Další posun v bezpečnosti: Volvo využije lidar pro autonomní řízení

Ikona času doba čtení 8 min

Pojem autonomní jízda stále ještě vyvolává mezi uživateli spoustu otázek. Přitom již brzy přijde na trh nová generace vozů Volvo, která bude i díky lidaru schopna převzít řízení naplno. Jak je pro Volvo typické, v první řadě z důvodu zvýšení bezpečnosti jízdy.

Technologie ve službách lidstva

Majitelé dnešních vozů Volvo si mohou již dnes vyzkoušet na vlastní kůži, jak moderní technologie pomáhají při jízdě v rámci takzvané pokročilé asistence řidiče. A to hned na několik různých způsobů. Stačí aktivovat systém Pilot Assist například v koloně a nechat auto samo popojíždět. Když se štrůdly aut pomalu sunou k semaforu a zastavení nejsou delší než pár sekund, auto se dokonce samo rozjede a nemusíte ho pobízet pedálem plynu nebo tlačítkem tempomatu jako dříve. Nejnovější verze čte i data z navigace a za městem automaticky sníží rychlost před zatáčkou, za obloukem zase přidá.

Už příští generace vozů Volvo na modulární platformě SPA2 ovšem přijde s mnohem rozsáhlejšími funkcemi v rámci takzvané podmíněné autonomní jízdy na úrovni třetího stupně. Přitom nejvyšší, pátý stupeň už označuje vozidla zcela bez řidiče. 

Volvo využije skenování okolí vozu na bázi lidaru, což je pokročilé zařízení, které snímá okolní objekty s využitím laserových paprsků a vytváří z nich přesné trojrozměrné modely. Jedná se o výsledek spolupráce se společností Luminar, sídlící v kalifornském Sillicon Valley.

Bezpečnostní pás, airbagy, lidar

Že je to trochu sci-fi? Lákadlo pro technické hračičky? Nebo berlička pro ty, kdo si nejsou jistí za volantem? To vše je vlastně pravda, i tak se lze na pokročilé asistenty usnadňující řízení dívat.

Ale jen do okamžiku, než vám před auto vběhne neopatrné dítě nebo v noci zkříží cestu statný divočák. Kdo by v tu chvíli nechtěl mít ve voze systém, který dohlédne čtvrt kilometru za světla, tmy i mlhy a s předstihem varuje před nebezpečím, případně sám dokáže zabránit střetu?

Dálniční provoz „očima“ LiDARU.

„Autonomní řízení má potenciál stát se jednou z nejpřínosnějších technologií pro záchranu lidských životů v dějinách, pokud bude zavedeno s patřičnou zodpovědností a s důrazem na bezpečnost,“ říká Henrik Green, vedoucí technologického vývoje v automobilce Volvo Cars. „Brzy bude vaše volvo schopno jet po dálnici zcela samo, pokud uzná, že je to bezpečné. S pomocí sdílení dat s využitím mobilních sítí se bude neustále rozšiřovat množství úseků, kde mohou automobily převzít řízení.“

Autonomní řízení dnes

Než se dostaneme do budoucnosti, připomeňme si krátce současné možnosti. Napadlo vás, že i takové samočinné parkování už patří mezi hodně pokročilý způsob podpory jízdy? Citlivá parkovací čidla moderních vozů Volvo přesně změří volný prostor mezi stojícími auty a prakticky bez ohledu na to, jak (ne)šikovný je řidič za volantem, bezpečně navedou automobil do mezery. Řidič jen hlídá rychlost.

Třebaže takto parkujete už třeba posté, je to pokaždé mrazivý pocit, když volvo převezme manévr a vy se založenýma rukama přihlížíte, jak auto samo zatočí volantem do plného rejdu s elánem, s jakým by to udělal jen hodně zkušený šofér. Samo ladně zapluje do řady stojících vozů, aniž byste riskovali škrábanec. A místo krůpěje potu na čele z obavy, jestli to tentokrát zrovna vyjde, vám technika znovu vykouzlila úsměv na rtu.

I takový je přínos špičkových jízdních asistentů: jednou zpříjemní jinak otravnou kolonu, jindy usnadní manévr, který umí vyvolat vrásky na čele. Jenže všechna ta čidla, kamery a inteligentní systémy jsou ve voze nejen proto, abychom neztrapnili potomka před spolužáky při divokém manévrování před školou. Hlavním přínosem je bezpečnost.


Brzdit? Vyhnout se? Obojí?

Stejné technické prvky zůstávají v činnosti, i když je odstupový tempomat nebo Pilot Assist vypnutý. Slouží také k eliminaci nehod a dokážou bleskově zastavit auto ve chvíli, kdy správná reakce může rozhodnout o životě a smrti.

V okamžiku, kdy před auto vběhne v noci nečekaně zvíře nebo se objeví překážka na silnici, jako je vysypaný náklad nebo neosvětlený cyklista, začíná čas běžet krutě rychle. Rozhodují ne sekundy, ale jejich desetiny i setiny. Jaká reakce je správná? Prudké brzdy! Zastavím ale včas? Dokážu se vyhnout? Bude to bezpečné, nehrozí smyk? A co ten náklaďák ve vedlejším pruhu…?

I pro trénovaného jezdce je to těžká chvíle. Proto Volvo pracuje na pokročilejších systémech, které zvládnou mnohem více než dnes. V současnosti Švédové dokončují přípravy nové platformy SPA2, s níž toto zařízení přijde na trh.

Laser dohlédne 250 metrů

Možná jste o lidaru slyšeli. Používaly ho už první prototypy autonomních vozidel. Obvykle to bývá takový válec na střeše, který se rychle otáčí a sleduje provoz s využitím laserových paprsků. Jenže i lidar se vyvíjí a dnes toto zařízení dobře znají nejen IT nadšenci a vývojoví inženýři. V kapse ho touto dobou nosí již miliony majitelů nových iPhonů 12 Pro.

Chytrému telefonu malý lidar umožňuje s neuvěřitelnou přesností analyzovat scénu například při fotografování. Mobilní zařízení dokáže díky tomu vytvořit trojrozměrný model okolí i v naprosté tmě, a přispět tak k ostrému snímku, který by za stejných podmínek nedokázaly pořídit ani pětkrát dražší profesionální zrcadlovky. Lidar najde využití i při aplikaci rozšířené reality, měření objektů a podobně.

Volvo však lidar od společnosti Luminar použije v automobilu. Poněkud odlišný, výrazně pokročilejší, schopný sledovat objekty až do vzdálenosti 250 metrů. Pro co nejvyšší účinnost a přehled bude zabudovaný do střechy vozu. 

Dnešní kamery a čidla jen stěží odhalí například upadlé kolo z nákladního vozu, protože kameře umístěné u zrcátka splývá černá pneumatika s asfaltem. Navíc kolo nemusí být tak velké, aby ho na dálku zaregistroval radarový snímač odstupového tempomatu v přídi vozu. Lidar dokáže ze střechy odhalit i mnohem menší objekty, jako je třeba míč. Přesně zjistí jejich vzdálenost a případně upřesní dráhu pohybu.

Lidar se může stát standardem všech modelů

Zpočátku bude podmíněná autonomní jízda dostupná jen na dálnici. „Aby bylo zavádění nové technologie bezpečné, musí být postupné,“ vysvětluje Henrik Green. „Tento systém vám dovoluje dát ruce zcela z volantu a přestat sledovat provoz. To představuje velkou změnu proti dnešním zvyklostem.“

„Jakmile se technologie osvědčí a budeme si jisti, že zásadně zvyšuje aktivní bezpečnost našich vozů, lidar se může stát standardní součástí všech automobilů Volvo,“ uzavírá Henrik Green.

Pomalu tedy nastává doba, kdy monotónní jízdu na dálnici už nebudeme považovat za ztracený, ale naopak užitečně strávený čas. Již brzy mohou první uživatelé vozů Volvo přemýšlet, co třeba zítra ráno cestou do práce stihnou v automobilu udělat. A co nás čeká ve vzdálenější budoucnosti, poodhaluje tento článek.

Pět stupňů autonomního řízení podle asociace NHTSA

Stupeň 0: Vozy, které již patří minulosti; neobsahují žádnou technologii aktivně ovlivňující řízení.

Stupeň 1: Pouhá asistence řidiče. Například tempomat schopný udržovat odstup od vpředu jedoucího vozu už je příkladem technologie, která směřuje k automatizaci jízdy. Dalším je třeba asistent pro jízdu v pruzích. Vůz ale jednotlivé prvky nevyužívá společně tak, aby byl schopen „sám“ řídit.

Stupeň 2: Pokročilá asistence v rámci tzv. částečné automatizace jízdy. Současný vrchol u vozů Volvo vybavených systémem Pilot Assist: s využitím aktivního udržování vozu v jízdním pruhu a schopnosti automaticky zatáčet, zrychlovat i zabrzdit se již řidič může spolehnout, že mu asistenty pomohou bezpečně ovládat vůz.

Stupeň 3: Označuje se jako takzvaná podmíněná automatizace a v současnosti se již vytvářejí podmínky pro zavedení do sériové výroby a pro legální provoz. Za určitých situací, například do stanovené rychlosti na dálnici, může vůz plně převzít kontrolu nad řízením a řidič se nemusí věnovat ovládání, ale musí být připraven se řízení kdykoli ujmout.

Stupeň 4: Pokročilá automatizace v blízké budoucnosti dovolí, aby vůz převzal kontrolu i za náročnějších jízdních podmínek. Například v hustém městském provozu, kde je mnoho účastníků včetně chodců, kteří se pohybují těžko předvídatelným způsobem. Již dnes jsou k dispozici čidla a počítače s takovým výpočetním výkonem, že lze takové vozy zkonstruovat, ale zatím jen jako prototypy. Řidič má možnost automobil řídit.

Stupeň 5: Plná automatizace znamená, že vozidlo vůbec nepotřebuje řidiče a ten může – ale i nemusí – řídit. Posádka nastoupí a využije vůz k přepravě. I takové vozy již jezdí, například v USA využívají takové minibusy pro přepravu návštěvníků v rámci veletrhu CES. Od dopředu naprogramovaných vozidel na danou trasu je jen krok k plně autonomním automobilům, schopným díky umělé inteligenci naplánovat trasu například s ohledem na dopravní situaci, profil trati či nejnižší spotřebu energie.

Nové technologické možnosti podrobně prozkoumal Michael Kudela s názornou pomocí archivu Volvo Cars.