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与机器人共舞,我们在 5 号公路体验了一把通用汽车的“半自动驾驶”

在能够真正乘坐一辆自动驾驶汽车之前,相信不少人还会惊叹 36 年前美国热播的科幻剧《霹雳游侠》,那部片子的主角——即使放在今天看也十分智能的跑车 Kitt:拥有自我意识,可以自主思考,甚至还有感情!更重要的是,它本身就是一辆自动驾驶汽车。

虽然我们离真正的自动驾驶还遥遥无期,但通用汽车希望利用 Super Cruise (超级巡航)技术帮助我们在高速公路上实现类似的体验。

去年 9 月,搭载 Super Cruise 技术的凯迪拉克 CT6 发布,这被称为「业内第一款能解放双手且专门针对高速公路的辅助驾驶系统」。

「在拿到这辆车的第二天,我就在高速公路上以每小时 70 英里的速度驾驶它。当然,Super Cruise 功能是开启的。在接下来的 40 分钟里,虽然车辆在路上走走停停,但我没有触碰方向盘,也没有踩刹车踏板,Super Cruise 让我的双手和双脚解放了。」

说这话的是通用汽车 Super Cruise 技术总工程师 Jason Ditman,在解答关于 Super Cruise 技术问题时,他掩不住兴奋地向雷锋网介绍曾两次带家人在高速公路进行长途驾驶的感受,他的家人为此还打趣说「Super Cruise 的表现比你本人驾驶还好。」

开启「Super Cruise」

前不久,我们驾驶搭载 Super Cruise 技术的凯迪拉克 CT6 从洛杉矶出发,一路向北行驶到旧金山,全程 382 英里。

也正是通过这次长途驾驶,让我们得以一窥通用汽车对 Super Cruise 辅助驾驶系统背后的思考。

方向盘上绿色的灯条标识表明车辆已经进入了 Super Cruise 模式

真正体验 Super Cruise 是从匝道驶入高速公路之后开始的。

当我们从匝道进入高速公路后,CT6 的仪表盘出现一个白色的标识,提示我们可以开启 Super Cruise。在按下方向盘 9 点钟方向的「Super Cruise」按钮后,我们驾驶的汽车便进入「超级巡航」模式。

以时速 75 英里的速度行驶在高速公路上,驾驶员的双手并没有放在方向盘上,任由 Super Cruise 加速、减速和超车。

沿途急驰而过的风景让人有些兴奋。因为在交出方向盘的控制权后,我们的角色就从「驾驶员」变成了「乘客」。

驾驶员将驾驶权交接给 Super Cruise 的过程是十分自然的。当然, Super Cruise 也并不是随时都能开启。

因为 Super Cruise 的使用场景仅限于高速公路上。这个「高速公路」仅在分车道高速公路(设置有明确的上/下匝道)上可被激活使用,且车辆传感器监控范围内没有交通信号灯或行人。

你会发现,这样的限定场景为 Super Cruise 创造了一个路况简单的行驶环境。按照通用工程师的话来说,这种环境本身就是一种安全冗余。

于是,我们这段「双手脱离方向盘」的旅程开始了。不过,在 Super Cruise 模式下,虽然驾驶员的手脚都被「解放」,但这并不意味眼睛也「解放」了。

作为驾驶员,你的视线得随时紧盯前方路况。

人机交互:如何与驾驶员进行交流?

在 CT6 这辆车上,5 个摄像头、1 个长距离雷达、5 个短距离雷达和 12 个超声波雷达构筑了 Super Cruise 的「眼睛」。其中,短距雷达、长距雷达和摄像头(一个前向摄像头,两个位于后视镜下方的摄像头)服务于 Super Cruise。位于后尾箱的两个摄像头和超声波雷达则用于自动泊车。

尽管这是一辆 Level 2 级别(辅助驾驶)功能的量产汽车,但 Super Cruise 的体验依然超出了我们的预期。

比如,在较为拥堵的高速路段,我们遇到前方车辆换道切入和刹停。Super Cruise 检测到前车后,可以非常柔和、舒适的踩下刹车。

这样的操作让我们意识到, Super Cruise 在某种程度上是比人类更好的驾驶员,因而我们放开双手的不安全感也因此打消。

在 Super Cruise 接管驾驶权的时候,你会发现方向盘上方的灯条(Lignt Bar)一直显示为绿色,这表明它正处于工作状态。

这个绿色灯条是驾驶员注意力保持系统(Driver Attention System)的一部分,也正是Super Cruise 的一个亮点。它可以通过视觉、触觉、听觉等提示方式来告知驾驶员接管车辆。

驾驶员注意力保持系统通过位于方向盘上方的摄像头,以及灯条两侧红外线对驾驶员的眼睛和面部进行实时监控,并通过灯条颜色的变化,将信息反馈给驾驶员,以让他/她做出相应操作。

当 Super Cruise 开启的时候,灯条有 4 种状态:

  • 绿色表示稳定状态,显示 Super Cruise 正在工作。

  • 当绿色发光条呈现闪烁状态时,表示驾驶员注意力必须马上集中在驾驶上;

  • 蓝色表明 Super Cruise 在工作时,如果驾驶员希望控制车辆来实现变道,灯条显示为蓝色(换道需要人工操作);

  • 红色闪烁状态意味着 Super Cruise 希望驾驶员将双手放回方向盘以接管车辆的控制。

除此之外,Super Cruise 还有一系列提醒措施:如座椅震动、语音提醒。

可能很多人会好奇,假如驾驶员无法接管车辆,Super Cruise 会如何处理?通用将 Super Cruise 分为三个层级的预警(如上图)。

如果驾驶员视线偏移,比如低头看手机,这时灯条为绿灯闪烁状态,提醒驾驶员需要接管车辆。如果想让绿色灯条停止闪烁,唯一的办法是驾驶员需要将注意力转移到前方道路,这时灯条就会变为稳定的绿色,Super Cruise 则会继续工作。

如果绿色灯条闪烁超过 5 秒钟,驾驶员依然没有反应,Super Cruise 将会到达二级预警,灯条显示为红灯闪烁,意味着驾驶员需要接管车辆。同时仪表盘也会出现相关信息,提醒驾驶员接管车辆。如果灯条一直闪烁,而驾驶员依然没有接管车辆,这时车辆就会减速滑行。

如果驾驶员在 10 秒内仍然没有将双手放回方向盘接管车辆,就会进入三级预警。这意味着 Super Cruise 会被停止使用,车辆则在当前道路减速直至停止。仪表盘上显示「Super Cruise Lock out」,表明 Super Cruise 功能停止使用。

如果想再次激活 Super Cruise ,只能靠边停车重新启动车辆。

不同工作状态下的仪表图像

  在某一段高速路上,通用工程师向我们演示警示三级预警

通用工程师向雷锋网解释,这么设计的原因是为了让驾驶员保持对道路的注意力,Super Cruise 只是驾驶员的伙伴。「Super Cruise 是驾驶辅助系统,而不是自动驾驶系统。这意味着要求驾驶员时刻关注前方道路情况,并随时做好接管车辆的准备。」他强调。

这种提供一系列警示和操作指令的交互界面,看起来十分有意思,一方面体现的是通用对安全性的顾虑,通过设置多重提醒来确保驾驶员及时接管车辆;另一方面明确划分了责任定义:Super Cruise 辅助,责任在人 。

引入高精地图

Super Cruise 的另一个亮点是引入高精地图。高精地图作为地图传感器,也为 Super Cruise 的安全冗余贡献了不少力量。

高精地图数据通过激光雷达测绘和扫描道路信息,获取的信息包括车道编号、车辆所处位置、上下匝道信息以及离开高速公路驶入匝道的信息。

Super Cruise 首席研发工程师 Daryl Wilson 告诉雷锋网,高精地图信息和 GPS 导航系统提供了车辆实时方位信息,其准确性是传统 GPS 系统的 4 到 8 倍。

引入高精地图,使得 Super Cruise 的可靠性大幅提高。但与此同时,它也限定了 Super Cruise 的应用:要在某一国家/地区上市该产品,就必须提前完成高速公路高精地图的采集。

所以,为了实现 Super Cruise 功能,通用对所有符合条件的高速公路进行了地图绘制,包括美国、加拿大和中国。目前通用在美国高速公路上共收集了 13 万英里高精地图数据,并在每三个月对地图数据进行一次更新。

有了地图,高精度 GPS 信息和地理围栏信息,可以确保 Super Cruise 在符合条件的特定路况下被激活。

「地理围栏」是指 Super Cruise 系统只在有地图绘制的高速公路上行驶,如果不在地图范围内驾驶,系统就无法启动。而且,摄像头会时刻检测道路情况,来判定当前车辆是否可以使用 Super Cruise。

那么,可否将 Super Cruise 简单理解为 ACC+LKA 呢?按照通用工程师的解释,我们可以将 Super Cruise 看作是 ACC+Blue Line(车道中央车道保持系统)的组合。

Super Cruise 整合传感器信息,形成一条沿车道中央的虚拟车辆控制路径,Blue Line(蓝线)则用于确保车辆保持在车道线中央行驶。Super Cruise 系统搭载的摄像头则用于识别车道线,甚至前方的转弯路况。

与 Super Cruise 共同完成一段长途之旅

临近高速公路出口,进入匝道的时候,方向盘的灯条开始闪烁,提醒驾驶员必须重新接管汽车。

按照 SAE 对于自动驾驶等级的划分,Super Cruise 属于 Level 2 级别,即「限定条件下的自动驾驶」,这个「限定条件」便是高速公路。

不过,通用并没有满足于辅助驾驶(Super Cruise)。除了 Super Cruise ,通用收购的 Cruise Automation 正在研发 Level 4 级别的自动驾驶。在今年底特律车展期间,通用宣布要在 2019 年推出一款没有方向盘的自动驾驶汽车,并在共享移动出行领域开启小规模运营。

现在,该如何评价 Super Cruise 呢?

一方面,它让我们将双手脱离方向盘,这表现得相当「激进」;而另一方面,它将这种环境只限定在路况相对简单的高速公路上,又显得十分「保守」。

虽然 Super Cruise 看起来是这种「激进」和「保守」的结合物,但却十分有现实意义。

要知道,长时间在高速公路驾驶是没有任何驾驶乐趣的,甚至会引起疲惫,Super Cruise 则打破了这种无趣。我们可以适当转移部分注意力去做其他事情,比如喝水,轻松与后排乘客交流或一瞥沿途的风景。如果我们想驾驶,又能够随时从 Super Cruise 那里接管对方向盘的控制。

临近匝道,Super Cruise 通过光条闪烁红灯告诉驾驶员,它的任务即将完成。驾驶员自然地接管了方向盘,然后拨动右转向灯,汽车向右驶进匝道,离开了高速公路。

在《与机器人共舞》一书中,作者试图探讨一个问题:机器将成为我们的奴隶、伙伴还是主人?从这次体验看,Super Cruise 就像是驾驶员的伙伴,我们与它共同完成了一次非常特别的长途驾驶旅程。

PS:过去 10 个月,雷锋网团队在北京、上海、深圳、硅谷等地密集拜访数百家智能驾驶技术团队,经过了一手采访、调研和亲身体验,并用 2 个月时间梳理和筛选了 13 个关键细分领域近 100 家智能驾驶产业链中的关键技术公司,《中美智能驾驶白皮书》最终成稿。

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