A guida ai livelli di autonomia SAE (Livello 0 - Livello 5)

Il settore automobilistico si confronta con un divario tra il linguaggio promozionale e la realtà ingegneristica dei sistemi odierni.

I produttori, dagli OEM tradizionali ad aziende come Tesla, Rivian, Zoox e Waymo, usano spesso termini come “autonomo”, “a guida autonoma” e “robotaxi”. Queste etichette possono offuscare ciò che la tecnologia fa realmente. Per fornire chiarezza e orientare le politiche a livello globale, SAE International e l’International Organization for Standardization (ISO) mantengono la classificazione SAE J3016.

Le persone fanno comunemente riferimento a queste categorie come “Livello 2”, “L3” o “L4/L5”, insieme a concetti come i domini di progettazione operativa. J3016 definisce questi livelli e questi termini; non è una valutazione soggettiva delle capacità di un sistema come FSD. È invece uno standard ingegneristico che ripartisce in modo rigoroso le responsabilità tra l’operatore umano e il software del veicolo. Il framework definisce sei livelli SAE, suddivisi in linea generale tra le funzionalità blu di supporto avanzato alla guida e le funzionalità verdi di guida automatizzata.

Come funzionano i livelli?

Due termini fondamentali sorreggono l’intera tassonomia J3016: il Dynamic Driving Task (DDT) e l’Operational Design Domain (ODD).

Il DDT comprende tutte le attività in tempo reale necessarie per guidare in sicurezza su strade pubbliche. Include sottoattività operative (per esempio il controllo laterale per mantenere la posizione in corsia e il controllo longitudinale per accelerazione e frenata) e sottoattività tattiche (come pianificare le manovre, attraversare gli incroci e rilevare e rispondere a oggetti ed eventi). Il DDT esclude scelte strategiche di livello superiore, come selezionare una destinazione o pianificare un percorso.

L’ODD specifica le condizioni esatte in cui una determinata funzione di guida automatizzata è destinata a operare. Può includere aree georeferenziate, limiti legati all’orario, requisiti della carreggiata (come autostrade ad accesso controllato), vincoli meteorologici e prerequisiti come una segnaletica orizzontale ben visibile.

Supporto alla guida: dal Livello 0 al Livello 2

Nella parte inferiore dello spettro SAE, la persona al volante resta in controllo e la tecnologia funziona come assistente. L’essere umano è legalmente responsabile delle azioni del veicolo in ogni momento.

Livello 0: Nessuna automazione della guida

Al Livello 0, il conducente umano esegue l’intero DDT, inclusi sterzo, frenata e accelerazione. Un veicolo a questo livello può includere funzioni di sicurezza avanzate come la frenata automatica di emergenza, gli avvisi di angolo cieco e gli avvisi di uscita dalla corsia, ma è comunque considerato L0.

Livello 1: Assistenza alla guida

Il Livello 1 introduce il controllo specifico dell’ODD del movimento laterale o longitudinale, ma non di entrambi contemporaneamente. Un esempio tipico è il cruise control adattivo, in cui il veicolo gestisce accelerazione e frenata mentre l’essere umano continua a sterzare.

Livello 2: Automazione parziale della guida

Il Livello 2 è il limite superiore della guida supervisionata dall’essere umano. Qui, il sistema gestisce simultaneamente sia il movimento laterale sia quello longitudinale del veicolo.

Sistemi rivolti ai consumatori come il Full Self-Driving (Supervised) di Tesla rientrano oggi in questa categoria. Anche se un sistema L2 può orientarsi nelle strade cittadine, svoltare e cambiare corsia, resta limitato nella gestione di oggetti ed eventi al di fuori del proprio dominio operativo (per esempio, i casi limite).

Poiché il software L2 non può garantire una risposta a ogni situazione imprevista, l’essere umano deve supervisionare costantemente ed essere pronto a prendere immediatamente il controllo. Al Livello 2, “stai guidando tu” anche se mani e piedi non sono sui comandi fisici.

Livello 3 e l’utente di fallback

Il passaggio dal Livello 2 al Livello 3 sposta sia la responsabilità legale sia l’autorità operativa. È probabilmente una delle ragioni principali per cui Tesla non ha ancora perseguito un sistema di livello 3 in alcuni scenari. Al Livello 3, il sistema diventa un Automated Driving System (ADS). Quando una funzione di Livello 3, 4 o 5 è attiva, il software esegue l’intero DDT, quindi la persona nel veicolo non sta più guidando attivamente.

Livello 3: Autonomia condizionata

Il Livello 3 consente all’occupante sul sedile di guida di smettere di monitorare la strada. Può legalmente distogliere lo sguardo—ad esempio leggere o guardare uno schermo secondario—mentre il sistema svolge il compito di guida all’interno di un ODD limitato, come il traffico autostradale intenso.

Mercedes-Benz ha introdotto un sistema commerciale di Livello 3, Drive Pilot, in mercati selezionati, prima di annullare successivamente il programma a causa del suo ODD estremamente limitato.

La principale avvertenza al Livello 3 è il fallback del DDT. Sebbene il sistema gestisca le operazioni tipiche, non garantisce di poter risolvere autonomamente un guasto grave del veicolo o un’uscita imprevista dal proprio ODD.

Di conseguenza, il Livello 3 richiede un “fallback-ready user” reattivo sul sedile di guida. Se il sistema incontra un problema che non può risolvere, invia una formale “request to intervene”, concedendo all’essere umano diversi secondi per riorientarsi e assumere il controllo. Se l’essere umano non risponde, il veicolo applica una strategia di mitigazione di base del guasto, come fermare l’auto in modo controllato all’interno della corsia di marcia attuale.

Vera autonomia: Livello 4 e Livello 5

Al vertice dello standard J3016, l’aspettativa di intervento umano in emergenza viene rimossa ogni volta che l’automazione è attiva.

Livello 4: Automazione elevata della guida

Il confine tecnico tra Livello 3 e Livello 4 è la gestione automatizzata del fallback del DDT. Un sistema di Livello 4 è progettato per gestire l’intero compito di guida e per risolvere i guasti senza assistenza umana.

Se un veicolo di Livello 4 subisce lo scoppio catastrofico di uno pneumatico o una improvvisa bufera di neve con visibilità quasi nulla, non chiede aiuto a un essere umano; invece, esegue il proprio protocollo di fallback per raggiungere una “condizione di rischio minimo”, come accostare su una banchina libera e attivare le luci di emergenza.

Poiché non ci si aspetta mai che un essere umano prenda il controllo, chiunque si trovi all’interno di un veicolo di Livello 4 è legalmente un passeggero. Questo è alla base dei moderni servizi di robotaxi. Aziende come Waymo e Zoox operano al Livello 4 all’interno di aree urbane accuratamente georeferenziate. Allo stesso modo, Tesla ha recentemente ottenuto in Texas l’autorizzazione commerciale a livello statale per operare veicoli senza conducente, autocertificando il proprio stack software robotaxi dedicato come capace di Livello 4.

Il limite principale del Livello 4 non è la sicurezza, ma la dipendenza da un ODD ristretto; il veicolo non può funzionare al di fuori dei geofence approvati.

Livello 5: Autonomia completa

Il Livello 5 è il culmine della guida autonoma. È l’equivalente di un conducente umano di Livello 0, poiché esegue l’intero DDT e gestisce tutti gli scenari di fallback in un dominio illimitato.

Per raggiungere il Livello 5, un ADS deve essere in grado di guidare ovunque su strade pubbliche, in tutte le condizioni ambientali e di traffico che un conducente umano mediamente esperto potrebbe ragionevolmente affrontare.

Non esistono limiti geografici, esclusioni legate al meteo o geofence regionali imposti dal software. Se il funzionamento di un veicolo è limitato a determinati paesi o sistemi autostradali a causa di vincoli di mappatura o software, non soddisfa i criteri letterali del Livello 5.

Data l’enorme complessità di coprire ogni caso limite del mondo reale a livello globale, la vera capacità di Livello 5 resta un obiettivo futuro più che qualcosa disponibile al pubblico oggi. Di recente, Tesla ha autocertificato i propri veicoli robotaxi in Texas come Livello 4, e questo rimane il suo obiettivo per i veicoli consumer in futuro.