Jakie są poziomy automatyzacji jazdy?
Zautomatyzowana jazda nie jest wyborem między wszystkim a niczym. Wręcz przeciwnie. Producenci samochodów dodają nowe funkcje aktywnego bezpieczeństwa i jazdy autonomicznej stopniowo do swoich pojazdów. Funkcje te dzieli się na te, które są związane z przyspieszaniem i hamowaniem (zwane sterowaniem wzdłużnym) i na te, które związane są ze skręcaniem kierownicy (zwane sterowaniem poprzecznym).
Niektóre z nich pełnią dokładnie tę samą rolę, ale różnią się pod względem stopnia udziału człowieka i autonomicznego systemu w sterowaniu pojazdem – reprezentują zatem różne poziomy automatyzacji jazdy.
Stowarzyszenie SAE (Society of Automotive Engineers) opracowało skalę poziomu automatyzacji od zera do pięciu, która opisuje kolejne poziomy. Chociaż nie jest ona do końca precyzyjna, to jest traktowana jako punkt odniesienia dla całej branży. Znaczenie poszczególnych poziomów jest następujące:
Poziom 0: Brak automatyzacji. Kierowca jest całkowicie odpowiedzialny za sterowanie pojazdem i wykonuje takie czynności, jak kierowanie, hamowanie, przyspieszanie lub zwalnianie. Pojazdy na poziomie 0 mogą być wyposażone w funkcje bezpieczeństwa, takie jak kamery cofania, ostrzeżenia o martwym polu lub kolizji. Nawet automatyczne hamowanie awaryjne, czyli przyłożenie maksymalnej siły hamowania w razie nieuchronnego zderzenia, jest zaliczane do poziomu 0, ponieważ nie działa w trybie ciągłym.
Poziom 1: Wspomaganie kierowcy. Na tym poziomie automatyczne systemy zaczynają przejmować sterowanie pojazdem w specyficznych sytuacjach, ale nie przejmują go w całości. Przykładem automatyzacji poziomu 1 jest tempomat adaptacyjny, który steruje przyspieszaniem i hamowaniem, zazwyczaj na autostradzie. W zależności od zakresu działania tej funkcji kierowcy mogą zdjąć nogę z pedałów.
Poziom 2: Częściowa automatyzacja. Na tym poziomie, dzięki lepszej orientacji w przestrzeni, pojazd może wykonywać bardziej złożone funkcje koordynujące skręcanie kierownicy (sterowanie poprzeczne) z przyspieszaniem i hamowaniem (sterowanie wzdłużne).
Poziom 2+: Zaawansowana częściowa automatyzacja. Chociaż Poziom 2+ nie występuje w oficjalnej klasyfikacji SAE, jest o tyle ważny, że zapewnia zaawansowane działanie za przystępną dla konsumentów cenę. Do poziomu 2+ zalicza się funkcje, które zasadniczo same prowadzą pojazd, ale wymagają ciągłej uwagi kierowcy, aby mógł on przejąć kontrolę natychmiast, gdy będzie to potrzebne. (Stopień zaawansowania technicznego na poziomie 3 jest znacznie wyższy, ponieważ jest to pierwszy poziom, który dopuszcza oderwanie się kierowcy od czynności prowadzenia pojazdu — może on skupić swoją uwagę na czymś innym. Na tym poziomie pojazd musi być zdolny do bezpiecznego zatrzymania się w razie awarii, co wymaga znacznie bardziej zaawansowanych algorytmów i czujników). Do poziomu 2+ zalicza się na przykład asystenta autostradowego czy asystenta jazdy w korkach. Wizja możliwości zdjęcia rąk z kierownicy i oderwania wzroku od drogi przed sobą, chociażby na kilka chwil, jest na tyle pociągająca dla kierowców, że funkcje te cieszą się dużym zainteresowaniem wśród konsumentów.
Poziom 3: Warunkowa automatyzacja. Na poziomie 3 kierowcy mogą oderwać się od czynności prowadzenia, ale tylko w specyficznych sytuacjach. Może tutaj chodzić o określony zakres prędkości pojazdu, rodzaje dróg lub warunki meteorologiczne. Ponieważ jednak kierowcy mogą robić coś innego w czasie jazdy, patrzeć na telefon lub czytać gazetę, generalnie uważa się to za wstęp do jazdy autonomicznej. Z drugiej jednak strony od kierowcy oczekuje się reakcji, jeśli system tego zażąda. Na przykład takie funkcje jak pilot jazdy w korkach wyręczają kierowcę z przyspieszania, kierowania i hamowania. Może on wygodnie odpoczywać. Podczas jazdy po mieście pojazd informuje kierowcę o możliwości przejęcia z powrotem kontroli, aby jechać z większą prędkością po wydostaniu się z korka. Pojazd musi także monitorować stan kierowcy, aby wiedzieć, czy jest on w stanie przejąć kontrolę, a także być zdolny do bezpiecznego zatrzymania się, jeśli kierowca tego nie zrobi.
Poziom 4: Wysoka automatyzacja. Na tym poziomie systemy jazdy autonomicznej pojazdu są w stanie w pełni monitorować środowisko jazdy i sterować wszystkimi funkcjami na rutynowych trasach i w warunkach określonych w ich domenie projektu operacyjnego (ODD). Pojazd może ostrzegać kierowcę, że zbliża się do granic swojego zakresu działania, na przykład w trudnych warunkach drogowych, które wymagają udziału człowieka w sterowaniu, takich jak śnieżyca. Jeśli kierowca nie zareaguje, system automatycznie i w bezpieczny sposób unieruchomi pojazd.
Poziom 5: Pełna automatyzacja. Pojazdy poziomu 5 są w pełni autonomiczne. Nikt nie musi siedzieć w nich za kierownicą. Co więcej, nie muszą nawet posiadać kierownicy ani pedałów przyspieszania i hamowania. Pojazdy poziomu 5 mogą być wyposażone w „inteligentną kabinę”, w której pasażerowie mogą głosowo wskazywać cel jazdy lub sterować jej systemami, na przykład regulować temperaturę lub wybierać muzykę.
W kwietniu 2021 r. stowarzyszenie SAE zaktualizowało swoją klasyfikację, aby uściślić, że poziomy od 0 do 2 są „funkcjami pomocniczymi”, ponieważ kierowca nadal jest mocno zaangażowany w prowadzenie pojazdu, podczas gdy poziomy od 3 do 5 są „funkcjami automatyzacji jazdy”.
Każdy poziom automatyzacji wymaga kolejnej warstwy czujników, które są potrzebne, aby pełnić coraz więcej funkcji znajdujących się wcześniej pod kontrolą kierowcy. Na przykład w pojeździe poziomu 1 musi być tylko jeden radar i jedna kamera. W pojeździe poziomu 5, który musi radzić sobie samodzielnie w każdym napotkanym otoczeniu, niezbędne są czujniki najróżniejszych rodzajów zapewniające pełną orientację w przestrzeni.
Na przykład pojazdy autonomiczne Aptiv są wyposażone w dziesiątki czujników, w tym odporne na uszkodzenia architektury – Smart Vehicle Architecture™.
Jak wskazują badania konsumenckie, „prawie każdy nowy samochód sprzedawany dzisiaj w USA należy do szarej strefy między poziomem 0 a poziomem 2. Samochody poziomu 4 i poziomu 5 nie są jeszcze powszechnie dostępne, ale już dzisiaj wiele pojazdów jest wyposażonych w pewnego rodzaju automatyczne sterowanie kierownicą, hamulcami i przyspieszeniem”, do których można zaliczyć tempomat adaptacyjny, ostrzeganie o opuszczeniu pasa ruchu lub automatyczne zmiany pasa.
Chociaż prawdziwie autonomiczna jazda to nadal kwestia przyszłości, producenci samochodów co roku dodają nowe zaawansowane funkcje bezpieczeństwa, które skutecznie zapobiegają wypadkom i podnoszą komfort jazdy, przybliżając kierowców do momentu, w którym będą mogli całkowicie zdjąć dłonie z kierownicy. Oferowane przez Aptiv rozwiązania zaawansowanego bezpieczeństwa odznaczają się elastycznością i skalowalnością, która pozwala producentom OEM tworzyć coraz bezpieczniejsze samochody w miarę pokonywania kolejnych progów automatyzacji.
