)，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)怎么也啟動(dòng)不了。Bolio 已經(jīng)了解這個(gè)問(wèn)題的存在，他解釋說(shuō)，這是因?yàn)楫?dāng)陽(yáng)光中特定波長(zhǎng)的紅外線以特定角度進(jìn)入車輛時(shí)，車輛駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)射器可能無(wú)法正常發(fā)射光點(diǎn)。這會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控?cái)z像機(jī)無(wú)法“看到”駕駛員的臉，因此“超級(jí)巡航”系統(tǒng)也無(wú)法工作，只有在進(jìn)入車內(nèi)的這種光線消失時(shí)，問(wèn)題才能解決。

據(jù)我估算，“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的成本大約在 400 美元，而該系統(tǒng)的選裝價(jià)格則為 5000 美元，因此可以輕松收回成本?！俺?jí)巡航”系統(tǒng)是高配 CT6 車型的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。由于受日光影響的問(wèn)題，建議經(jīng)銷商處的銷售人員將試駕安排在太陽(yáng)升起后進(jìn)行。

然而，通用汽車的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手早已在凱迪拉克的4S店門口排起了長(zhǎng)隊(duì)，迫不及待要對(duì)“超級(jí)巡航”系統(tǒng)進(jìn)行拆解分析。

通用汽車“超級(jí)巡航”車輛性能經(jīng)理Robb Bolio 在混動(dòng)和電動(dòng)汽車項(xiàng)目方面的經(jīng)驗(yàn)非常豐富。

超級(jí)巡航–“通往自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵一步”

在從芝加哥開啟長(zhǎng)約 900 英里的 CT6 “超級(jí)巡航”測(cè)試前，《國(guó)際汽車工程》曾采訪了通用的車輛性能經(jīng)理 Robb Bolio：

SAE：為什么通用汽車決定重新考慮最初的“超級(jí)巡航”項(xiàng)目，并一些在功能方面顯的過(guò)于保守？

Robb Bolio：很顯然，其中肯定有安全方面的考慮，包括進(jìn)行地圖驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)萬(wàn)無(wú)一失。我們希望駕駛員隨時(shí)隨地都可以使用“超級(jí)巡航”系統(tǒng)，但為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)健和安全，這并不現(xiàn)實(shí)。

“超級(jí)巡航”系統(tǒng)是公司實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通用決定通過(guò)這種技術(shù)的發(fā)展，最終為客戶提供真正的自動(dòng)駕駛汽車。在工作中，我最喜歡的部分就是整合；我的團(tuán)隊(duì)曾參與過(guò)第一代雪佛蘭 Volt、Spark EV 和 Bolt EV 項(xiàng)目的開發(fā)。這些都是公司的關(guān)鍵性戰(zhàn)略項(xiàng)目，我們也必須適應(yīng)這種高速發(fā)展的節(jié)奏，并為后期改動(dòng)做好準(zhǔn)備。

“超級(jí)巡航”系統(tǒng)的主要組成部分包括：自適應(yīng)巡航控制、車道居中控制、駛員監(jiān)控系統(tǒng)，以及基于非常復(fù)雜算法的“虛擬車道”系統(tǒng)。這是一種更高級(jí)別的系統(tǒng)整合與傳感器融合。因此，我們決定在相關(guān)研發(fā)中保持格外謹(jǐn)慎的態(tài)度，公司的領(lǐng)導(dǎo)層也支持我們的決定，一切都必須萬(wàn)無(wú)一失。

我們還親自完成了軟件部分的開發(fā)——該系統(tǒng)使用的所有算法都是由通用的內(nèi)部團(tuán)隊(duì)研發(fā)的。我們希望真正掌控這項(xiàng)技術(shù)。在傳感器和處理器方面，我們會(huì)與供應(yīng)商合作，但最終是我們?cè)谕苿?dòng)整個(gè)過(guò)程的發(fā)展，也希望能夠擁有相關(guān)技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尤其是在軟件方面。這些關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合方式對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要。

SAE：在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，盡管一下子確定所有部分比較困難，但您是否是從系統(tǒng)整合的角度看待這個(gè)項(xiàng)目的呢？

Robb Bolio：沒(méi)錯(cuò)。在與供應(yīng)商合作時(shí)，隨著項(xiàng)目推進(jìn)，技術(shù)規(guī)格隨時(shí)都會(huì)有所變化。我們也在前進(jìn)過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)；我們可能的確已經(jīng)確定了一組規(guī)格，但兩個(gè)月后又決定要改，這很正常。不過(guò)，擁有軟件系統(tǒng)可以讓我們以相對(duì)較低的成本，實(shí)現(xiàn)快速迭代。你很難在項(xiàng)目一開始就完全確定項(xiàng)目完成時(shí)會(huì)是什么樣子，這非常困難。