近年來,自動(dòng)駕駛成為車企研發(fā)新車時(shí)必備的技術(shù),按自動(dòng)駕駛的級(jí)別分類來看,L1-L2的輔助駕駛系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為標(biāo)配,而L3-L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)也將在2021年開始商業(yè)化落地,看起來自動(dòng)駕駛技術(shù)在加速普及。
自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的終極目的是解放駕駛員的雙手,雙腳,甚至不需要再去控制車輛,利用自動(dòng)化、智能化,用機(jī)器代替駕駛員,最終成為“無人駕駛”。但這一切實(shí)現(xiàn)的首要前提是“安全”,如何保證車輛在自動(dòng)駕駛時(shí),駕駛員的安全,也成為消費(fèi)者購車的關(guān)注點(diǎn),前不久就有爆出某家新能源車在高速路上沒有識(shí)別出側(cè)翻的貨車,沖上去造成嚴(yán)重事故。
在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的技術(shù)路線上,各家車廠的方式也不相同,有的采用高清攝像頭+激光雷達(dá)輔助的方式,有的采用長(zhǎng)短距毫米波雷達(dá)為主+視覺攝像頭輔助,實(shí)際上這之間有的是在考慮整車成本問題,也有的是在考慮系統(tǒng)整體可靠性的問題。但對(duì)于傳統(tǒng)車廠來說,一切的設(shè)計(jì),最終還是要以安全為最優(yōu)先。
以寶馬為例,在之前公布的自動(dòng)駕駛計(jì)劃線路圖上,預(yù)計(jì)2021年會(huì)實(shí)現(xiàn)下一代純電動(dòng)車iNext L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛。為了安全起見,寶馬L3的自動(dòng)駕駛主要還是在封閉的高速道路上。在高精度地圖方面,寶馬和四維圖新合作。
為了保證 L3-L5自動(dòng)駕駛 的安全性,寶馬在車輛里安裝了雙重處理架構(gòu),次通道時(shí)刻為主通道數(shù)據(jù)做備份,當(dāng)有碰撞危險(xiǎn)時(shí)對(duì)主通道數(shù)據(jù)進(jìn)行提醒,在數(shù)據(jù)有分歧時(shí),會(huì)將主通道進(jìn)行降級(jí),保證整體車輛安全。降級(jí)后,整體數(shù)據(jù)系統(tǒng)依然會(huì)有一套獨(dú)立電源來提供電力。
簡(jiǎn)而言之,寶馬保證自動(dòng)駕駛安全的方式,是在硬件設(shè)備上做備份冗余,同時(shí)利用高精度地圖數(shù)據(jù)為車輛自動(dòng)駕駛路線提供輔助驗(yàn)證。
再來看以安全為著稱的沃爾沃汽車的做法,和自動(dòng)駕駛技術(shù)公司W(wǎng)aymo戰(zhàn)略合作,跳過了L3,準(zhǔn)備直接對(duì)L4進(jìn)行量產(chǎn),而前期沃爾沃的自動(dòng)駕駛路測(cè)數(shù)據(jù)均由沃爾沃自己的100臺(tái)上路車測(cè)試得到,再結(jié)合Waymo公司超過3200萬公里的路測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,有別于一些新造車勢(shì)力拿用戶當(dāng)小白鼠,收集用戶車輛路測(cè)數(shù)據(jù)不同,傳統(tǒng)車企在路測(cè)這塊更嚴(yán)格,有專門的路測(cè)車來獲得數(shù)據(jù)。
通過寶馬、沃爾沃的例子不難看出,傳統(tǒng)車企目前對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的態(tài)度是以安全為最高優(yōu)先級(jí),盡可能的在硬件和軟件上做安全冗余備份。
而凱迪拉克在自動(dòng)駕駛上實(shí)現(xiàn)的情況又更進(jìn)了一步。相比其他車企的L2級(jí)自動(dòng)駕駛來說,凱迪拉克SuperCruise(超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)),是全球第一個(gè)允許駕駛員在高速行駛時(shí)不用扶著方向盤的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),同時(shí)有著非常高的安全冗余性。

早在2017年,凱迪拉克在北美和加拿大就推出了搭載這一自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的CT6。在北美地區(qū),截至2020年5月,超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)每周新增行駛里程超11.3萬公里,并已實(shí)現(xiàn)超過880萬公里安全行駛無事故記錄,這也說明了這套系統(tǒng)應(yīng)用于量產(chǎn)車型上的可靠性、成熟性和安全性。
相比一些新造車勢(shì)力將自動(dòng)駕駛模式在全路況下開放,帶來安全隱患,凱迪拉克的策略看起來更加“保守”,但提高了安全性,畢竟相比“放松”來說, 駕駛員更在意的是“生命安全”。
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凱迪拉克CT6超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)的核心思路是從“路、車、人”三個(gè)維度分別進(jìn)行安全冗余控制,從而獲得一個(gè)三位一體的安全閉環(huán)。其中:路,通過高精度地圖來實(shí)現(xiàn)安全冗余;車,通過布滿車周圍的毫米波雷達(dá)和攝像頭來進(jìn)行安全冗余;人,駕駛員注意力系統(tǒng)會(huì)時(shí)刻提醒駕駛員注意路面情況。下面我們來分別詳細(xì)了解工作原理。
高精度地圖限定安全駕駛范圍,提供更多道路信息
凱迪拉克第一步先縮小自動(dòng)駕駛的行駛范圍,相對(duì)于開放道路的各種不可控突發(fā)情況,封閉的高速路在現(xiàn)階段更加的安全,超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)限定了只有在封閉高速路上行駛時(shí)才可以開啟。
其他車廠的車輛在自動(dòng)駕駛時(shí)主要依靠雷達(dá)探頭或視覺感應(yīng)器實(shí)時(shí)獲得的車輛信息,但凱迪拉克認(rèn)為光靠這一種方式并不夠,采用高精度地圖搭配車輛上的高精度GPS定位,會(huì)給與車輛更高級(jí)別的安全路況信息。
精確到厘米級(jí)的高精度地圖是由凱迪拉克和高德地圖聯(lián)合研發(fā),目前擁有中國(guó)國(guó)內(nèi)30萬公里的高速道路信息,并每3個(gè)月做一次OTA升級(jí)。而在CT6在行駛過程中,高精度地圖會(huì)提供車前方2500米的道路信息給到超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)。
由了這張高精度地圖后,CT6會(huì)變得更加智能,在鈦媒體的實(shí)際道路試駕測(cè)試中,接近收費(fèi)站、主輔路路口等位置時(shí),CT6會(huì)提前提醒駕駛員接管車輛控制,并關(guān)閉超級(jí)智能駕駛系統(tǒng),以保證車輛行駛安全。
武裝全身的雷達(dá)探頭和視覺感應(yīng)器,提供安全冗余
凱迪拉克CT6在車前安有1個(gè)前置長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá),前左、前右各一個(gè)短距離毫米波雷達(dá),車尾左中右一共有3個(gè)短距離毫米波雷達(dá),車輛前后共有12個(gè)超聲波雷達(dá)。攝像頭方面,CT6擁有一個(gè)前視攝像頭和4個(gè)環(huán)視攝像頭。
18個(gè)雷達(dá)和5個(gè)視覺傳感器,讓CT6無死角的時(shí)刻觀察到車身周圍狀況,判斷周圍車輛和物體與CT6的距離變化,提前預(yù)警。
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相比一些車廠以視覺攝像頭為主,輔助以雷達(dá)探頭的方式,凱迪拉克的這套硬件搭配更加容易應(yīng)付突發(fā)情況。特別是結(jié)合了上面提到的高精度地圖,讓車輛對(duì)于周圍道路環(huán)境變化做到“心中有數(shù)”。
駕駛員注意力保持系統(tǒng),信任放手
這套超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)從自動(dòng)駕駛級(jí)別來說已經(jīng)超越了目前的L2級(jí)別,向L3跨越。對(duì)于L3來說,最重要的就是雖然車輛接管了駕駛,但當(dāng)有突然情況時(shí)需要駕駛員迅速接管車輛,對(duì)于車輛的控制和責(zé)任還是落在駕駛員身上。
那么如何讓駕駛員在自動(dòng)駕駛過程中放松心態(tài),松開雙手,當(dāng)有突然事情需要馬上接管車輛時(shí),駕駛員又能提前獲知?凱迪拉克的駕駛員注意力保持系統(tǒng)就起到了這個(gè)監(jiān)督作用。
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這套系統(tǒng)通過CT6方向盤上的高清攝像頭以及紅外探頭組成,時(shí)刻掃描駕駛員的面部情況,檢測(cè)駕駛員是否注意力集中,如果駕駛員長(zhǎng)時(shí)間不看車正前方路況,或者扭頭看側(cè)面,長(zhǎng)時(shí)間低頭看儀表盤,閉眼等行為發(fā)生,都會(huì)觸發(fā)車輛對(duì)駕駛員的提醒,這種提示是通過聲音或者座椅震動(dòng)的方式來提醒,提示駕駛員接管車輛,同時(shí)方向盤上的綠色標(biāo)識(shí)會(huì)閃爍。
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如果提醒無效,車輛會(huì)自動(dòng)解除目前自動(dòng)駕駛的狀態(tài),直到控制車輛慢慢減速停止在道路上,開啟雙閃,甚至呼叫安吉星提供幫助。
紅外探頭作為攝像頭的安全冗余備份,它的加入保證了即使天氣情況不好,或者駕駛員佩戴墨鏡等情況,都不會(huì)影響對(duì)于駕駛員面部注意力的偵測(cè)。增加了整套系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
通過“路,車,人”三方的安全冗余配合,讓CT6實(shí)現(xiàn)了在0-137km/h時(shí)速下都可開啟超級(jí)智能巡航系統(tǒng),大大解放了駕駛員的行車壓力,緩解了駕駛疲勞感。而這套系統(tǒng)針對(duì)中國(guó)本土化做了進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
高精度地圖上采用和高德地圖聯(lián)合開發(fā),覆蓋了中國(guó)主要高速公路路況,并針對(duì)亞洲人不同的身材與面部特征、年齡、性別等進(jìn)行駕駛員的優(yōu)化,讓駕駛員注意力保持系統(tǒng)更加符合中國(guó)國(guó)情,更有針對(duì)性。
自動(dòng)駕駛技術(shù)的革新會(huì)越來越快,然而,技術(shù)終究是服務(wù)于人,再先進(jìn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)也要無條件的優(yōu)先保證人員的駕駛安全。
凱迪拉克的超級(jí)智能駕駛系統(tǒng),就是以安全為優(yōu)先,解放了駕駛員的雙手,雙腳,并在各方面提前做好安全冗余,可以說是目前車企中最安全的自動(dòng)駕駛方案,也是全球唯一可以放開雙手的L2級(jí)別自動(dòng)駕駛方案。
而高精度地圖的采用,也會(huì)成為今后L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的必選項(xiàng),凱迪拉克算是領(lǐng)先一步。隨著技術(shù)的突破,超級(jí)智能駕駛系統(tǒng)也為今后的L3-L4自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)提供了先期驗(yàn)證。(本文首發(fā)鈦媒體APP)
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