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凯迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的辅助自动驾驶系统?

本文作者:Dude 2020-08-31 15:21
导语:Super Cruise如何助力销量?

凯迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的辅助自动驾驶系统?

(雷锋网注:图片来自网络)

在通用推出 Super Cruise 系统以来,「安全」是 Super Cruise 的策略重心。

这种对于「安全」层面的执着,显现在多维的技术层面的保障,包括搭载高精度地图和 DMS 系统(

Driver Monitoring System,即驾驶员注意力保持系统)。事实上,这些对于安全的投入也进一步反哺在其用户体验上,使得整个系统层决策更坚定和自信。

三年前, Super Cruise 在北美落地,2018年在CES Asia 正式亮相中国。今年7月22日两款搭载了 Super Cruise 的凯迪拉克 CT6 28T 车型正式登陆国内市场。 

可以说,Super Cruise 在半自动驾驶系统里探索得最早、最成熟的产品,即使放在今天半自动驾驶系统遍地的情况下, Super Cruise 也难掩其闪耀之处。 

用具体的数字来说明,在北美地区,截至2020年5月,超级智能驾驶系统每周新增行驶里程超11.3万公里,并已实现超过880万公里安全行驶无事故记录。

在今天智能驾驶辅助系统快速普及的情况下,一场有关于汽车安全、智能的战事应该要如何进行? 安全是不是意味着这是一个保守的系统,在智能和安全之间应该要如何取舍?

全方位的安全思考

一定程度上,Super Cruise 代表着底特律的百年荣光。

Super Cruise 上融合了美式车对于科技感的追求,与此同时,又糅合了对于安全的谨慎思考。

这种思考不仅体现在传感器架构和冗余设计上,还体现在对于行车周围环境的思考。

和 Autopliot 不同,Super  Cruise 的开启需要一定的条件。当系统检测到车辆进入封闭的分车道高速公路(设置有明确的上/下匝道),并且满足车道标线可见、GPS 可用、ACC功能启动、无系统故障以及车辆传感器监控范围内没有交通信号灯或行人等所有其它驾驶条件时;车辆组合仪表盘上的Super Cruise图标将会从灰色变为白色。

驾驶员按下方向盘上的Super Cruise按钮,方向盘光条呈绿色亮起,显示超级智能驾驶系统正常启动,驾驶员才可以将双手从方向盘移开。

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。

在硬件上,Super Cruise也进行了功能安全与网络安全双模块的全方位安全冗余系统设计,从两个层面保证系统的安全性。

不同于其他类似系统,超级智能驾驶系统拥有两个EOCM模块,实时进行互相备份,同时在刹车系统、转向控制、驾驶员注意力监控等全面实现增强性冗余设计。

为了使得「安全冗余」更为彻底,Super Cruise 搭载了高精度地图,是全球第一个使用厘米级高精度地图数据的智能驾驶技术的半自动驾驶系统。

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。

时任 Super Cruise 首席研发工程师  Daryl Wilson表示: 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。

凯迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的辅助自动驾驶系统?

(雷锋网注:图片来自网络)

选择「厘米级高精度地图」是凯迪拉克对于安全上的护航,与此同时,也意味着大量的本土化的工作。

从2018年正式亮相中国,到今年成都车展上凯迪拉克宣布把这一系列「Super Cruise 超级智能驾驶系统」配置到CT6 的 28T 版本,中国成为了凯迪拉克销售版图的重要组成部分。

因此,凯迪拉克在中国地区做了大量的本土化工作护航安全。

在中国地区,Super Cruise搭载高德地图的高精度地图,并且针对中国境内绝大多数的高速公路、城市快速路,以及与高速公路相连的所有城市高架道路,包括高速、郊区、市区工况下的本地地图测绘与数据采集。(作为首个获得政府相关部门审批通过的高精度地图数据,实际在中国境内,38个选定城市,历时3年多,进行了超过30万公里数据采集和测绘。)

除此以外,更根据中国高速公路分段限速、驾驶习惯,对系统进行本土化验证。

事实上,驾驶是一项跟地理强相关的活动。不同的地区有着不同的路况。 

在中国高速道路上经常出现的“低速变道”现象,对此,Super Cruise 通过对后台软件的调整,使雷达可以更早探测到变道的车辆,同时融合低速变道的信号,让系统可以及时做出判断,尽早采取相应措施,保障驾驶安全。

此外,中国很多地区的高速公路会有很多隧道,在通过隧道的时候,通过让车载摄像头参与道路识别,以及陀螺仪融合技术,来弥补GPS信号的不足,更好的识别车辆所在的位置,保证系统功能正常使用。在不超过两公里的隧道内,超级智能驾驶系统可稳定通行。

除了对目前的技术投入打磨以外,Super Cruise 也对未来技术进行部署。

目前,上汽通用将推动车联万物(V2X)技术开发,搭载了V2X技术的车型产品将能够与包括交通灯、路障等在内的周边基础设施以及其他车辆快速交换信息,使得汽车拥有一个更为「上帝」的视角,弥补感知的盲区,使得行车的环境更为安全。

DMS 是另一个利器

凯迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的辅助自动驾驶系统?

(雷锋网(公众号:雷锋网)注:图片来自网络)

和其他技术路线有所不同,Super Cruise必须优先保证驾驶员的安全性。事实上,这样的理念有着确凿的数据支撑。

美国国家公路和交通安全管理局(NHTSA)曾在一份超过5,400起交通事故起因的研究报告中表明,41%的事故起因是驾驶员注意力分散,而驾驶员注意力不集中是导致交通事故发生的主要因素之一。 

因此,在Super Cruise 上搭载了DMS,就是基于这种理念之下展开的技术手段。

DMS由七大模块组成,涵盖监控、警示、交互,如下图。

凯迪拉克如何「打造」出,一套安全、智能的辅助自动驾驶系统?

(雷锋网注:图片来自网络)

当 Super Cruise 运行时,通过位于车辆转向柱顶端的微型摄像头与方向盘灯带两旁的红外传感器,系统可实时追踪驾驶者头部位置和脸部特征,识别驾驶者的视线方向,确保其始终专注于驾驶。

当驾驶者视线离开时间过久时,系统会提示驾驶者将注意力转移至前方道路,而如果驾驶者没能及时收回注意力,系统将进一步升级警示强度,利用方向盘光条、警示图标、座椅震动、蜂鸣音进行增强提示。 

如果驾驶员仍未作出任何反应,系统则将通过驾驶辅助技术及时制动车辆,在必要的情况下安吉星紧急救援将主动联系驾驶员,保障驾驶者与车辆的安全。

DMS 系统和 人脸特征息息相关,在这一点上,Super Cruise也进行了非常大力量的本土化投入。

Super Cruise 针对亚洲人不同的身材与面部特征,在中国邀请了不同年龄阶段、不同身高/身材比例、不同性别的驾驶员来进行一系列验证工作,以更有效的方式来运转DMS 的系统。

3、总结

一直以来,通用汽车致力于实现“零事故、零排放和零拥堵”的美好愿景。Super Cruise是实现通用汽车“零事故”美好愿景的一个重要的科技手段。

自2012年开始,通用开始研发Super Cruise,2017年以量产的形态呈现。

一个智能化制胜的汽车时代已经到来了,Super Cruise如何助力销量,这是接下来要期待的事情。

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