通用“超級巡航”系統(tǒng)讓凱迪拉克的駕駛員成為乘客，向更先進的汽車自動駕駛邁出第一步。

“超級巡航”是一項重要的技術(shù)進步，可以協(xié)助用戶適應(yīng)特定條件下的高速公路無人駕駛。請注意，方向盤上方亮起的綠色光條代表車輛已經(jīng)被“超級巡航”系統(tǒng)接管。

今年 9 月下旬的兩個大晴天，我們乘坐一款世界上最先進的豪華轎車，與一家享有盛譽的汽車制造商，共同開啟了一場了不起的公路旅程。不過，這次和以往有所不同。

我們從芝加哥出發(fā)一路向南，駛?cè)胍晾Z伊州的 57 號州際公路，我對 Sam 說，“車子已經(jīng)行駛大約 500 英里了，而你和我碰都沒碰過方向盤，這相當了不起，太棒了。”

Sam Abuelsamid 曾是一名專業(yè)的電子系統(tǒng)工程師，而后轉(zhuǎn)行成為記者，現(xiàn)任《汽車工程》專欄作家。他回答說，“如果不想在長途駕駛中太辛苦，你可以考慮買這款車?！?/p>

接著，這輛 2018 款凱迪拉克 CT6 繼續(xù)在無人駕駛的狀態(tài)下行駛了 200 英里（321 公里），我們在車輛快到目的地孟菲斯時，才重新接管了方向盤?？偨Y(jié)一下，我們這趟旅程的總里程約 900 英里（1450 公里），其中75％均是在汽車最新“超級巡航”技術(shù)的支持下，通過自動駕駛進行的。按照 SAE 的定義，“超級巡航”系統(tǒng)的無人駕駛水平已經(jīng)達到 2 級，即“部分無人駕駛”。這意味著，在特定駕駛環(huán)境下，裝載“超級巡航”系統(tǒng)的車輛可以在人類駕駛員的監(jiān)督下進行自動駕駛，并在適當時機重新把控制交還給人類駕駛員。

“超級巡航”的準確定義更接近一款“自動駕駛輔助系統(tǒng)”，2018 款凱迪拉克 CT6 旗艦轎車是通用汽車首款搭載“超級巡航”功能的車型。通用汽車曾在 5 年前就展示過類似系統(tǒng)，公司當時的計劃是在 2016 年進行發(fā)布。然而通用后來遭遇了耗資數(shù)十億美元的“點火開關(guān)召回”事件，而特斯拉的 Autopilot 系統(tǒng)又被卷入一場交通致死事故，在此背景下，通用明智地“暫?！绷藷o人駕駛系統(tǒng)的研發(fā)。此外，一些特斯拉 (Tesla) 車主還將車輛置于 Autopilot （自動駕駛）模式下行駛，自己卻爬到車輛后座拍攝視頻上傳到社交網(wǎng)絡(luò)，這也引起了通用汽車工程師和一些安全專家的擔憂，因此對待“超級巡航”系統(tǒng)的研發(fā)工作更加謹慎。

2017 年夏季，通用汽車的“超級巡航”系統(tǒng)已經(jīng)全面完成開發(fā)和驗證，做好了登陸凱迪拉克 CT6 轎車的準備。為展示公司對“超級巡航”系統(tǒng)的信心，通用汽車邀請了一些媒體乘坐一個小型CT6 轎車車隊，參加從紐約到洛杉磯的自動駕駛旅程，行程共分為 3 段，每段大約 1000 英里。Sam 和我選擇了“克利夫蘭 - 芝加哥 - 孟菲斯”的第二段路線。此外，由于目前“超級巡航”系統(tǒng)僅支持告訴公路行駛環(huán)境，因此我們這段旅程的絕大部分時間均沿著美國洲際公路和多車道高速路進行。

通用汽車與數(shù)字地圖專家公司 Ushr合作，為北美地區(qū)的高速公路繪制高分辨率的 3D地圖。

駕駛員監(jiān)控基準

通用的汽車工程師和人機接口設(shè)計師共同為“超級巡航”系統(tǒng)打造了一個操作簡單、界面直觀的交互系統(tǒng)。駕駛員按下方向盤輻條左方的按鈕，即可命令車輛沿著車道中央行駛。此時，車輛中央儀表盤上將亮起一個圖標，示意系統(tǒng)已做好準備；接著，駕駛員再次按下該按鈕，屏幕上的圖標和方向盤上方的燈條將同時變成綠色，代表“超級巡航”系統(tǒng)已經(jīng)接管車輛的方向盤，將以每小時不超過 80 英里（129 公里／小時）的“官方設(shè)定最高速度”在高速公路上行駛。不過，也有記者提到，凱迪拉克 CT6 在“超級巡航”模式下的最高時速曾達到 90 英里／小時（145 公里／小時）。

此后，駕駛員可以松開方向盤，而車輛將沿著車道居中行駛，即使有些地方的車道標記已經(jīng)褪色或根本不存在（例如最近鋪過瀝青的路段），也不會出現(xiàn)偏移。Sam 和我有幾乎超過 1 個小時完全沒有接觸方向盤。不過在超車時，駕駛員仍需要踩下油門，但“超級巡航”系統(tǒng)將在駕駛員松開踏板后很快恢復對車輛的控制。此外，駕駛員在手動制動后，按下按鈕也會重新啟動“超級巡航”系統(tǒng)。

凱迪拉克 CT6 豪華轎車搭載“超級巡航”系統(tǒng)，除了加載的地圖數(shù)據(jù)和優(yōu)異的數(shù)據(jù)融合功能外，車輛還配置了 3 個攝像頭和 5 個雷達傳感器。

“超級巡航”系統(tǒng)的硬件主要包括：3 個外部攝像頭（1 個面向前方，安裝在車輛后視鏡中；另外 2 個則位于后視鏡外殼上）和 5 個雷達傳感器（1 個遠距離前視單元；其余 4 個為短距離側(cè)向單元，分別安裝在車輛的四個角上）。在進入隧道后，車輛仍將在“超級巡航”系統(tǒng)的控制下最多行駛 0.6 英里（1 公里），而后開始重新進行航位推算。

“超級巡航”系統(tǒng)的另一個重要組成部分為“駕駛員注意力監(jiān)視器 ”( Driver Attention Monitor ) 。 監(jiān)視器的工作原理在于：方向盤燈條內(nèi)的紅外發(fā)射器會將數(shù)千個不可見的紅外光點投射到駕駛員臉上，而車輛轉(zhuǎn)向柱上有一個幾乎無法發(fā)現(xiàn)的小型攝像機，用于捕捉這些光點的變化，監(jiān)測駕駛員頭部、面部和眼睛的位置和移動情況，進而判斷：駕駛員是否在注視前方道路，并保持注意力集中？駕駛員是否閉上眼睛休息了？Sam 和我都帶著太陽鏡，并想用“眨眼”和“翻白眼”等動作來欺騙監(jiān)測系統(tǒng)，但一次也沒有成功。

值得注意的是，CT6 的車主可能需要花一些時間適應(yīng)車輛的“超級巡航”系統(tǒng)。這主要是因為系統(tǒng)允許駕駛員將目光離開前方道路，檢查后視鏡或設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的時間限制僅為幾秒，而且時間限制也會因車速變化而有所調(diào)整。這意味著，駕駛員可能沒有時間向迎面駛過的法拉利行個注目禮，或欣賞道路兩邊的舊谷倉，因為系統(tǒng)會在這種情況下提醒駕駛員保持注意力，并不斷升級提醒方式，直至駕駛員的目光重新回到前方道路。

通過體驗“超級巡航”系統(tǒng)在車道保持、進行轉(zhuǎn)向和制動操作的能力，Sam 和我都認為，通用汽車的傳感器融合和校準技術(shù)，均優(yōu)于迄今為止我們測試過的任何 SAE 1級自動駕駛汽車。

據(jù)通用的車輛性能經(jīng)理Robb Bolio 介紹，“超級巡航”系統(tǒng)的最大感知距離為 2500 米（1.5 英里），系統(tǒng)的傳感器陣列和控制器均來自通用汽車的 ADAS 組件供應(yīng)商。系統(tǒng)的軟件部分是由公司內(nèi)部團隊研發(fā)的，而Trimble 公司則為通用提供了精確度達到 2 米（6.5 英尺）的 GPS 系統(tǒng)。

“超級巡航”系統(tǒng)并未使用激光雷達。通用汽車委托總部位于亞特蘭大的 Ushr 公司（該公司前身屬于 GeoDigital）對美國和加拿大地區(qū)超過 16 萬英里（257,500 公里）的高速公路繪制了精確的 3D 高清數(shù)字地圖，而這也是“超級巡航”軟件的核心基礎(chǔ)部分。

“這就像是高速公路的‘地理圍欄’”，Bolio 指出，“目前尚未到覆蓋鄉(xiāng)村道路、城鎮(zhèn)或市區(qū)道路?！钡貓D數(shù)據(jù)可以“提供準確的彎道、路線及備注的詳細信息”。并且您在提車時4S店將為您進行OTA空中升級更新數(shù)據(jù)。在長約 900 英里的行駛中，我們乘坐的CT6 在絕大多數(shù)的并道或看不到標識的情況下，均能穩(wěn)定保持居中行駛。不過，車輛的確有幾次在下匝道處試圖下去，但很快又能重新回到預(yù)定的車道。

安裝在 CT6 轉(zhuǎn)向柱上的微型攝像頭可以精確監(jiān)控駕駛者的頭部和眼部運動，支持“超級巡航”系統(tǒng)的工作。注意，儀表盤上的綠色“方向盤”圖標代表“超級巡航” 系統(tǒng)已經(jīng)接管車輛。

方向盤交還給你！

按照設(shè)計，當駕駛員分心情況超過 5 秒時，車輛的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)將開始發(fā)出穩(wěn)定的警告信息，并不斷進行升級，直至駕駛員重新恢復注意力。進行警告時，車輛儀表盤上的綠色“超級巡航”圖標和方向盤上的燈條將開始閃爍，而且系統(tǒng)還會發(fā)出聲音信號。此外，凱迪拉克還可為駕駛員提供全新的座椅震動警告功能（用戶可選裝），也可以有效將駕駛員的注意力拉回來。警告持續(xù)五秒之后，綠色的視覺警示燈將變?yōu)榧t色，而聽覺和觸覺警示也將不斷升級。

如果駕駛員仍未做出反應(yīng)（車輛必須通過方向盤輪圈上的觸摸傳感器“感受”到駕駛員的注意力恢復），再過五秒后車輛將在“超級巡航”系統(tǒng)的控制下在車道中央減速停車。Bolio 解釋說，通用汽車的研究結(jié)果顯示，路上停車比路肩上停車更加安全，因為有時根本就沒有路肩。車輛減速時，“超級巡航”系統(tǒng)也會關(guān)閉，直至駕駛員重新啟動車輛。此外，當車輛完全停下后，系統(tǒng)還會在車上人員需要緊急醫(yī)療護理的情況下，呼叫“安吉星” (OnStar) 系統(tǒng)，并通知急救人員。

在設(shè)計方面，也許有人認為，通用汽車 2018 款 CT6 的“超級巡航”系統(tǒng)仍有限制，但其他人，包括我本人在內(nèi)，均認為“超級巡航”系統(tǒng)是通往更高級別自動駕駛的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的“5 秒限制”需要駕駛員時刻保持注意力，這意味著我們在超過 900 英里的旅程中幾乎無法放松頭部和眼睛。事實上，我發(fā)現(xiàn)在“超級巡航“模式下，我比“自己在高速公路上開車”還要警醒，因為駕駛員必須隨時準備接管控制權(quán)。

目前，“超級巡航”系統(tǒng)還不會自動變道，這項任務(wù)仍需駕駛員完成。此外，該系統(tǒng)無法像梅賽德斯 E 級轎車搭載的輔助駕駛系統(tǒng)那樣，能夠理解道路上的限速標志，也無法通過施工區(qū)周圍設(shè)置了護欄警戒線的區(qū)域。我們乘坐的 CT6 至少有一次在剛剛駛?cè)敕献詣玉{駛條件的施工區(qū)域后，突然將控制權(quán)交還給我。

此外，一些同樣參加了第二段旅程的媒體也提出，當一大早從從克利夫蘭出發(fā)，向西行駛時，“超級巡航”系統(tǒng)怎么也啟動不了。Bolio 已經(jīng)了解這個問題的存在，他解釋說，這是因為當陽光中特定波長的紅外線以特定角度進入車輛時，車輛駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)射器可能無法正常發(fā)射光點。這會導致監(jiān)控攝像機無法“看到”駕駛員的臉，因此“超級巡航”系統(tǒng)也無法工作，只有在進入車內(nèi)的這種光線消失時，問題才能解決。

據(jù)我估算，“超級巡航”系統(tǒng)的成本大約在 400 美元，而該系統(tǒng)的選裝價格則為 5000 美元，因此可以輕松收回成本?！俺壯埠健毕到y(tǒng)是高配 CT6 車型的標準配置之一。由于受日光影響的問題，建議經(jīng)銷商處的銷售人員將試駕安排在太陽升起后進行。

然而，通用汽車的競爭對手早已在凱迪拉克的4S店門口排起了長隊，迫不及待要對“超級巡航”系統(tǒng)進行拆解分析。

通用汽車“超級巡航”車輛性能經(jīng)理Robb Bolio 在混動和電動汽車項目方面的經(jīng)驗非常豐富。

超級巡航–“通往自動駕駛的關(guān)鍵一步”

在從芝加哥開啟長約 900 英里的 CT6 “超級巡航”測試前，《國際汽車工程》曾采訪了通用的車輛性能經(jīng)理 Robb Bolio：

SAE：為什么通用汽車決定重新考慮最初的“超級巡航”項目，并一些在功能方面顯的過于保守？

Robb Bolio：很顯然，其中肯定有安全方面的考慮，包括進行地圖驗證，以確保系統(tǒng)萬無一失。我們希望駕駛員隨時隨地都可以使用“超級巡航”系統(tǒng)，但為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)健和安全，這并不現(xiàn)實。

“超級巡航”系統(tǒng)是公司實現(xiàn)自動駕駛戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通用決定通過這種技術(shù)的發(fā)展，最終為客戶提供真正的自動駕駛汽車。在工作中，我最喜歡的部分就是整合；我的團隊曾參與過第一代雪佛蘭 Volt、Spark EV 和 Bolt EV 項目的開發(fā)。這些都是公司的關(guān)鍵性戰(zhàn)略項目，我們也必須適應(yīng)這種高速發(fā)展的節(jié)奏，并為后期改動做好準備。

“超級巡航”系統(tǒng)的主要組成部分包括：自適應(yīng)巡航控制、車道居中控制、駛員監(jiān)控系統(tǒng)，以及基于非常復雜算法的“虛擬車道”系統(tǒng)。這是一種更高級別的系統(tǒng)整合與傳感器融合。因此，我們決定在相關(guān)研發(fā)中保持格外謹慎的態(tài)度，公司的領(lǐng)導層也支持我們的決定，一切都必須萬無一失。

我們還親自完成了軟件部分的開發(fā)——該系統(tǒng)使用的所有算法都是由通用的內(nèi)部團隊研發(fā)的。我們希望真正掌控這項技術(shù)。在傳感器和處理器方面，我們會與供應(yīng)商合作，但最終是我們在推動整個過程的發(fā)展，也希望能夠擁有相關(guān)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)，尤其是在軟件方面。這些關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合方式對我們來說非常重要。

SAE：在項目啟動時，盡管一下子確定所有部分比較困難，但您是否是從系統(tǒng)整合的角度看待這個項目的呢？

Robb Bolio：沒錯。在與供應(yīng)商合作時，隨著項目推進，技術(shù)規(guī)格隨時都會有所變化。我們也在前進過程中不斷學習；我們可能的確已經(jīng)確定了一組規(guī)格，但兩個月后又決定要改，這很正常。不過，擁有軟件系統(tǒng)可以讓我們以相對較低的成本，實現(xiàn)快速迭代。你很難在項目一開始就完全確定項目完成時會是什么樣子，這非常困難。