要說2018年自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的趨勢(shì),應(yīng)該是越來越多的駕駛輔助系統(tǒng)開始進(jìn)入我們的生活。
比如2018款凱迪拉克CT6搭載的Super?Cruise超級(jí)巡航。這是通用在漸進(jìn)式發(fā)展路線上第一個(gè)投入市場(chǎng)的L2自動(dòng)駕駛系統(tǒng),可以讓你在高速公路放開雙手雙腳,由車輛自己在單車道內(nèi)駕駛。
還有一個(gè)代表是特斯拉的Autopilot。這款系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間更早,開啟場(chǎng)景主要也是高速公路,搭載系統(tǒng)的車輛可以保持在車道內(nèi)行駛并應(yīng)對(duì)不同狀況,在一定程度上解放了司機(jī)。馬斯克2號(hào)的時(shí)候還在預(yù)告,最新一版升級(jí)已經(jīng)進(jìn)入了最后測(cè)試階段。
因?yàn)閮商紫到y(tǒng)同屬SAE L2,因此很多人好奇Super Cruise和Autopilot到底有什么不同,所以就有了這篇文章的對(duì)比。
開始之前,我們先做一些說明。
第一,和Super Cruise一步到位的思路不同,特斯拉采用的是預(yù)裝硬件系統(tǒng),之后OTA更新的方式獲得越來越多的高級(jí)功能,因此我們每隔一段時(shí)間看到的Autopilot都不一樣。目前特斯拉已經(jīng)公布了Autopilot1.0、Autopilot2.0和Autopilot2.5多個(gè)版本的信息。這為車云菌的比較分析帶來了一些難度。
從Autopilot1.0到Autopilot2.0升級(jí)中,硬件軟件上都有不小變化,為了了解兩款系統(tǒng)的迭代思路,車云菌選擇摘取Super Cruise與Autopilot1.0、Autopilot2.0增強(qiáng)自動(dòng)輔助駕駛選裝包(截至2018年2月5日實(shí)現(xiàn)的功能)進(jìn)行橫向比較,同時(shí)兼顧兩家公司整體的自動(dòng)駕駛發(fā)展策略分析。
第二,比較維度。SAE J3016自動(dòng)駕駛分級(jí)為比較同級(jí)別系統(tǒng)給出的一些參考維度。另外,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)往往分為硬件和軟件部分。硬件部分包括傳感器配置、計(jì)算平臺(tái),執(zhí)行機(jī)構(gòu),軟件部分包括定位策略和決策控制算法,都會(huì)用在這次對(duì)比中。
建立在上面的基礎(chǔ)上,我們做了這個(gè)表格,接著車云菌會(huì)做一些詳細(xì)分析。
(Super Cruise和Autopilot的比較)
大家在了解自動(dòng)駕駛汽車時(shí),都會(huì)用SAE的分級(jí)來幫助大概了解系統(tǒng)水平。但實(shí)際上,SAE J3016也對(duì)了解同級(jí)別系統(tǒng)的細(xì)節(jié),提供了比較的方法。其中比較重要的三個(gè)參數(shù)是設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍(ODD)、動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)(DDT)和動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)支援(DDTFallback)。
1.設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍(ODD)
可以理解成自動(dòng)駕駛汽車安全工作的環(huán)境,包括車輛自動(dòng)駕駛時(shí)的Speed速度(高速、低速等)、Geography地形(平原、山地等)、Roadway路面情況(直路、彎路等)、Environmengt環(huán)境(天氣、氣候、基礎(chǔ)設(shè)施等)、Traffic交通情況(簡(jiǎn)單、復(fù)雜、違規(guī)行為、路線固定等)、Temporal時(shí)段(白天、晚上)……
兩個(gè)系統(tǒng)都十分依賴車道線。Super Cruise僅在分車道高速公路(設(shè)置有明確的上/下匝道)上可被使用,白天/黑夜均可使用,雨雪霧等極端天氣下,會(huì)根據(jù)對(duì)傳感器工作的影響程度判定功能是否開啟。工作速度是0-89英里/小時(shí)(約0-143公里/小時(shí))。
雖然很多粉絲在城市環(huán)境試過Autopilot,但特斯拉官方給出的啟用范圍依然是高速公路和行車緩慢的路段。在Autopilot1.0時(shí),速度被限定在90英里/小時(shí)(約144公里/小時(shí))以內(nèi)。Autopilot2.0還在用新硬件實(shí)現(xiàn)Autopilot1.0的功能,為此特斯拉一直在對(duì)限速進(jìn)行調(diào)整。
2.動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)(DDT)
在道路上駕駛車輛需要做哪些操作和決策,包括通過方向盤來對(duì)車輛進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)操作、通過加速和減速來對(duì)車輛縱向運(yùn)動(dòng)方向操作、通過對(duì)物體和事件檢測(cè)、認(rèn)知?dú)w類和后續(xù)響應(yīng),達(dá)到對(duì)車輛周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)和執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作、車輛運(yùn)動(dòng)的計(jì)劃還有對(duì)外的傳遞信息。
對(duì)于動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)方面,Super Cruise和Autopilot在縱向控制方面,ACC都能以非跟車和跟車的形式開啟系統(tǒng)。有明顯差異的是變道。Super Cruise是一個(gè)單車道L2自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。如果你需要變道,就撥動(dòng)轉(zhuǎn)向撥桿后,自行觀察周圍情況、控制方向盤變道,完成變道操作后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。
Autopilot系統(tǒng)開啟時(shí),為了改變車道,駕駛員必須首先在視覺上確認(rèn)這是安全的,就像他在手動(dòng)駕駛時(shí)一樣。然后,他必須在握住方向盤的情況下通過啟動(dòng)轉(zhuǎn)向信號(hào)來表示改變車道的意圖。車輛自己會(huì)響應(yīng)駕駛員的命令換道。
值得注意的是,對(duì)于Autosteer功能,特斯拉表示橫向控制還要謹(jǐn)慎使用,Autosteer還是Beta版本,還是會(huì)有一些未知的問題,用戶需要選擇性開啟。
3.動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)支援(DDTFallback)
是指自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候,要考慮系統(tǒng)性的失效(導(dǎo)致系統(tǒng)不工作的故障)發(fā)生或者出現(xiàn)超過系統(tǒng)原有的運(yùn)行設(shè)計(jì)范圍之外的情況,這是系統(tǒng)怎么樣給出最小化風(fēng)險(xiǎn)的路徑。
在著名的致命事故之后,Autopilot為了防止駕駛員雙手離開方向盤,會(huì)每隔一段時(shí)間提醒司機(jī)接管。當(dāng)雙手不對(duì)方向盤施加壓力之后十幾秒,系統(tǒng)先給出輕度提醒,如果駕駛員不予理會(huì),提醒級(jí)別會(huì)升級(jí),最終車輛會(huì)自動(dòng)減速到停車,自動(dòng)退出Autopilot模式。這時(shí)你必須置于停車狀態(tài)才能重新啟用它。
Super Cruise三級(jí)預(yù)警
對(duì)于Super Cruise來說,當(dāng)駕駛員注意力保持系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到駕駛員有分心狀態(tài),或者駕駛環(huán)境超出了系統(tǒng)的掌控范圍,比如說車道線不清昕,GPS信號(hào)弱等,系統(tǒng)會(huì)提示駕駛員馬上接管車輛。
失效時(shí)會(huì)分為3級(jí)預(yù)警。一級(jí)預(yù)警在5秒鐘之內(nèi)得不到反饋時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入二級(jí)預(yù)警,綠色閃爍變成紅燈閃爍的同時(shí),會(huì)伴有警報(bào)聲或者座椅震動(dòng)(用戶可以自行設(shè)置預(yù)警方式),如果10秒鐘之內(nèi),駕駛者仍然沒有將手放到方向盤上,則進(jìn)入三級(jí)預(yù)警,安吉星后臺(tái)話務(wù)員將會(huì)接入,Super Cruise功能被停止使用,儀表盤上的圖標(biāo)消失,再次使用需要停車重新點(diǎn)火啟動(dòng)車輛。當(dāng)然,如果三級(jí)預(yù)警下駕駛員仍然沒有將手放到方向盤上,系統(tǒng)會(huì)判定車輛已經(jīng)處于失控狀態(tài),會(huì)自行剎車停止在當(dāng)前車道上。
值得一提的是監(jiān)管駕駛員的方式。特斯拉看住駕駛員的方法一直是靠的方向盤壓力,于是出現(xiàn)了很多駕駛員用方向盤卡橙子、方向盤掛水瓶的方法,避免系統(tǒng)的“嘮叨”。相比之下,Super Cruise已經(jīng)解放了駕駛員雙手,用帶有紅外的攝像頭(可以在夜間監(jiān)控人臉)監(jiān)測(cè)駕駛員狀態(tài),在駕駛員注意力不在路面的時(shí)候提醒接管。
Autopilot似乎也已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)漏洞帶來的安全隱患。有細(xì)心的人發(fā)現(xiàn),在Model 3上開始出現(xiàn)一枚看向車內(nèi)的攝像頭,雖然尚未激活,但是特斯拉很可能也要借助車內(nèi)攝像頭來盯緊司機(jī)了。
先看硬件配置。據(jù)車云菌了解,Super Cruise和Autopilot主要的前向功能都是靠一個(gè)前視攝像頭和前向毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的。
有媒體報(bào)道稱,即使是在Autopilot2.0(馬斯克曾表示,Autopilot2.0的這套硬件裝備是要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛的)里,特斯拉使用的自主研發(fā)視覺系統(tǒng)有8個(gè)攝像頭(因?yàn)橹芭cMobileye的分手),但特斯拉一開始也只打算用1個(gè)前視攝像頭和1個(gè)毫米波雷達(dá)來追平Autopilot1.0的功能,一些愛好者還用遮擋攝像頭的方法測(cè)試過這一點(diǎn)。后來Autopilot2.0啟用了三目中的另一個(gè)前向攝像頭,可以在實(shí)現(xiàn)相同功能的同時(shí),達(dá)到更好的決策效果。
不同之處在于,Super Cruise在車身一周的感知上,加入了更多的冗余,盡量保證一個(gè)方向有攝像頭和毫米波雷達(dá)兩種傳感器。特斯拉在Autopilot2.0用上的四個(gè)攝像頭應(yīng)該是三目攝像頭和一個(gè)后視攝像頭,車身兩側(cè)沒有形成“環(huán)視+超聲波”的“雙保險(xiǎn)”。
在計(jì)算平臺(tái)方面,我們沒有獲得CT6的詳細(xì)信息。不過從Autopilot1.0到Autopilot2.0的變化,我們驗(yàn)證了一個(gè)趨勢(shì)——Autopilot1.0的計(jì)算利用了一部分媒體控制單元的MCU,到Autopilot2.0就選用了專門的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),包括最近傳出特斯拉的硬件更新預(yù)告和自研片上系統(tǒng)傳聞,都代表了隨著自動(dòng)駕駛發(fā)展,芯片需要重大升級(jí),主機(jī)廠和芯片公司會(huì)越走越近。
(Autopilot1.0發(fā)布時(shí),就提到了高精度地圖)
在導(dǎo)航方面,Super Cruise和Autopilot都使用了高精度GPS和慣性測(cè)量單元來幫助定位,Super Cruise的定位精度達(dá)到了車道線級(jí)別。雙方明顯的差異點(diǎn)在于地圖。雖然馬斯克在Autopilot1.0發(fā)布的國(guó)外記者會(huì)上表示,Autopilot會(huì)用到更高精度的自動(dòng)駕駛地圖來輔助導(dǎo)航,但是一些Bug和功能限制表明,Autopilot很可能還是用的普通電子導(dǎo)航地圖。
Super Cruise已經(jīng)率先用上了自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)地圖,提供道路曲率數(shù)據(jù)、車道編號(hào)、上/下匝道及其它道路屬性信息。通用每個(gè)季度都會(huì)通過OTA的方式更新自動(dòng)駕駛地圖數(shù)據(jù)。大家都知道高精度的地圖是自動(dòng)駕駛必不可少的工具,在駕駛輔助功能上用上高精度地圖,Super Cruise在決策和控制方面起到的安全效果十分明顯。比如在上下匝道時(shí)的安全保障,配合車輛的轉(zhuǎn)向、剎車等控制系統(tǒng),從而幫助車輛更好地進(jìn)行預(yù)測(cè)、轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)安全控制。
而且據(jù)消息稱,特斯拉在Autopilot2.0中會(huì)用上自動(dòng)駕駛地圖(合作伙伴很可能是Mapbox和Valhalla),目的是在完整版功能里,實(shí)現(xiàn)“從一條高速公路切換至另一條,在接近目的地時(shí)駛出高速”這兩個(gè)動(dòng)作。
另外軟件算法方面,車云菌認(rèn)為測(cè)試也是一個(gè)比較維度,因?yàn)樽聣训能浖枰煌h(huán)境下的道路數(shù)據(jù)來喂養(yǎng),這些數(shù)據(jù)就來自漫長(zhǎng)的測(cè)試。
通用方面并沒有表態(tài)是否對(duì)Super Cruise進(jìn)行軟件升級(jí),只明確說明會(huì)進(jìn)行自動(dòng)駕駛地圖的更新。但通用在全自動(dòng)駕駛測(cè)試方面的投入巨大,是測(cè)試車隊(duì)規(guī)模最大的主機(jī)廠之一。今年年初,通用正式發(fā)布第四代自動(dòng)駕駛汽車,并向美國(guó)高速公路安全管理局(NHTSA)遞交了申請(qǐng),計(jì)劃在2019年將這款自動(dòng)駕駛車輛投入應(yīng)用。屆時(shí)通用就會(huì)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中收集數(shù)據(jù),這種方式收集的數(shù)據(jù)會(huì)更有針對(duì)性,并且為商業(yè)化積累經(jīng)驗(yàn)。
而特斯拉所有的存量車都會(huì)成為自動(dòng)駕駛測(cè)試車,由于它擁有數(shù)目龐大的客戶群,這個(gè)非自發(fā)組成的車隊(duì)通過借助車內(nèi)的“影子模式”來實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的測(cè)試。在Autopilot1.0更新為Autopilot2.0時(shí),特斯拉官宣已經(jīng)累積了13億英里的Autopilot1.0數(shù)據(jù),“幾乎所有”數(shù)據(jù)都對(duì)Autopilot2.0有用。
總體來看,Super Cruise在安全上考慮的更多一些,感知方面用了更多傳感器和地圖冗余來保證安全。Autopilot功能上更加豐富,馬斯克不斷用預(yù)告、更新的方式,以傳統(tǒng)車企無法比擬的速度往前推進(jìn)著Autopilot的升級(jí),但用戶使用仍待完善的Beta版本,一直是個(gè)爭(zhēng)議話題。
如果只看當(dāng)下,兩家出身不同的公司,因?yàn)楦鞑幌嗤腄NA,產(chǎn)品上一個(gè)更保守,一個(gè)更激進(jìn)。但看向未來,他們選擇了不同的方法來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的終極理想和階段目標(biāo)。
眼下的高低不是所有自動(dòng)駕駛公司的最終目標(biāo),畢竟在技術(shù)沒有全部實(shí)現(xiàn)之前,任何自動(dòng)駕駛系統(tǒng)都只是過渡版本。
來源:億歐
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