Aby se auta sama řídila

V budoucnosti by každý mohl mít svého řidiče, přitom řidič by mělo být poměrně vzácné povolání. Přesně to slibuje vize samořiditelných (či autonomních) vozů. Jak se takové auto ovšem na silnici vůbec vyzná a orientuje?

Začalo to nesměle

Auta, která se opravdu sama a bez lidské pomoci umí pohybovat na silnici, dnes ještě zdaleka nejsu připravená vyrazit na silnice. Konstruktéry a vývojáře čekají podle všeho ještě roky práce, a kdo ví, kdy se k cíli dostanou. Ale je vlastně nečekaným úspěchem, že vozy alespoň něco zvládnou.

K orientaci na silnici totiž dnešní používají počítačové programy, které dokáží rychle a přesně „přeložit“ obraz z kamer (či radaru, ale to je vlastně podobné) do jazyka počítačům srozumitelného. Dlouho šlo o slepou uličku. Počítače v obrazu samy od sebe nic nevidí. Ať se programátoři a počítačoví vědci snažili, jak mohli, počítače až do konce 20. století nedokázali naučit, jak poznat auto od kočky, či žirafu od Eifelovky. Změna přišla na konci prvního desetiletí 21. století, kdy „dozrály“ nové metody programování, které zvládnou zjednodušeně řečeno napodobit někeré rysy lidské intuice (koho zajímá víc, může si přečíst více o hlubokém učení a neuronových sítích).

Díky nic počítače mohou najít v obraze najít význam. Musí se to nejprve dostatečně dlouho a trpělivě učit , k čemuž potřebují spoustu učiva (tedy hodně obrázku), dobré instrukce a dostatek výpočetního výkonu. Ale už to není problém nijak neřešitelný. Když teď víme, kde auta vzala mozek, jaké smysly vlastně na silnici používají?

Garáž společnosti Waymo (patří do koncernu Google), která se specializuje na vývoj samořiditelných vozů (foto Waymo)

(Ne)lidské smysly

Jak asi vyplývá z našeho krátkého exkurzu do historie, dnešní vozy používají k orientaci na silnici především kamery, konkrétně řečeno digitální kamery. Ty jsou dnes levné, dostupné a kvalitvní. Na kamerách se tedy u vozů, které se mají alespoň do určité míry řídit samy, nijak nešetří. Například na vozech Tesla Model 3 je osm kamer, které dohromady vidí dokola celého auta.

Ale to nebývá jediný smysl, který auta mají k dispozici. Prakticky u všech dnešních vozů a u všech zvažovaných samořiditelných vozů blízké budoucnosti jsou ultrazvukové „uši“, tedy senzory, které sledují především bezprostřední okolí, tedy prostor několika metrů kolem vozu. Jde o stejný typ senzorů, který může řidiče upozornit na překážku při couvání.

Běžné optické kamery samozřejmě špatně vidí ve tmě. Řízení za tmy se tedy musí řešit jiným systémem. Dnes se za ten nejslibnější považuje „laserový radar“ známý jako LIDAR. Ten pracuje podobně jako radar, jen namísto radiových vln vysílá pulsy pro lidské oko neviditelného záření a měří dobu, kdy se paprsek odrazí od okolních objektů a vrátí zpátky. Pošle miliony za sekundu a z údajů, které tak získává, si sestavuje reálném čase velmi detailní mapu okolí.

Zatím jsou LIDARy poměrně drahé, předpokládá se, že by měly postupně (nadále) zlevňovat, a samořiditelná auta se bez nich neobejdou. Jsou velmi přesné, zvládnou určit přesnou polohu daného předmětu s centimetrovou přesností i na vzdálenosti kolem stovky metrů. Hodí se tak pro přesnou a navigaci v provozu.

Ještě to chvíli bude trvat

Laserový radar není dokonalý. Občas se stává, zvlášť když se auto pohybuje větší rychlostí, že vysílané paprsky nedopadnou tam, kam mají, a systém některé objekty jaksi „přehlédne“. Zastavit ho může také například hustý padající sníh, kterým laserové paprsky neprojdou. Prototypy samořiditelných vozů společností jako Google či Uber a dalších tak jsou vybaveny obvykle ještě klasickým radarem, který v podobných podmínkách má „vidět“ lépe.

Bude ještě nepochybně nějakou dobu trvat, než se vše podaří dobře „vyladit“ a uvést do takového stavu, aby se auta skutečně mohla řídit sama. Ale kdo ví, třeba to bude dříve, než si myslíme. Ostatně počítače se například nejen žirafy a Eifelovky, ale i chodce naučili poznávat mnohem rychleji, než všichni očekávali.

Na druhou stranu, jak se můžete podívat na našem videu, samořiditelná auta už dnes zvládnou leccos. Uvidíte na něm samořiditelný autobus společnosti AuveTech, která připravuje podobná vozidla pro hromadou dopravu v centru měst.

Demonstrační jízda vozidla AuveTech (video AuveTech)

Známky pro samořidiče

Je jasné, že auta se ještě nějakou dobu neobejdou na silnicích bez lidské pomoci a dozoru. Jejich dospívání k samostatnosti se dnes nejčastěji hodnotí známkováním, které připravila mezinárodní skupina odborníků na automobilovou techniku SAE. Samořídící auta podle se známkují přesně opačně než děti v českých školách: známka 1 je vyhrazena pro ty, co umí nejméně, známka 5 je určena pro ty nejlepší. (Což je stejně jako v Estonsku či Turecku, pro zajímavost.)

1: PODPORA ŘIDIČE

To je vůz, který řidiči pomáhá. Příkladem může být tempomat, který sám udržuje rychlost a odstup od vpředu jedoucího vozidla. Počítač v autě může mírně zasahovat do řízení na základě aktuální jízdní situace, konkrétně zrychlovat, zpomalovat, lehce zatáčet. Ovšem auto může vykonávat vždy jen jednu funkci, nikoli je kombinovat.

2: ČÁSTEČNÁ AUTOMATIZACE

Tomuto stupni se přezdívá „nohy z pedálů, oči na silnici“. Takový systém dokáže v podstatě totéž co „jednička“, ovšem může zkombinovat několik činností najednou. Dokáže samo zároveň například zrychlovat a točit volantem. Řidič ale doslova nemůže spustit oči ze silnice, musí být vždy připraven okamžitě převzít řízení. Dobrý příkladem je systém automatického parkování.

3: PODMÍNĚNÁ AUTOMATIZACE

Na úrovni 3 už může počítač za určitých okolností úplně převzít kontrolu nad vozem. Nezvládne žádné složité situace, ale dokáže si poradit například na široké dálnici s dobře vyznačenými jízdními pruhy. Řidič nemusí mít ruce na volant, a ani nemusí sledovat silnici, ale stále musí být připraven na upozornění systému převzít řízení. Autopilot při jízdě po dálnici automaticky zrychluje, řídí, brzdí, a dokonce se i vyhýbá.

4: VYSOKÁ AUTOMATIZACE

Situace je přesně opačná než v případě stupně 3. Auto se většinou řídí samo, člověk musí zasáhnout pouze občas. Například, pokud je velmi špatné počasí, husté sněžení apod. Důležité je, že auto si umí poradit i v případě, kdy vyzve člověka k převzetí řízení, ale ten nereaguje. Samo pak bezpečně zastaví.

5: PLNÁ AUTOMATIZACE

Stroj zvládá úplně všechny situace, volant není vůbec potřeba. Člověk jen nasedne a dá vědět, kam chce jet.

Související články

Vložit komentář...