Coraz więcej producentów zapowiada, że wprowadzenie autopilota 4. stopnia jest ich celem na najbliższe lata. Z takim układem ciężarówka będzie mogła jeździć samodzielnie, na drogach rozmaitych kategorii, ale człowiek pozostanie w kabinie, głównie w celach awaryjnych.
Jak się okazuje, by skorzystać z takiej technologii, nie wystarczy sam autopilot. Odpowiednio trzeba przygotować całą ciężarówkę, włącznie z podzespołami mechanicznymi, układem jezdnym oraz szeroko rozumianą elektroniką. Uświadamia to koncern Daimler Truck, który zaprojektował specjalny ciągnik dla Waymo Via, czyli amerykańskiego twórcy autopilotów.
Ten ciągnik to popularny Freightliner Cascadia, którego specjalnie dostosowano do ponad 1500 nowych wymogów. Wykorzystano przy tym tak zwaną „nadmiarową architekturę”, a więc zainstalowano znacznie więcej podzespołów niż wymaga tego sprawne działanie pojazdu. Zamysł jest bowiem taki, by samochód miał na przykład dwa układy kierownicze jednocześnie, mogąc przełączyć się z pierwszego na drugi w razie ewentualnej awarii.
Wszystko to jest wyjątkowo skomplikowane w opisie (a także na powyższym wykresie), dlatego – by niczego nie namieszać – poniżej zamieszczam cały fragment komunikatu prasowego Daimler Truck. Najważniejsze fragmenty zaznaczyłem wytłuszczonym drukiem.
Daimler Truck opracowuje platformę dla samochodów ciężarowych, przygotowaną do autonomicznej jazdy poziomu 4 SAE, do której predestynuje ją w szczególności nadmiarowość systemów, zapewniająca maksymalne bezpieczeństwo i niezawodność eksploatacji pojazdu. Cztery kluczowe obszary nadmiarowej architektury obejmują układ hamulcowy, układ kierowniczy, zasilanie napięciem i sieć komunikacyjną. W przypadku awarii jednego z podstawowych systemów pojazd poziomu 4 będzie w stanie ją rozpoznać, przeanalizować i w razie potrzeby uruchomi swoje systemy zapasowe. Jeśli awaria zostanie uznana za krytyczną dla eksploatacji pojazdu, system zadziała zgodnie z protokołem bezpieczeństwa i wykona tak zwany „manewr minimalnego ryzyka”, czyli spowoduje bezpieczne zatrzymanie ciężarówki. Platforma pojazdu poziomu 4 Daimler Trucks, oparta na pojeździe Freightliner Cascadia, ma wyznaczyć nowe wzorce dla branży. To unikalne redundantne podwozie ciężarowe powstaje dla Waymo Via. Dostarczono już pierwszą wersję ciężarówki, przeznaczoną do integracji z systemem autonomicznej jazdy Waymo Driver.
Specyfikacja pojazdu Freightliner Cascadia w wariancie przeznaczonym dla Waymo Via zawiera już ponad 1500 nowych wymogów. Przykładowo nowoczesne pneumatyczne układy hamulcowe mają tzw. właściwości „fail operational”, oznaczające nadmiarowość mechaniczną. Pojazdy Daimler Trucks poziomu 4 posiadają dodatkowy poziom redundancji elektronicznej – wykorzystują w tym celu dwie jednostki sterujące (ECU): system podstawowy i dodatkowy. Dzięki temu nawet w przypadku nieprawidłowej pracy jednego z układów dostępna jest pełna moc hamowania, umożliwiająca wykonanie bezpiecznego „manewru minimalnego ryzyka”. Tę samą zasadę zastosowano w układzie kierowniczym, w którym zamontowano dwa dodatkowe siłowniki. W razie usterki elektronicznej lub hydraulicznej, system autonomicznej jazdy wysyła sygnały do zapasowych siłowników wspomagania układu kierowniczego, które następnie realizują żądany kąt skrętu. Stała komunikacja pomiędzy kluczowymi systemami uniemożliwia utratę informacji pomiędzy sterownikami. Daimler Truck zaimplementował dodatkową sieć komunikacyjną, obejmującą istotne komponenty, które również spełniają wymogi bezpieczeństwa cybernetycznego. Aby spełnić wysokie wymagania w zakresie zasilania wszystkich sterowników i czujników autonomicznego samochodu ciężarowego, konieczna jest niezawodna i odporna na obciążenie sieć niskiego napięcia. Została ona zaprojektowana we własnym zakresie przez Daimler Trucks North America (DTNA) i zapewnia stałe zasilanie ważnych systemów.
