Zautomatyzowana jazda na nowym poziomie: pilot jazdy w korkach Audi AI

Korzystanie z pilota jazdy w korkach Audi AI jest możliwe tylko w określonych warunkach panujących w otoczeniu:
– Audi A8 musi znajdować się na autostradzie lub na wielopasmowej drodze ekspresowej z oddzielonymi pasami ruchu i z odpowiednią infrastrukturą na poboczu tj. np. z barierami ochronnymi.
– Ruch jest spowolniony i samochody na wszystkich sąsiadujących ze sobą pasach poruszają się w kolumnach, jeden za drugim.
– Maksymalna prędkość naszego Audi wynosi 60 km/h.
– W istotnym polu postrzegania czujników pojazdu brak sygnalizatorów świetlnych czy pieszych.

Gdy spełnione są te warunki, kierowca otrzymuje wizualne wskazówki, że system jest dostępny: po pierwsze podświetla się przycisk Audi AI na konsoli tunelu środkowego. Po drugie, w Audi virtual cockpit pojawia się informacja tekstowa oraz pulsujące, białe pasma świetlne przy jego lewej i prawej krawędzi. Symbol AI na cyfrowej tablicy rozdzielczej również podświetla się na biało.

Zaraz po aktywowaniu przez kierowcę pilota jazdy w korkach przyciskiem AI, przycisk podświetla się na zielono. Audi virtual cockpit, w formie stylizowanego obrazu, pokazuje nasz pojazd od tyłu i szybko mijane oznaczenia pasów na drodze. Aktualna prędkość pojawia się w postaci cyfry na pasku przy dolnym brzegu cyfrowej tablicy rozdzielczej. Działanie funkcji symbolizuje zielone podświetlenie brzegów i zielony symbol AI.

Podczas wysoce zautomatyzowanej jazdy, pilot jazdy w korkach Audi AI utrzymuje model A8 na jego pasie ruchu. System zarządza ruszaniem, przyspieszaniem, manewrowaniem i hamowaniem, a kierowca może się zrelaksować. W wymienionych powyżej, zdefiniowanych sytuacjach, prowadzący może zdjąć nogę z pedału gazu, a ręce na dłużej z kierownicy, i zgodnie z obowiązującymi w danym kraju przepisami, może oddać się czynnościom proponowanym przez pokładowy system infotainment. Dla przykładu w Niemczech, będzie mógł oglądać programy telewizyjne i filmy DVD na wyświetlaczu o przekątnej 10,1 cala znajdującym się na konsoli środkowej i w pełnym zakresie korzystać z usług Audi connect. Będzie mógł oderwać uwagę od sytuacji na drodze oraz kierowania pojazdem i tym czasie odpowiadać na e-maile, pisać SMS-y, sprawdzać terminarz, czytać informacje lub zająć się dalszym planowaniem podróży urlopowej.

Dzięki kompleksowemu zestawowi czujników, pilot jazdy w korkach Audi AI radzi sobie również z trudnymi sytuacjami, takimi jak samochody wjeżdżające na pas ruchu tuż przed naszym Audi. Po rozpoznaniu przez system przeszkody przed samochodem, Audi A8 omija ją, o ile na jego pasie jest do tego wystarczająco dużo miejsca. W przeciwnym razie wyhamowuje, aż do zatrzymania się.

Styl jazdy pilota jazdy w korkach jest wyrównany, logiczny i ukierunkowany na współpracę. Podczas prac nad systemem, największy nacisk kładziono przede wszystkim na bezpieczeństwo i komfort. Testy prowadzone z udziałem wielu uczestników dały jeden wspólny wynik końcowy: kto korzysta z pilota jazdy w korkach, szybko zaczyna go cenić. W sytuacjach na drodze, w których prowadzenie samochodu w ogóle nie sprawia radości lub sprawia jej niewiele, zrelaksowany kierowca pozwala pilotowi na przejęcie prowadzenia. Pilot jazdy w korkach nie potrafi szybko zmieniać pasów ruchu. Nie jest po prostu zaprogramowany do takiej jazdy. Dlatego gdy kierowca włącza kierunkowskaz, pilot reaguje nakazem przejęcia kontroli nad pojazdem. Pokładowy wyświetlacz wyłącza obraz, a system infotainment ścisza głośność. Kierowca sygnalizuje przejęcie kontroli nad pojazdem chwytając pewnie kierownicę, co jest rozpoznawane przez odpowiedni czujnik. Czujnik momentu sterowania, pedał gazu i hamulec, również rejestrują aktywność.

Gotowy do przejęcia kontroli? Rozpoznawanie gotowości kierowcy

Model A8 jest wyposażony w funkcję rozpoznawania gotowości kierowcy. Sprawdza, czy kierowca, w sytuacji, gdy pilot jazdy w korkach jest aktywny, gotów jest w razie potrzeby przejąć ponownie kontrolę nad kierownicą. System wykorzystuje do tego celu kamerę umieszczoną w górnej części tablicy rozdzielczej. Analizuje ona różne kryteria, jak np. pozycję i ruchy głowy oraz ruchy powiek. Jeśli oczy kierowcy są przez dłuższy czas zamknięte, system nakazuje mu ponowne przejęcie kontroli nad pojazdem. Ogólnie, niedozwolone jest wykonywanie czynności, które nie są proponowane przez pokładowe systemy pojazdu, np. czytanie gazety. W takim przypadku, kamera mogłaby nie widzieć zakrytej gazetą głowy kierowcy, czego skutkiem byłby nakaz natychmiastowego przejęcia kontroli nad pojazdem.

Techniczne parametry generowane przez oprogramowanie analizujące obrazy, są anonimizowane. Na ich podstawie nie jest możliwa rekonstrukcja twarzy kierowcy i nie można przyporządkować ich do konkretnej osoby. Przetwarzanie danych odbywa się na miejscu, w samochodzie. Nie dochodzi do zapisywania obrazów z kamery, czy do automatycznego przekazywania danych do Audi AG lub do osób trzecich.

Trzy fazy: nakaz przejęcia kontroli

Po wydaniu przez pilota jazdy w korkach nakazu przejęcia kontroli nad pojazdem, kierowca ma w zależności od danej sytuacji ok. 10 sekund czasu. W fazie 1., przy bocznych krawędziach Audi virtual cockpit pulsuje czerwone światło, a symbol AI na cyfrowej tablicy rozdzielczej i diody na przycisku AI podświetlają się również na czerwono. Dodatkowo rozlega się stonowany dźwięk ostrzegawczy.

Jeśli kierowca zignoruje ten pierwszy nakaz, następuje faza 2., czyli wyraźne ostrzeżenie. Sygnał ostrzegawczy staje się wyraźniejszy, głośność systemu audio zmniejsza się, a na wyświetlaczu Audi virtual cockpit pojawia się tekst „Pilot jazdy w korkach zostanie wyłączony. Proszę przejąć pełną kontrolę nad pojazdem!”. Równocześnie Audi A8 najpierw delikatnie, potem z szarpnięciem zahamuje, a kierowca poczuje trzykrotne lekkie szarpnięcie pasów bezpieczeństwa.

Jeśli kierowca nadal nie wykaże aktywności, np. na skutek problemu zdrowotnego, dochodzi do awaryjnej ingerencji, tj. ostatniej fazy. Sygnał ostrzegawczy staje się przenikliwy, a pasy bezpieczeństwa całkowicie się napinają. Audi A8 hamuje na swoim pasie ruchu aż do zatrzymania, i równocześnie włączają się światła awaryjne. Po zatrzymaniu się limuzyny system aktywuje hamulec postojowy, włącza tryb P automatycznej przekładni biegów tiptronic, odblokowuje drzwi, włącza oświetlenie wnętrza i na koniec, za pośrednictwem sieci komórkowej wykonuje telefon alarmowy, o ile nadal nie rozpozna reakcji kierowcy. Takie awaryjne zatrzymanie w spowolnionym ruchu na autostradzie to rozsądny manewr, ponieważ zapobiega niekontrolowanemu, dalszemu poruszaniu się Audi A8.

W trakcie prób prowadzonych przez Audi okazało się, że większość kierowców już w pierwszej fazie reaguje na nakaz przejęcia kontroli. Pilot jazdy w korkach pozostaje w gotowości także po przejęciu kontroli przez kierowcę, dopóki osoba prowadząca nie wyłączy systemu przyciskiem Audi AI. W przypadku zaistnienia warunków implikujących ponowną aktywność systemu, system sygnalizuje swoją gotowość na wyświetlaczu Audi virtual cockpit. Wtedy kierowcy pozostaje tylko zdjęcie rąk z kierownicy, by na nowo aktywować pilota jazdy w korkach.

Przy wysoce zautomatyzowanej jeździe, prędkość Audi A8 jest ograniczona do 60 km/h. Gdy korek się rozładuje i pojazd przed nami przyspieszy, system jeszcze przez kilka sekund pozostanie aktywny, dopóki kierowca, po nakazie przejęcia kontroli, nie przejmie ponownie kierowania pojazdem.

Technika

Kompleksowo skomunikowane: czujniki w nowym Audi A8

Podstawowym warunkiem działania pilota jazdy w korkach w Audi A8, jest bardzo szczegółowa analiza otoczenia przez samochód. W tym celu flagowy model Audi został wyposażony w nowy, kompleksowy zestaw czujników:
– 12 czujników ultradźwiękowych z przodu, po bokach i z tyłu,
– 4 kamery otoczenia z przodu, z tyłu i przy lusterkach bocznych,
– kamera przednia przy górnej krawędzi przedniej szyby,
– 4 radary średniego zasięgu na narożnikach pojazdu,
– 1 radar dalekiego zasięgu z przodu,
– 1 skaner laserowy z przodu,
– kamera obserwująca otoczenie kierowcy w górnej części tablicy rozdzielczej.

Supernowoczesna centrala obliczeniowa: centralny sterownik systemów wsparcia kierowcy (zFAS)

Dane ze skanera laserowego i z wszystkich pozostałych systemów, docierają do centralnego sterownika systemów wsparcia kierowcy, zwanego w skrócie zFAS. Komputer ten, wielkości tabletu, nieustannie przetwarza sygnały i tworzy obraz otoczenia pojazdu. Sterownik ma większą moc obliczeniową niż wszystkie systemy poprzedniego modelu A8 razem wzięte. Dane z czujników wczytywane są do zFAS w tzw. warstwie fuzji danych, a następnie łączone, tworząc zróżnicowany model otoczenia. W celu zwiększenia bezpieczeństwa zdalnej jazdy, Audi zorientowało system na powtarzalność informacji: wykorzystuje on także drugą fuzję danych, która odbywa się w radarze długiego zasięgu. Ponadto są w nim przetwarzane pomiary pozostałych czujników.

Sytuacja prawna

Wdrożenie pilota jazdy w korkach Audi AI, oprócz jasno określonych ustawowych warunków ramowych, wymaga w każdym kraju również specjalnego dopasowania i przetestowania systemu. Należy mieć tu na uwadze, że na całym świecie obowiązują różne procedury homologacji i różne jej terminy. Dlatego Audi wprowadzać będzie pilota jazdy w korkach w nowym A8 do produkcji seryjnej stopniowo.

Kwestia odpowiedzialności: stopnie automatycznej jazdy

Przy klasyfikacji zautomatyzowanej jazdy, właściwe instytucje w Europie i USA – np. niemiecki Federalny Urząd Drogownictwa i Instytut SAE – uzgodniły sześć poziomów.

– Poziom 0, jazda manualna: Kierowca nieprzerwanie ponosi odpowiedzialność za wzdłużne i poprzeczne poruszanie się pojazdu.
– Poziom 1, jazda ze wsparciem: System wsparcia może przejąć kontrolę nad wzdłużnym i poprzecznym poruszaniem się pojazdu. Kierowca jest wspierany przez system, ale nadal jest odpowiedzialny. Musi być gotów do natychmiastowego przejęcia prowadzenia pojazdu w razie potrzeby. Systemem poziomu 1. jest np. korzystający z radaru adaptacyjny tempomat z automatyczną regulacją odległości między poruszającymi się pojazdami Audi adaptive cruise control (ACC).
– Poziom 2, jazda częściowo zautomatyzowana: Kierowca w określonych przypadkach umożliwiających zastosowanie systemu, może przekazać mu połączone, kontynuowane wzdłużne i poprzeczne poruszanie się pojazdu, przez cały czas sprawuje jednak funkcję nadzorowania i nadrzędnego sterowania. Dlatego przez cały czas ponosi odpowiedzialność. Przykładem tego jest asystent jazdy w korkach Audi: samodzielnie hamuje i przyspiesza w spowolnionym ruchu (prędkość max. 65 km/h) i na drogach wysokiej jakości przejmuje czasowo również kierowanie pojazdem.
– Poziom 3, jazda wysoce zautomatyzowana: Kierowca nie musi już stale nadzorować prowadzenia pojazdu oraz może wykonywać czynności proponowane przez systemy pokładowe. System samodzielnie rozpoznaje swoje granice, czyli punkt, w którym warunki otoczenia nie mieszczą się już w zakresie jego działania. W takim przypadku samochód, z kilkusekundowym wyprzedzeniem, nakazuje kierowcy przejęcia prowadzenia. Kryteria te spełnia nowy pilot jazdy w korkach Audi.
– Poziom 4, jazda w pełni zautomatyzowana: Systemy działające na poziomie 4. nie potrzebują wsparcia czy przejmowania prowadzenia przez kierowcę, są jednak ograniczone do określonego obszaru działania – przykładowo autostrady lub parkingu wielopoziomowego. Tutaj kierowca może przekazać systemowi całkowite prowadzenie pojazdu. Przejmuje je ponownie wtedy, gdy samochód opuści obszar zdefiniowany dla w pełni zautomatyzowanej jazdy. Przykładem takiego systemu są scenariusze przyszłości, np. taksówki-roboty w centrach miast. Przejmują one całkowite prowadzenie pojazdu w ograniczonym zakresie prędkości, na ograniczonym odcinku.
– Poziom 5, jazda autonomiczna: Pojazd przejmuje pełną kontrolę nad poruszaniem się wzdłużnym i poprzecznym. Systemy poziomu 5. w żadnej sytuacji nie potrzebują pomocy kierowcy.

Ustawowe warunki ramowe: prawo dotyczące dopuszczenia do ruchu i zachowania kierowcy

Wprowadzenie pilota jazdy w korkach podlega na całym świecie różnym ramowym warunkom prawnym. Tematem tym zajmuje się obecnie wiele ciał ustawodawczych. Ich celem jest stworzenie regulacji dla zautomatyzowanych i autonomicznych systemów, bądź odpowiednie dopasowanie istniejących przepisów. Dotyczy to zarówno prawa regulującego dopuszczenie do ruchu, jak i prawa regulującego zachowania kierowcy. Pierwsze reguluje wymogi techniczne wobec systemów zdalnych, które musi spełnić producent samochodu, aby otrzymać homologację na dopuszczenie systemu w danym kraju. Prawo dotyczące zachowania kierowcy, czy prawo drogowe, regulują korzystanie z systemu przez kierowcę i jego zachowanie w publicznym ruchu drogowym.

W wielu krajach całego świata, konieczne wymogi do dopuszczenia do ruchu pilota jazdy w korkach są obecnie modyfikowane. Audi zakłada, że stopniowo, w poszczególnych krajach, otrzymywać będzie konieczne zezwolenia na stosowanie pilota jazdy w korkach.

Ustawodawcy wykazują inicjatywę także w dziedzinie przepisów ruchu drogowego i wspierają wprowadzenie zautomatyzowanych systemów jazdy. Przykład: rząd niemiecki, pod koniec czerwca 2017 tak zmienił regulacje, że wyraźnie zezwalają one na jazdę samochodów z wysoce i w pełni zautomatyzowanymi systemami „w ramach użycia stosownego w odniesieniu do przeznaczenia”. Audi ma nadzieję, że w nadchodzących miesiącach podobnie postąpią kolejne państwa.

Rejestrowanie danych: odpowiedzialność w razie wypadku

W razie wypadku w trybie jazdy zautomatyzowanej należy ustalić, kto w danym momencie prowadził pojazd – kierowca czy system. W Niemczech, obowiązkowe ubezpieczenie pojazdu chroni obecnie przed odpowiedzialnością wobec drugiego uczestnika wypadku. W kolejnym kroku – podobnie jak już dziś – ubezpieczyciel musiałby móc wystąpić z roszczeniem wobec producenta, o ile do szkody doprowadziłaby wada produktowa samochodu bądź systemu.

To, kto prowadził samochód, w A8 z pilotem jazdy w korkach Audi AI zapisywane jest w tzw. pamięci danych zautomatyzowanej jazdy (DAF). To wymagane przez ustawodawcę miejsce gromadzenia danych przy aktywnym pilocie jazdy w korkach, rejestruje przekazywanie sobie prowadzenia pojazdu między kierowcą i samochodem oraz nakazy przejęcia prowadzenia. Zgodnie z wymogami prawnymi, informacje są przechowywane w komputerze przez sześć miesięcy. Równocześnie DAF zapisuje także różne parametry z sytuacji, w których prawie doszło lub doszło do kontaktu z innymi pojazdami, albo w których zostały przekroczone limity prędkości. Takim zdarzeniem może być np. wyzwolenie poduszki powietrznej lub automatyczne hamowanie awaryjne. Parametry są nieustannie zapisywane w sterowniku. Nie umożliwiają identyfikacji osób lub pojazdów, tzn. twarzy i numerów rejestracyjnych. Po wyłączeniu zapłonu dane te są usuwane.

W razie kolizji, DAF zapisuje trwale pakiet danych z ostatnich kilku sekund przed wypadkiem. Zapisywane są następujące parametry:
– interakcja kierowcy (np. wciśnięcie hamulca lub ruch kierownicą)
– status funkcji pilota jazdy w korkach (np. „pilot jazdy w korkach był aktywny”)
– dynamika pojazdu (np. przyspieszenia wzdłużne i poprzeczne)
– otoczenie (np. informacje z czujników)
– Przy aktywnym pilocie jazdy w korkach: gotowość kierowcy do przejęcia prowadzenia pojazdu (np. „napływające zanonimizowane dane kamery wskazują, że kierowca był gotów do przejęcia”)

Nie można „nadpisać” pakietów danych dotyczących już zapisanych wypadków, natomiast jest to możliwe w przypadku automatycznego hamowania awaryjnego. Jeśli pojemność do zapisywania zostanie już wykorzystana i nastąpi kolejny wypadek czy inne zdarzenie powodujące zapisanie danych, to nowy pakiet danych zastępuje ten najstarszy pakiet danych, którego „nadpisanie” jest możliwe.

Przetwarzanie i zapisywanie tych informacji odbywa się na miejscu, w samochodzie. Nie dochodzi do automatycznego przekazywania danych do Audi AG lub do osób trzecich, np. do chmury. Pieczę nad danymi sprawuje właściciel lub kierowca. Koncern Audi AG nie ma do nich dostępu.

Źródło: Audi