LYRIQ全解析 | LYRIQ是如何预知周边路况的

视觉是人类感知外界信息的主要感官，在驾车时尤为如此。驾驶者需要用眼睛观察道路、交通标志与信号、其它车辆和行人等各种信息，看得越多越远，在遇到突发状况时的反应时间就越充裕。

但人类的视觉感知是有物理极限的：对于距离太远的事物缺乏敏感，视野外围的影像比视野中心模糊，并且随着行车速度的增加，清晰视野的范围会收窄，形成所谓的“隧道现象”；受制于车辆的形状结构，驾车时或多或少存在视野盲区；视觉还会受到光线、天气和驾驶者自身等因素影响；此外，人类很容易被某一事物吸引注意力，而忽视对另一些事物的观察……为了提升驾驶的安全性，必须用科技手段延展人类的感官。

无论是传统的倒车雷达，还是不同等级的安全与驾驶辅助系统，都离不开各种类型的传感器，它们是系统感知周围环境的依据，也是人类感官的延伸。面向未来的完全自动驾驶技术，对于系统感知的研发方向，目前业界形成了不同“流派”。部分厂商正在构建单纯基于视觉的辅助驾驶/自动驾驶技术，他们的观点是，既然人类只依靠眼睛就能实现安全驾驶，而不依赖微波雷达，因此纯视觉的自动化驾驶也是可行的。而凯迪拉克则认为，智能驾驶需要多重感知相互协作、验证及冗余备份，才能确保万无一失。因此在LYRIQ搭载的全新一代全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统上，我们采用了三重感知来判断周围路况——

第一重感知：毫米波雷达

作为一个曾经制造过航空发动机关键部件的品牌，凯迪拉克不仅把来自于飞机的灵感运用于汽车设计，还很早就开始探索利用航空技术来避免碰撞事故的可行性。1957年问世的凯迪拉克Cyclone XP-74概念车，展示了早期的车载避障雷达。通过安装在车头两侧雷达罩内的雷达，该车可以侦测判断障碍物的距离并警示驾驶者。不过，雷达在汽车上的小型化、量产化运用经历了近半个世纪的漫长过程。

目前LYRIQ搭载的车载雷达有超声波雷达和毫米波雷达。其中超声波雷达环绕车身四周，其优势是可以探测不同材质的物体，但探测距离很有限（一般不超过5米），识别速度也跟不上高速行驶的车辆，同时对于温度、降水等天气状况也比较敏感，因此只作为低速时探测短距离障碍物使用，比如泊车和驶出狭窄的小区道路时。 

毫米波雷达则在全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统中，起到识别前方车辆和物体相对位置和运动状态的作用。毫米波雷达具有传输距离远、穿透力强、灵敏度高的特点，受烟尘、雨雪、云雾等环境影响远低于摄像头等其它传感器。在车辆行驶中主要用于探测其它车辆和物体的相对位置和运动状态，最远探测距离约为200米，帮助驾驶者弥补视觉盲区，并减轻恶劣天气的影响。

第二重感知：摄像头

视觉识别也是当今智能辅助驾驶系统的发展方向之一，前置摄像头可以识别前方车辆与物体，并可在公路上识别车道线。环视摄像头除了在低速时获得360°视野外，也可以在识别周围路况与车道线中起到辅助校验作用。随着算力和算法的不断精进，摄像头还实现了识别交通信号、交通标志、停车位、判断车辆与行人运动方式等复杂功能。

但是，摄像头作为车的“眼睛”也有很大的局限。

首先，摄像头的“视力”有极限，它的有效探测距离约为250米，比人眼观察远不了多少；遇到雨雾天气、昏暗环境它同样会受到干扰，如果被飞溅的泥浆覆盖还有可能会失效。

其次，摄像头对弯道、起伏路面的识别能力较弱，尤其是在一眼难以判断道路走势的“盲弯”和连续弯道，系统可能误判或无法判断。

此外，基于纯视觉识别的智能驾驶系统，其算法需要通过不断自我学习来完善与进化，这意味着用户的使用过程具有试验与数据采集的属性，不经意间被当作“小白鼠”，也承担着相应的安全风险。即使系统经过更新升级相当完善，也无法穷尽道路上的所有可能性，错误的识别依然时有发生，比如把隧道里不规则的影子识别成行人，把装载在卡车上的红绿灯识别为使用中的红绿灯……

正因为摄像头的种种局限性，我们认为摄像头应当与雷达互相交叉验证、互为安全冗余。并且，全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统还必须引入一个“上帝视角”——

第三重感知：厘米级高精地图数据系统

雷达和摄像头的存在，延伸了人类的感官，但它们本身也有距离的限制，通常不会超过250米，且仍有很多探测不到的盲区。而厘米级高精地图数据系统，则将车辆对道路信息的掌握扩展到2.5公里，实现“超视距”的预判。与之协作的高精度GPS定位系统是传统GPS的4-8倍，使系统对车辆实时位置的感知精确度达到车道级。在厘米级高精地图数据系统、雷达和摄像头信息相互协作和印证下，车辆可以始终保持在车道中央，而非即将偏离时再打方向纠偏。并且系统在弯道、起伏等复杂路况下对车辆的控制更为精确，表现得像经验丰富的人类驾驶者。

比如，遇到这种曲率变化先缓后急的弯道，没有高精地图加持的智能驾驶系统可能会因为“看不到”下一段的变化趋势而减速不足，导致在弯道变急时突然增加刹车力度，或者突然系统退出要求驾驶者接管，让驾乘人员感受到惊吓。而全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统因为有厘米级高精地图数据系统，这段道路的走势是已知信息，就可以在入弯前充分减速，弯中匀速通过，表现更平顺自然。当然，越是不同弯道与坡度组合的复杂路段，越能体现出拥有厘米级高精地图数据系统的优势。

与基于纯视觉或视觉+雷达的智能驾驶系统相比，高精地图数据系统的建立无疑需要海量的测绘、勘验等基础工作。在全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统于2017年首次问世时，凯迪拉克就已经在美国和加拿大累计完成13万英里的高速公路高精地图数据。目前厘米级高精地图数据系统已覆盖了国内100%的高速公路、城市快速道路（北京四环及以内除外），里程超过32万公里。

值得一提的是，国内的高精地图数据系统并非把北美的绘图模式照搬到中国，而是根据本地的道路特点量身定制。举例来说，高速公路分车道分别限制最高和最低车速，是国内特有和常见的场景，需要我们连同专业地图合作伙伴对每一条车道单独测绘与勘验，确保车辆在行驶至这种典型路段时，在每条车道上都不会违反限速。同样，国内道路匝道多、桥隧多、收费站多等特点，高精地图数据系统也获得了针对性的设定。大量“看不见”的高昂成本投入，只求为消费者获得舒适惬意和安全可靠的智能驾驶体验，并为未来的自动驾驶时代做好基础建设。这一切，都将为凯迪拉克LYRIQ的车主所享。

有了雷达+摄像头+高精地图这三重感知，LYRIQ得以全面辅助你掌握瞬息万变的路况，将险情遏制于发生之前。

那么，你知道LYRIQ的全新一代全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统在感知路况后如何与驾驶者沟通信息吗？我们将在下一期为你解析。

如果人也能像LYRIQ那样拥有三重感知能力会发生怎样的故事？欢迎在评论区大开脑洞，和我们聊聊你的科技畅想~