詳解通用Super Cruise超級巡航系統，以及它的13個為什麼
美國調研機構Navigant Research最近發布了2017自動駕駛競爭力排行榜，通用和Waymo作為汽車公司與科技公司的代表在19家企業中分列前二位。而在去年，通用排名第二，Waymo排名第七。
為什麼通用汽車被認為是在自動駕駛領域最有競爭力的公司？很多人都會發出這樣的疑問。影響排名的因素有很多，包括公司願景、市場發展策略、生產策略、技術、營銷、產品、產能、質量、長期投入等。這些複雜的考量維度對於普通人來說有些難以觸及，一款搭載了L2級自動駕駛系統——Super Cruise超級巡航的凱迪拉克CT6，可能是對通用汽車自動駕駛能力最直觀、真切的感受。畢竟任何技術的終極意義和歸宿，都是人的體驗。
目前，Super Cruise並沒有進入中國，但車雲有機會在美國與這套系統有了兩天一夜的試駕接觸，關於Super Cruise，關於通用在自動駕駛方面的研發思路，以及未來的入華策略，我們都來為你揭曉。
由於搭載了Super Cruise，凱迪拉克CT6可以讓駕駛員在限定場景下解決雙手
一套怎樣的駕駛輔助系統？
通用在自動駕駛領域是典型的兩條腿走路：
漸進式路徑：開發了L2級別的駕駛輔助系統——Super Cruise超級巡航，已經在搭載到了在北美上市的2018款凱迪拉克CT6之上，並於2017年秋季上市。
跨越式路徑：今年1月剛剛與旗下的初創公司Cruise Automation發布了L4級別的第四代自動駕駛汽車，這是一輛真正的「無人駕駛」汽車，取消了方向盤和剎車，預計將於2019年實現批量化生產，率先投入到共享租車場景下進行驗證測試。
這次我們體驗的Super Cruise就是通用在漸進式發展路線上，第一個投入市場的自動駕駛系統，也是業內首個做到在高速公路上解放雙手的駕駛輔助系統，還是唯一採用高精度地圖數據的駕駛輔助系統。
簡單來說，我們可以把Super Cruise理解成是由自適應巡航系統、藍線保持系統、以及駕駛員注意力保持系統三部分構成。
1、自適應巡航系統：通過毫米波雷達監測前方車輛，以保證在一個安全的車速內行駛。這是一套全速域的ACC系統，工作時速為0-89英里/時（0-144公里/時），也就是說即使前方車輛停下來再起步，Super Cruise也可以不中斷跟車並且無需手動干預。
2、駕駛員注意力保持系統：通過車內方向盤附近的微型攝像頭與紅外感測器實時監測駕駛員視線是否保持在路面上。
3、藍線車道中央保持系統：前視攝像頭和兩側的環視攝像頭主要用於識別左右兩側道路標識、判斷車道中央位置及朝向。毫米波雷達用於監測周圍的移動物及障礙物。高精度地圖提供道路曲率數據、車道編號、上/下匝道及其它道路屬性信息。高精度GPS用於定位、獲得沿道路縱向偏移距離並判斷車輛所在車道。通過整合這些信息，可以形成一個沿車道中央的虛擬車輛控制路徑，也就是車輛的自動行駛路線。
在以上各個系統中，比較特別的是引入了高精度地圖以及車內攝像頭，而且通用宣稱它的GPS定位精度是傳統GPS的4倍，可以達到2米。一般高速公路車道寬度為3.75米，2米的精度足以保證定位不偏離車道。
通用汽車使用激光雷達在北美繪製了12萬英里的高速公路地圖，並且以此為Super Cruise的開啟設立了一個地理圍欄。當系統判定當前處於有效區域，車輛位於車道中央，且感測器可以正常工作時，儀錶盤上便會出現一個白色的Super Cruise專屬圖標，表明超級巡航處於待機狀態，此時摁下方向盤上的超級巡航按鈕，功能便會正式開啟，儀錶盤上的圖標也會隨之變成綠色，駕駛員雙手雙腳可以離開方向盤和油門剎車。
在車輛自動巡航過程中，當駕駛員注意力保持系統監測到駕駛員有分心狀態，或者駕駛環境超出了系統的掌控範圍，比如說車道線不清昕，GPS信號弱等，系統會提示駕駛員馬上接管車輛。這個提示分為三級，如下圖所示：
這裡需要特別指出的是，一級預警在5秒鐘之內得不到反饋時，系統會自動進入二級預警，綠色閃爍變成紅燈閃爍的同時，會伴有警報聲或者座椅震動（用戶可以自行設置預警方式），如果10秒鐘之內，駕駛者仍然沒有將手放到方向盤上，則進入三級預警，安吉星後台話務員將會接入，Super Cruise功能被停止使用，儀錶盤上的圖標消失，再次使用需要停車重新點火啟動車輛。當然，如果三級預警下駕駛員仍然沒有將手放到方向盤上，系統會判定車輛已經處於失控狀態，會自行剎車停止在當前車道上。
對於L2級別的輔助駕駛而言，駕駛員在系統能工作的時候，只要用眼睛就可以了，這裡的核心問題是由於系統的不夠智能或者沒辦法提前預知自己不行，退出的警告時間非常短。通用超級巡航技術首席研發工程師Daryl Wilson告訴我們，這個5秒和10秒的判斷時間也是相對的，會根據車速進行調整，也就是說，系統給予人的反應時間有可能更短。因此，有一套時刻監控駕駛員是否分心的注意力保持系統就顯得格外重要，這也是Super Cruise與其它駕駛輔助系統的重要區別。
為什麼要採取高精度地圖方案？
自動駕駛汽車需要知道的環境信息可以劃分為兩部分：一部分是相對固定的環境信息，比如車道、周邊建築等不會即時變化的要素；一部分是會發生瞬時變化的交通組成部分，類似其他交通參與者、天氣等等。對於後者，一般由車輛自帶感測器完成即時判斷，而前者一般要提前採集後寫到地圖中去。
對於L1-L2級的輔助駕駛而言，車輛是否配備地圖只是一個選項，並非必須。由於眾所周知的採集難度及地區限制，目前獲取一套高精度地圖的難度遠比周全的感測器配置難得多。因此，大多數車企都選擇利用攝像頭、雷達與GPS等感測器來完成對道路周邊信息的實時獲取，這樣做的好處是容易落地，但在很多極端情景下，如雨雪霧天氣就很容易導致感測器失效，增加安全隱患。通用在這些常規感測器之外，引入了高精度地圖數據，很直觀的一個目的，就是希望在更多的駕駛場景下保證安全，比如說：
如果地圖顯示車輛所在高速公路正在進行施工作業，車輛將無法開啟Super Cruise；
傳統的輔助駕駛在面對彎道時，由於感測器角度盲區，車輛會檢測不到車道線而出現安全隱患，或者行駛出現明顯的頓挫感。有了高精度地圖，車輛可以將路況數據與執行控制層結合起來，行駛過程會更加精準舒適；
雨雪天氣會導致車道線不容易被感測器清晰判斷，這種情況下車輛可以根據高精度地圖行駛。在本次試駕中，我們就經歷了一次中雨天氣，實際駕駛感受上並沒有太多變化，系統提示的接管時間也並沒有明顯增加。
這個動圖展示了在中雨天氣中Super Cruise正常工作以及在駛離高速公路時提醒駕駛員接管的過程
可以說，高精度地圖是感測器一個非常有效的補充，尤其對於保障極端情況下的駕駛安全。這種極端駕駛場景出現頻率不高，但往往是釀成交通事故的高發地，在這個時候，高精度地圖可能是一道保命的安全防線。
通用表示每個季度都會通過OTA的方式更新高精度地圖數據，這個數據並非來自如Here，TomTom等傳統圖商，而是一家名為Ushr的初創企業，通用也是Ushr的A輪投資者之一。目前Ushr已經採集並製作完成了美國和加拿大境內高速公路數據，據稱精度能夠達到10厘米。
Ushr的特別之處在於，它並不是簡單地根據採集到的信息進行地圖的製作，而是會在感測器與車輛的底層控制模塊之間進行信息的傳輸與交換，將相關信息發送到車輛的轉向、剎車等控制系統，從而幫助車輛更好地進行預測、轉向，實現安全控制。在Super Crusie中，車輛能夠提前知道前方將會出現彎道進而實現順滑地控制功能，就有賴於此。
最大的挑戰不是技術或法規，而是信任
說回這次試駕，從洛杉磯到舊金山的500多公里高速公路上，我們與Super Cruise一起歷經了陰晴雨夜，對於它的態度也從最初的將信將疑，轉為信任有加。
行駛途中，經歷了三次相鄰車道車輛近距離併線的情況。在前兩次，開車的記者都下意識採取了人工剎車措施。第三次我們決定放任一把，在非常靠近前車的地方，車輛主動剎停了。我們驚喜地發現，這套自動剎車系統雖然介入時間比人工要晚，但是剎車速度快，並且操控平順，絲毫沒有頓挫感。
當然，Super Cruise也遇到了一些小意外，比如當車道線比較雜亂的時候，車輛會有些迷茫地左右晃動；某一段時間雨下得很大，系統也並不能十分精準地判斷出車道線。但不管是什麼環境下，Super Cruise都無一例外提醒駕駛員應該馬上接管車輛。其實危險本身並不可怕，可怕的是不能預知危險，在這一點上，Super Cruise很有自知之明，這也是讓駕駛者感到放心的地方。
有人說自動駕駛最大的障礙是法規，還有很多國家的法規不允許駕駛者雙手離開方向盤。也有人說自動駕駛技術不成熟，成本太高昂，需要開發全新的車輛架構……但不管是技術還是法規，都會隨著時間的推移慢慢改變，比如說在美國，已經有很多州都允許駕駛者離開方向盤，也開始允許無司機情況下的自動駕駛測試。
你也許也會質疑這樣一套只能在限定條件下運行的自動駕駛系統究竟有多大意義？人還是需要觀察路面，並且要隨時準備接管，在車輛自己行駛時還會感到擔心害怕。當我們已經開始迎來解放雙手雙腳的時代，最大的挑戰其實來自於人心。不管怎麼說，在機器的幫助下，我們已經可以在開車的時候從容拿過旁邊的水杯了，第一次的信任就是社會進化的開始。
最後，我們總結了一些對於Super Cruise你可能會關心的13個為什麼
1、Super Cruise開啟需要滿足什麼條件？
要想使用Super Cruise實現自動駕駛，需要滿足如下條件：
自適應定速巡航功能打開；
前車防撞系統設定為報警和剎車的狀態；
車輛處於有高精度地圖數據的高速公路之上；
攝像頭或雷達感應器沒有被遮擋、阻擋或損壞；
系統判定駕駛員正在留意交通情況；
路面車道線清晰可見，沒有受天氣或其他因素而無法辨別；
車輛行駛於車道中央；
初始時速在50英里/時以上（開啟之後的工作時速是0-89英里/時）；
Teen Driver（針對於青少年的安全駕駛功能）未打開。
2、為什麼要監控駕駛者行為？
在L2階段，雖然有駕駛輔助功能，但車輛的第一責任人還是駕駛者本人。因此，傳統的駕駛輔助系統都要求駕駛者雙手握在方向盤上。但是Super Cruise卻強調解放雙手，但為了保證駕駛者時刻關注路況，在需要接管時能夠及時響應，採用了一套注意力保持系統來監控駕駛者行為。
攝像頭與紅外線的結合，保證了在夜間、或者駕駛員頭戴墨鏡的情形下，都可以監測到眼球的運動。通用的這種解決方案也說明了，他們更看重駕駛者是否關注路面，而不是手放在方向盤上這個舉動。實際上即使手放在方向盤上，人也可以做很多危險的事情，比如看手機，轉過頭與後排說話。這在Super Cruise的規則中，是不能被允許的。
Super Cruise的駕駛員注意力保持系統
3、支持自動變道嗎？
不支持。當駕駛者需要變道時，需要重新接管方向盤，同時可以踩下油門或者雙腳不動。變道完成後，系統將繼續按照之前設定的巡航速度繼續行駛。不過一旦駕駛者踩下剎車，Super Cruise功能將自動跳出。
4、手能否放在方向盤上？
Super Cruise不需要駕駛者將手放在方向盤上，但手握方向盤本身是被允許的，但不能用力，如果方向盤上的壓力感測器覺得你在用力握緊方向盤試圖操控車輛，可能會導致超級巡航功能跳出。
5、是否和第四代自動駕駛汽車共用高精度地圖？
通用與Cruise Automation合作的L4級自動駕駛也採用了高精度地圖，我們並沒有從通用相關技術人員那獲得關於「是否共同」的確切答案，但是對方表示L2和L4需要不同的數據維度。
6、高精度地圖數據量有多大？
通用在北美範圍內已經完成了12萬英里（約合19.3萬公里）的高速公路數據採集。
7、在中國如何採集高精度地圖？
雖然通用在美國和加拿大是自采高精度地圖，但在中國受限於法規，必須和本地的圖商合作。通用並沒有公開過合作夥伴，但通用正和高德在國內進行高速公路高精度地圖的採集已經是公開的秘密。
8、Super Cruise是如何進行決策的？
所有的感測器數據和高精度地圖數據都會彙集在車輛的控制器Control Module上進行分析處理。並根據強化安全策略ESS進行決策，目前ESS已經發展到第二代，由通用北美技術團隊研發。
9、整個架構能否升級到L3？
我們沒有獲得通用方面明確的回答。但是L0-L5隻是SAE提供的一個理論參考標準，各大車企的實踐路徑並不一定完全遵循這一標準。
10、未來能否支持高速公路以外的其它場景？
在Super Cruise誕生的美國，駕駛員在高速公路的行駛里程是在其它道路的兩倍，這大概也是Super Cruise將應用場景放在高速公路的重要原因。
不過Super Cruise進入中國是早晚的事，而中國更需要城市擁堵路段，而非高速公路的駕駛輔助。通用已經看到了這點，再加上賓士、寶馬、奧迪、特斯拉等競爭對手都推出了能夠在擁堵路段進行自動駕駛的系統，相信通用也不會無動於衷。但是Super Cruise後續的功能及場景升級，目前還沒有任何官方的確切消息。
11、消費者是否願意為Super Cruise買單？
Super Cruise在CT6的高配版本上標配，低配版選裝需要5000美金。目前沒有數據表明到底有多少人選擇了Super Cruise，但是凱迪拉克全球總裁Johna de Nysschen向中國媒體表示，CT6高配版本的銷量佔比達到了25%，這是一個令他滿意的數據。
12、Super Cruise何時入華？
通用中國總裁錢惠康先生表示"會很快公布"，根據2017年上汽通用發布的車聯2025戰略，我們已經知道，Super Cruise將於2019-2020年進入中國。
13、如何評價Super Cruise與特斯拉AutoPilot的異同？
這是個很好也有點複雜的問題，我們明天將專文分析。
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