Drive Pilot Mercedesa. System autonomicznej jazdy na poziomie 3

Mercedes rozpoczął sprzedaż w Niemczech sprzedaż systemu DRIVE PILOT. System umożliwiający warunkowo zautomatyzowaną jazdę (poziom 3. SAE) będzie można zamawiać od 17 maja 2022 r. jako opcjonalny dodatek dla Mercedesa klasy S, w cenie 5000 euro, oraz dla modelu EQS, w cenie 7430 euro (pakiet wspomagania bezpieczeństwa jazdy Plus za 2430 euro oraz DRIVE PILOT za 5000 euro) netto.

Mercedes jest pierwszym producentem samochodów na świecie, który dysponuje ważnym międzynarodowym certyfikatem warunkowo zautomatyzowanej jazdy i oferuje taki system jako fabryczną opcję dla seryjnie produkowanych pojazdów. DRIVE PILOT może przejąć zadanie prowadzenia samochodu w określonych warunkach, do prędkości 60 km/h, w sytuacjach dużego natężenia ruchu lub korków, na odpowiednich odcinkach autostrad w Niemczech.

Po aktywacji systemu DRIVE PILOT kontroluje on prędkość i odległość oraz prowadzi samochód wzdłuż pasa. Analizuje przy tym i uwzględnia profil drogi, zdarzenia występujące na trasie oraz znaki drogowe. DRIVE PILOT reaguje również na nieoczekiwane sytuacje drogowe i samodzielnie je „obsługuje”, m.in. za pomocą manewrów omijania w obrębie pasa ruchu lub poprzez hamowanie.

System warunkowo zautomatyzowanej jazdy opiera się na technice wykrywania pojazdów pakietu wspomagania bezpieczeństwa jazdy, lecz zawiera dodatkowe czujniki, które producent uważa za niezbędne do bezpiecznej eksploatacji. Są to głównie radary, LiDAR i kamery; dane dostarczają też czujniki ultradźwiękowe oraz czujniki wilgoci.

Równolegle z pomyślnym wdrożeniem system DRIVE PILOT w Niemczech Mercedes dąży do uzyskania do końca roku homologacji dla seryjnych rozwiązań w dwóch amerykańskich stanach: Kalifornii i Nevadzie (o ile tamtejsze warunki prawne pozwolą na użytkowanie systemu).

Redundancja – aby warunkowo zautomatyzowana jazda była bezpieczna

Warunkowo zautomatyzowana jazda zgodnie z poziomem 3. SAE wymaga systemu o koncepcji, która umożliwia bezpieczny nadzór nad wszelkimi nieprawidłowościami – zarówno tymi prostymi, jak i poważnymi. „Nadmiarowa” (redundantna) architektura obejmuje układ hamulcowy, układ kierowniczy, zasilanie, a także elementy techniczne czujników, między innymi dotyczące świadomości otoczenia oraz wyliczeń dynamiki jazdy. Akumulator, silnik wspomagania układu kierowniczego, czujniki prędkości kół oraz różne algorytmy, które system wykorzystuje do obliczania danych, również mają redundantną konstrukcję. Także elementy techniki czujników są funkcjonalnie nadmiarowe – uzupełniają się bowiem swoimi koncepcjami fizycznymi (np. fale optyczne i radiowe, ultradźwięki), umożliwiając bezpieczny transfer informacji.

W mało prawdopodobnym przypadku awarii, dzięki redundantnej konstrukcji systemu, samochód pozostaje jezdny, umożliwiając DRIVE PILOT bezpieczne przekazanie zadań kierowcy. Jeśli kierowca nie zastosuje się do żądania przejęcia kierowania w maksymalnym wyznaczonym czasie 10 s, na przykład z powodu nagłego wypadku medycznego, DRIVE PILOT niezwłocznie zainicjuje awaryjne zatrzymanie samochodu, które jest bezpieczne zarówno dla Mercedesa, jak i dla pojazdów podążających za nim. W tym celu kontroler Intelligent Drive Controller stale oblicza trajektorię optymalną do bezpiecznego zatrzymania. Zdolności manewrowe systemu DRIVE PILOT mają na celu utrzymanie samochodu na pasie ruchu i uniknięcie kolizji z innymi uczestnikami ruchu oraz obiektami na drodze.

Działanie DRIVE PILOT wymaga precyzyjnego pozycjonowania

Dokładna lokalizacja Mercedesa wyposażonego w DRIVE PILOT jest określana za pomocą precyzyjnego systemu pozycjonowania, znacznie wydajniejszego niż konwencjonalne systemy GPS. Trójwymiarowy obraz trasy i otoczenia, wraz z informacjami o geometrii drogi, jej charakterystyce, znakach drogowych i specjalnych zdarzeniach drogowych (m.in. wypadki lub roboty drogowe), oprócz anonimowych danych gromadzonych przez LiDAR, kamery oraz czujniki radarowe i ultradźwiękowe zapewnia cyfrowa mapa HD. Ta bardzo dokładna mapa różni się od map nawigacji m.in. większą dokładnością, liczoną w centymetrach, a nie w metrach, oraz szczegółowym modelem skrzyżowań i tras. Dane mapy są przechowywane w centrach danych zaplecza i stale aktualizowane.

Każdy pojazd przechowuje również obraz informacji z tej mapy na pokładzie, stale porównując je z danymi zaplecza i aktualizując lokalny zestaw danych zgodnie z wymaganiami. Wszystko to umożliwia stabilne, dokładne pozycjonowanie poprzez odwzorowanie otoczenia, niezależnie od czynników takich jak cienie lub zabrudzenie czujników.

DRIVE PILOT: zgodność z prawem na drodze

W procesie rozwoju inżynierowie współpracowali z prawnikami, menedżerami ds. zgodności, inspektorami ochrony danych oraz ekspertami ds. etyki. Jedną z podstaw zautomatyzowanej jazdy są dodatkowe mechanizmy kontrolne, np. w przypadku funkcji istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak na przykład wykrywanie pieszych, inżynierowie celowo nie używają algorytmów takich jak metody samouczenia.

Nacisk kładzie się tu na obyczaje znane jako „uczenie nadzorowane” – co oznacza, że Mercedes definiuje i kontroluje to, czego może się uczyć sztuczna inteligencja (AI). Zanim jej oprogramowanie zostanie wykorzystane na drogach, przeprowadzane są szeroko zakrojone testy walidacyjne, tak aby upewnić się, że w rzeczywistych warunkach drogowych sztuczna inteligencja działa zgodnie z oczekiwaniami. W przypadku wykrywania pieszych pomaga ona systemowi szybko i bezpiecznie identyfikować obiekty oraz sytuacje na i obok drogi. Wymogiem etycznym producenta jest niedyskryminacyjny proces detekcji. Oznacza to, że różne czujniki samochodu stale monitorują drogę i pobocze, aby zawsze prawidłowo wykrywać ludzi niezależnie od ich ubioru, sylwetki, postawy lub innych cech.

Niemcy pionierem zautomatyzowanej jazdy

Wraz z „otwarciem” ustawy o ruchu drogowym (StVG) dla systemów poziomu 3. w 2017 r. Niemcy stały się pierwszym krajem, który stworzył podstawę prawną dla zamierzonego użytkowania takich systemów. Rozporządzenie w sprawie aprobaty technicznej, zgodnie z którą mogą być one certyfikowane, weszło w życie na początku 2021 r. – to okazja, którą Mercedes-Benz szybko wykorzystał, jako pierwszy producent samochodów. Mercedes-Benz jest też pierwszą firmą motoryzacyjną na świecie, która spełnia surowe wymogi prawne Regulaminu ONZ nr 157 dla systemów na poziomie 3.

W szczegółach obejmuje to wymagania stawiane pojazdowi oraz obowiązki kierowcy: w trybie jazdy warunkowo zautomatyzowanej samochód musi bezpiecznie wykonywać zadania związane z prowadzeniem pojazdu i przestrzegać wszystkich przepisów ruchu drogowego. Kierowca nadal ma w ruchu drogowym swoje obowiązki, w szczególności w zakresie przestrzegania innych przepisów ruchu drogowego. W tym celu, na żądanie DRIVE PILOT lub z powodu oczywistych okoliczności, musi być gotowy do przejęcia i wznowienia kontroli nad samochodem.