凱迪拉克如何打造出,一套安全、智慧的輔助自動駕駛系統?
Dude / 何渝婷編譯
2020-09-01 10:30

(示意圖/取自pixabay)

在通用推出Super Cruise系統以來,「安全」是Super Cruise的策略重心。

這種對於「安全」層面的執著,顯現出在多維技術層面的保障,包括搭載高精度地圖和DMS系統(Drive Attenion System,即駕駛員注意力保持系統)。事實上,這些對於安全的投入也進一步反哺在其用戶體驗上,使得整個系統層決策更堅定和自信。

三年前, Super Cruise在北美落地,2018年在CES Asia正式亮相中國。 

可以說,Super Cruise在半自動駕駛系統裡探索得最早、最成熟的產品,即使放在今天半自動駕駛系統遍地的情況下, Super Cruise也難掩其閃耀之處。 

用具體的數字來說明,在北美地區,截至2020年5月,超級智慧駕駛系統每週新增行駛里程超過11.3萬公里,並已實現超過880萬公里安全行駛無事故記錄。

在今天智慧駕駛輔助系統快速普及的情況下,一場有關於汽車安全、智慧的戰事應該要如何進行? 安全是不是意味著這是一個保守的系統,在智慧和安全之間應該要如何取捨?

全方位的安全思考

一定程度上,Super Cruise代表著底特律的百年榮光。

Super Cruise上融合了美式車對於科技感的追求,與此同時,又揉合了對於安全的謹慎思考。

這種思考不僅體現在感測器架構和冗餘設計上,還體現在對於行車周圍環境的思考。

和Autopilot不同,Super  Cruise的開啓需要一定的條件。當系統檢測到車輛進入封閉的分車道高速公路(設置有明確的上/下匝道),並且滿足車道標線可見、GPS可用、ACC功能啓動、無系統故障以及車輛感測器監控範圍內沒,有交通號誌或行人等所有其它駕駛條件時;車輛組合儀表板上的Super Cruise圖標,將會從灰色變為白色。

駕駛員按下方向盤上的Super Cruise按鈕,方向盤光條呈綠色亮起,顯示超級智慧駕駛系統正常啓動,駕駛員才可以將雙手從方向盤移開。

這樣的限定場景為Super Cruise創造了一個路況簡單的行駛環境。按照通用工程師的話來說,這種環境本身就是一種安全冗餘。

在硬體上,Super Cruise也進行了功能安全與網路安全雙模塊的全方位安全冗餘系統設計,從兩個層面保證系統的安全性。

不同於其他類似系統,超級智慧駕駛系統擁有兩個EOCM模塊,即時進行互相備份,同時在剎車系統、轉向控制、駕駛員注意力監控等全面實現增強性冗餘設計。

為了使得「安全冗餘」更為徹底,Super Cruise搭載了高精度地圖,是全球第一個使用公分級高精度地圖數據的智慧駕駛技術的半自動駕駛系統。

高精地圖數據通過雷射雷達測繪和掃描道路資訊,獲取的資訊包括車道編號、車輛所處位置、上下匝道資訊,以及離開高速公路駛入匝道的資訊。

時任Super Cruise首席研發工程師Daryl Wilson表示: 「高精地圖資訊和GPS導航系統提供了車輛即時方位資訊,其準確性是傳統GPS系統的4到8倍。」

選擇「公分級高精度地圖」是凱迪拉克對於安全上的護航,與此同時,也意味著大量的本土化工作。

從2018年正式亮相中國,到今年成都車展上,凱迪拉克宣布把這一系列「Super Cruise超級智慧駕駛系統」配置到CT6的28T版本,中國成為了凱迪拉克銷售版圖的重要組成部分。

因此,凱迪拉克在中國地區,做了大量的本土化工作護航安全。

在中國地區,Super Cruise搭載高德地圖的高精度地圖,並且針對中國境內絕大多數的高速公路、城市快速道路,以及與高速公路相連的所有城市高架道路,包括高速、郊區、市區工況下的本地地圖測繪與數據採集。(作為首個獲得政府相關部門審批通過的高精度地圖數據,實際在中國境內,38個選定城市歷時3年多,進行了超過30萬公里數據採集和測繪。)

除此以外,更根據中國高速公路分段限速、駕駛習慣,對系統進行本土化驗證。

事實上,駕駛是一項跟地理強相關的活動,不同的地區有著不同的路況。 

在中國高速道路上經常出現的「低速變道」現象,對此,Super Cruise通過對後台軟體的調整,使雷達可以更早探測到變道的車輛,同時融合低速變道的訊號,讓系統可以及時做出判斷,盡早採取相應措施,保障駕駛安全。

此外,中國很多地區的高速公路會有很多隧道,在通過隧道的時候,讓車載攝影鏡頭參與道路辨識,以及陀螺儀融合技術,來彌補GPS訊號的不足,更好的辨識車輛所在的位置,保證系統功能正常使用。在不超過兩公里的隧道內,超級智慧駕駛系統可穩定通行。

除了對目前的技術投入打磨以外,Super Cruise也對未來技術進行部署。

目前,上汽通用將推動車聯萬物(V2X)技術開發,搭載了V2X技術的車型產品,將能夠與包括交通號誌、路障等在內的周邊基礎設施,以及其他車輛快速交換資訊,使得汽車擁有一個更為「上帝」的視角,彌補感知的盲區,使得行車的環境更為安全。

DMS是另一個利器

和其他技術路線有所不同,Super Cruise必須優先保證駕駛員的安全性。事實上,這樣的理念有著確鑿的數據支撐。

美國國家公路和交通安全管理局(NHTSA),曾在一份超過5400起交通事故起因的研究報告中表明,41%的事故起因是駕駛員注意力分散,而駕駛員注意力不集中,是導致交通事故發生的主要因素之一。 

因此,在Super Cruise上搭載了DMS,就是基於這種理念之下展開的技術手段。

DMS由七大模塊組成,涵蓋監控、警示、交互。

當Super Cruise運行時,通過位於車輛轉向柱頂端的微型攝影機,與方向盤燈帶兩旁的紅外感測器,系統可即時追蹤駕駛者頭部位置和臉部特徵,辨識駕駛者的視線方向,確保其始終專注於駕駛。

當駕駛者視線離開時間過久時,系統會提示駕駛者將注意力轉移至前方道路,而如果駕駛者沒能及時收回注意力,系統將進一步升級警示強度,利用方向盤光條、警示圖標、座椅震動、蜂鳴音進行增強提示。 

如果駕駛員仍未作出任何反應,系統則將通過駕駛輔助技術及時制動車輛,在必要的情況下安吉星(OnStar)緊急救援,將主動聯繫駕駛,保障駕駛者與車輛的安全。

DMS系統和人臉特徵息息相關,在這一點上,Super Cruise也進行了非常大力量的本土化投入。

Super Cruise針對亞洲人不同的身材與臉部特徵,在中國邀請了不同年齡階段、不同身高/身材比例、不同性別的駕駛員,來進行一系列驗證工作,以更有效的方式來運轉DMS的系統。

總結

一直以來,通用汽車致力於實現「零事故、零排放和零擁堵」的美好願景。Super Cruise是實現通用汽車「零事故」美好願景的一個重要的科技手段。

自2012年開始,通用開始研發Super Cruise,2017年以量產的形態呈現。

一個智慧化制勝的汽車時代已經到來了,Super Cruise如何助力銷量,這是接下來要期待的事情。

本文為雷鋒網授權刊登,原文標題為「凱迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的輔助自動駕駛系統?