Guide des niveaux d'autonomie SAE (niveau 0 à niveau 5)

Le secteur automobile est aux prises avec un écart entre le langage promotionnel et la réalité technique des systèmes actuels.

Les constructeurs, des équipementiers traditionnels aux entreprises comme Tesla, Rivian, Zoox et Waymo, utilisent souvent des termes tels qu'« autonome », « conduite autonome » et « robotaxi ». Ces étiquettes peuvent brouiller la compréhension de ce que la technologie fait réellement. Pour apporter de la clarté et éclairer les politiques à l'échelle mondiale, SAE International et l'Organisation internationale de normalisation (ISO) maintiennent la classification SAE J3016.

Les gens font communément référence à ces catégories comme « Niveau 2 », « L3 » ou « L4/L5 », ainsi qu'à des concepts tels que les domaines de conception opérationnelle. La norme J3016 définit ces niveaux et ces termes ; il ne s'agit pas d'une évaluation subjective des capacités d'un système comme le FSD. Il s'agit plutôt d'une norme d'ingénierie qui répartit strictement les responsabilités entre le conducteur humain et le logiciel du véhicule. Ce cadre définit six niveaux SAE, divisés globalement entre les fonctions bleues d'assistance avancée au conducteur et les fonctions vertes de conduite automatisée.

Comment fonctionnent les niveaux ?

Deux termes fondamentaux sous-tendent l'ensemble de la taxonomie J3016 : la tâche dynamique de conduite (DDT) et le domaine de conception opérationnelle (ODD).

La DDT inclut toutes les activités en temps réel nécessaires pour conduire en toute sécurité sur les routes publiques. Elle comprend des sous-tâches opérationnelles (par exemple, le contrôle latéral pour maintenir la position dans la voie et le contrôle longitudinal pour l'accélération et le freinage) et des sous-tâches tactiques (telles que la planification des manœuvres, la navigation dans les intersections, ainsi que la détection et la réaction aux objets et aux événements). La DDT exclut les choix stratégiques de haut niveau comme la sélection d'une destination ou la planification d'un itinéraire.

L'ODD précise les conditions exactes dans lesquelles une fonction d'automatisation de la conduite donnée est censée fonctionner. Il peut inclure des zones géofencées, des limites horaires, des exigences routières (telles que les autoroutes à accès contrôlé), des contraintes météorologiques et des prérequis tels que des marquages au sol clairement visibles.

Assistance au conducteur : Niveau 0 à Niveau 2

Dans la moitié inférieure du spectre SAE, la personne derrière le volant reste aux commandes et la technologie agit comme un assistant. L'humain est légalement responsable des actions du véhicule à tout moment.

Niveau 0 : Aucune automatisation de la conduite

Au niveau 0, le conducteur humain exécute l'intégralité de la DDT, y compris la direction, le freinage et l'accélération. Un véhicule à ce niveau peut inclure des fonctions de sécurité avancées comme le freinage d'urgence automatique, les avertissements d'angle mort et les avertissements de franchissement de ligne, mais il est toujours considéré comme L0.

Niveau 1 : Assistance au conducteur

Le niveau 1 introduit un contrôle spécifique à l'ODD du mouvement latéral ou longitudinal, mais pas les deux simultanément. Un exemple typique est le régulateur de vitesse adaptatif, où le véhicule gère l'accélération et le freinage tandis que l'humain continue de diriger.

Niveau 2 : Automatisation partielle de la conduite

Le niveau 2 est la limite supérieure de la conduite supervisée par l'humain. Ici, le système gère simultanément les mouvements latéral et longitudinal du véhicule.

Les systèmes destinés au grand public, tels que le « Full Self-Driving (Supervised) » de Tesla, entrent dans cette catégorie aujourd'hui. Même si un système L2 peut naviguer dans les rues urbaines, effectuer des virages et changer de voie, il reste limité dans sa gestion des objets et des événements hors de son domaine opérationnel (par exemple, les cas limites).

Comme le logiciel L2 ne peut pas garantir une réponse à chaque situation imprévue, l'humain doit surveiller en continu et être prêt à reprendre le contrôle immédiatement. Au niveau 2, « vous conduisez » même si vos mains et vos pieds ne sont pas sur les commandes physiques.

Niveau 3 et utilisateur de repli

La transition du niveau 2 au niveau 3 déplace à la fois la responsabilité juridique et l'autorité opérationnelle. C'est probablement l'une des raisons majeures pour lesquelles Tesla n'a pas encore poursuivi de système de niveau 3 dans certains scénarios. Au niveau 3, le système devient un système de conduite automatisé (ADS). Lorsqu'une fonction de niveau 3, 4 ou 5 est engagée, le logiciel exécute l'intégralité de la DDT, de sorte que la personne dans le véhicule ne conduit plus activement.

Niveau 3 : Autonomie conditionnelle

Le niveau 3 permet à l'occupant sur le siège conducteur de cesser de surveiller la route. Il peut légalement regarder ailleurs — comme lire ou regarder un écran secondaire — pendant que le système effectue la tâche de conduite dans un ODD limité, comme un trafic autoroutier dense.

Mercedes-Benz a déployé un système commercial de niveau 3, Drive Pilot, sur certains marchés avant d'annuler le programme en raison de son ODD extrêmement limité.

La mise en garde clé au niveau 3 est le repli de la DDT. Bien que le système gère les opérations courantes, il ne garantit pas pouvoir résoudre indépendamment une défaillance majeure du véhicule ou une sortie inattendue de son ODD.

Par conséquent, le niveau 3 nécessite un « utilisateur prêt au repli » réceptif sur le siège conducteur. Si le système rencontre un problème qu'il ne peut résoudre, il émet une « demande d'intervention » formelle, laissant à l'humain quelques secondes pour se réorienter et prendre le contrôle. Si l'humain ne répond pas, le véhicule applique une stratégie de base d'atténuation des défaillances, telle qu'un arrêt contrôlé du véhicule dans sa voie de circulation actuelle.

Autonomie réelle : Niveau 4 et Niveau 5

Au sommet de la norme J3016, l'attente d'une intervention humaine d'urgence est supprimée lorsque l'automatisation est active.

Niveau 4 : Automatisation élevée de la conduite

La frontière technique entre le niveau 3 et le niveau 4 est la gestion automatisée du repli de la DDT. Un système de niveau 4 est conçu pour gérer l'intégralité de la tâche de conduite et pour résoudre les défaillances sans aide humaine.

Si un véhicule de niveau 4 subit une crevaison catastrophique ou une soudaine tempête de neige, il n'appelle pas à l'aide humaine ; il exécute plutôt son propre protocole de repli pour atteindre une « condition de risque minimal », telle que se garer sur une accotement dégagé et activer les feux de détresse.

Comme on n'attend jamais d'un humain qu'il reprenne le contrôle, toute personne à l'intérieur d'un véhicule de niveau 4 est légalement un passager. Cela sous-tend les services de robotaxi modernes. Des entreprises comme Waymo et Zoox opèrent au niveau 4 dans des zones urbaines soigneusement géofencées. De même, Tesla a récemment obtenu une autorisation commerciale au niveau de l'État pour exploiter des véhicules sans conducteur au Texas, autocertifiant sa pile logicielle dédiée aux robotaxis comme ayant une capacité de niveau 4.

La limite principale du niveau 4 n'est pas la sécurité, mais la dépendance à un ODD contraint ; le véhicule ne peut pas fonctionner en dehors de ses zones géofencées approuvées.

Niveau 5 : Autonomie complète

Le niveau 5 est l'aboutissement de la conduite autonome. C'est le pendant d'un conducteur humain de niveau 0, effectuant l'intégralité de la DDT et gérant tous les scénarios de repli sur un domaine illimité.

Pour atteindre le niveau 5, un ADS doit être capable de conduire partout sur les routes publiques dans toutes les conditions environnementales et de circulation qu'un conducteur humain normalement compétent pourrait raisonnablement gérer.

Il n'y a pas de limites géographiques, d'exclusions météorologiques ou de barrières régionales imposées par le logiciel. Si le fonctionnement d'un véhicule est limité à certains pays ou réseaux autoroutiers en raison de la cartographie ou de limites logicielles, il ne satisfait pas aux critères littéraux du niveau 5.

Compte tenu de l'immense complexité consistant à couvrir tous les cas limites du monde réel à l'échelle mondiale, la capacité réelle de niveau 5 reste un objectif futur plutôt qu'une réalité accessible au public aujourd'hui. Récemment, Tesla a autocertifié ses véhicules robotaxis au Texas au niveau 4, et cela reste son objectif pour les véhicules grand public à l'avenir.