Autonómne autá – väčšia zmena, než sme čakali

Vyskytovali sa v rozprávkach – koče s konským záprahom, ktoré prišli po princezné či Popolušku samé, len na zavolanie. Takáto rozprávka sa však pomaly, ale isto stáva realitou. Vďaka vyspelým počítačovým technológiám, umelej inteligencii, množstvu sofistikovaných senzorov a kreativite programátorov už samojazdiace autá začínajú jazdiť po cestách.

ZDROJ | Waymo

Veľká autonómna ofenzíva

Niet väčšej automobilky, ktorá by sa vývoju autonómnych áut, alebo aspoň niektorých ich subsystémov, nevenovala a popri nich na ich testovaní a vývoji pracujú aj spoločnosti ako Waymo (patrí pod Google/Alphabet), Uber, Bosch, Nvidia, Delphi Automotive PLC / nuTonomy, Drive.ai a mnohé ďalšie.

Autonómne dopravné prostriedky, ktoré sa dokážu pohybovať samostatne a absolvovať zvolenú trasu aj za nepredvídateľne sa meniacich vonkajších podmienok, pritom nezahŕňajú len osobné automobily vrátane taxíkov.

Pozrite siJaponsko chce byť lídrom v lietajúcich autách, pripravuje predpisy

Tie budú zrejme najpočetnejšou skupinou samojazdiacich vozidiel, ale okrem nich sa objavia aj nákladné autá a kamióny, rôzne mikrobusy a autobusy, autonómne lode, a dokonca aj autonómne drony a lietajúce stroje s vertikálnym štartom a pristávaním (VTOL). 

ZDROJ | Uber

Technológia je v podstate hotová už dnes, aj keď treba doladiť „menšie“ detaily – napríklad, aby ste v komerčnom autonómnom aute nemali batožinový priestor naplnený hardvérom, ktorý je mozgom jeho autopilota. Alebo, aby na streche auta nefigurovali všetky tie vysunuté kamery, lidary a radary, vďaka ktorým vyzerá ako rekvizita zo sci-fi filmu a ktoré sú prehreškom voči aerodynamike. 

Oboje je ale pomerne jednoducho odstrániteľné. Optické a radarové senzory a niektoré kamery síce zrejme budú mierne vyčnievať, čo môže aerodynamiku znižovať, ale dá sa to kompenzovať inak.

Napríklad odstránením vonkajších spätných zrkadiel a ich náhradou kamerami a vnútornými displejmi, a/alebo odstránením masky chladiča (u elektromobilov). Kufor plný elektroniky zas pomôžu vyprázdniť výrobcovia mikročipov.

Pozrite siJazdili sme Audi e-tron v Abú Dhabí, prvé prémiové elektrické SUV bez zrkadiel!

Keď budú vyladené a štandardizované potrebné riadiace a vyhodnocovacie systémy, výrobcovia mikroelektroniky ponúknu procesory a čipové sady, vďaka ktorým bude možné potrebné zariadenia integrovať do akceptovateľných dimenzií a upratať ich mimo užitočného priestoru. Poďme však po poriadku.

Nie je autopilot, ako autopilot

Prvky autonómneho riadenia sa v automobiloch objavujú už niekoľko rokov, niektoré dokonca aj pár desaťročí, ale od pravých robotických áut majú aj prepracované asistenčné systémy ďaleko.

ZDROJ | Tesla

V roku 2014 Society of Automotive Engineers (SAE) publikovala definície jednotlivých úrovní autonómneho riadenia. Niektorú z tých nižších máte pravdepodobne vo svojom aute aj vy.

  • Úroveň 0 predstavuje systém, ktorý môže varovať a čiastočne môže zasiahnuť aj do riadenia, no nemá kontrolu nad vozidlom. 
  • Úroveň 1 je automatizovaný systém so zdieľaným ovládaním vozidla. Adaptívny tempomat napríklad kontroluje rýchlosť auta, no vodič musí ovládať volant. Iným príkladom môže byť systém automatického parkovania. 
  • Úroveň 2 predstavuje automatizovaný systém s plnou kontrolou nad vozidlom. Dokáže akcelerovať, brzdiť, aj ovládať volant, vodič však musí sledovať jazdu, aby mohol v prípade potreby zasiahnuť. 
  • Úroveň 3 je systém, ktorý nevyžaduje sledovať chod auta. Vodič napríklad počas šoférovania môže pozerať film, alebo telefonovať. Vozidlo dokáže núdzovo zastaviť, no vodič musí byť pripravený do určitého času zasiahnuť. Do úrovne 2 až 3 spadá väčšina pokročilých autopilotov v luxusných autách súčasnej doby vrátane elektromobilov Tesla.
  • Úroveň 4 je zdokonalením úrovne 3, ale vodič nemusí vôbec sledovať chod auta. Môže aj spať, alebo opustiť miesto za volantom. Autonómne riadenie je však obmedzené na určité prostredia (diaľnice a pod.), alebo situácie (napr . dopravné zápchy). Vozidlo môže kedykoľvek autonómne riadenie zrušiť. 
  • Úroveň 5 je najvyšší stupeň predstavujúci úplne robotizované auto schopné jazdiť bez potreby ľudského zásahu v akomkoľvek teréne a v ľubovoľnej dopravnej situácii.

Väčšina z testovacích samojazdiacich áut spĺňa úroveň 3, alebo 4 tejto klasifikácie, cieľom však je, samozrejme, úroveň 5.

Ako by mali autonómne autá riadené umelou inteligenciou a poriadnou nádielkou senzorov vyzerať,  sme sa presvedčili na vlastné oči, keď sme sa v apríli ako jediná redakcia zo Slovenska zúčastnili slávnostného otvorenia areálu autonómnej jazdy BMW Autonomous Driving Campus v nemeckom Unterschleißheime (Mníchov).

Pozrite siA KDE JE ŠOFÉR?! Tak takto vyzerá budúcnosť BMW

BMW zamestnáva asi 1 800 inžinierov, ktorí tu pracujú v nových priestoroch na vývoji systémov autonómnej jazdy. Už to naznačuje, o akú komplexnú problematiku ide. BMW disponuje flotilou 40 špeciálne upravených modelov BMW 7, z toho 15 spĺňa úroveň autonómneho riadenia 3 a 25 je na najvyššom leveli 5.

Robotické BMW 7 je vybavené desiatkami senzorov, dvoma radarmi, piatimi lidarmi a až 11 kamerami rozmiestnenými vpredu, vzadu, aj po bokoch. Zvonku to už vyzerá ako normálne auto (nemá to tie otočné čudá na streche, aké vídať na testovacích vozidlách niektorých iných firiem), ale celý batožinový priestor zaberá riadiaci a vyhodnocovací systém. Pre sériovo vyrábané autonómne auto 5. úrovne teda treba ešte pár vecí doladiť.

5G a supersenzory namiesto intuície

Podľa analýzy Výskumného inštitútu dopravy pri University of Michigan, skúsení vodiči so svojimi vycibrenými zmyslami, dlhoročnými skúsenosťami a intuíciou dnes ešte samojazdiace autá dokážu prekonať napriek veľkému množstvu kamier a senzorov. Prečo je to tak? A bude to tak vždy?

Človek vie udržiavať jazdu vo svojom pruhu, aj keď dopravné značenie na vozovke chýba a takisto dokáže rozoznávať nezreteľnú krajnicu. Pri jazde v kolóne vidí vodič aj skrz okná a kabínu vpredu idúceho vozidla a dokáže sa podľa toho zariadiť.

ZDROJ | Ford

Vie pribrzdiť, ak by mal na ceste zraziť zviera, ale bude ignorovať plastovú tašku, ktorá môže systém autopilota pomýliť. V určitých situáciách vedia šoféri využiť atypické grify, ktoré sa pri bežnej jazde nepoužívajú, ale v istých momentoch môžu zabrániť kolízii a podobne.

Ľudský vodič navyše dokáže neverbálne komunikovať s chodcami a ostatnými účastníkmi dopravy – očným kontaktom a gestom vie ukázať chodcom, že môžu ísť, vztýčeným prostredníkom zas ohodnotiť agresívnu jazdu iného vodiča (to na odľahčenie) a podobne.

Je ešte dosť vecí, ktoré sa musí umelá inteligencia autopilotov naučiť, ale to platí o každom začínajúcom vodičovi. Učí sa však rýchlo a dokáže sa stať majstrovským vodičom. Ani tá neverbálna komunikácia nebude problém, hoci gestá nahradia displeje na prednej maske, prípadne na ďalších častiach karosérie.

ZDROJ | Mercedes-Benz

Umelá inteligencia v autách bude mať navyše veľkú výhodu, že môže čerpať zo skúseností kolektívneho „vedomia“ ostatných autopilotov, minimálne v rámci jednej značky. Vďaka mobilným sieťam novej generácie 5G budú autá vedieť komunikovať v reálnom čase nielen medzi sebou a centrálnym serverom v cloude, ale aj s inteligentnou cestnou infraštruktúrou, semafórmi a značkami.

Nečakaný úsek s poľadovicou, alebo s vodou stojacou na ceste bude odkomunikovaný prvým autonómnym autom, ktoré naň narazí, pokiaľ to nebude hlásiť samotná cesta. Ostatné môžu preventívne upraviť rýchlosť, rozostupy a podobne. Rovnako to platí o prekážkach na ceste, dopravných zápchach a iných situáciách ovplyvňujúcich plynulosť či bezpečnosť dopravy, kedy autonómne auto môže korigovať trasu a nebezpečný úsek obísť. 

Vďaka väčšiemu dosahu kamier a senzorov dostane autonómne auto k dispozícii dlhšie časové rezervy na reakciu, pričom reakčné časy autopilota sú naopak podstatne kratšie, ako reflexy vodiča. Už dnes prekonávajú počítače autopilotov reakčné časy človeka, keď na suchej vozovke dokážu reagovať za 0,5 sekundy, čo je o 2/3 rýchlejšie, ako vodič.

To je veľkým bezpečnostným prínosom. Kým ľudské oko vidí potme pri rozsvietených reflektoroch zhruba na vzdialenosť 75 m, klasická kamera na 130 m, lidar na 150 m a diaľkový radar až na 200 m. Pritom autonómne auto dokáže monitorovať súčasne okolie vo viacerých smeroch, kým vodič musí hýbať očami a otáčať hlavu.

Pozrite siNajnovší samojazdiaci „tester“ Toyota je génius na kolesách

ZDROJ | Toyota

Zmena je blízko, bude k lešiemu

Stále vám znie slovné spojenie autonómne či robotické auto exoticky a tak trochu ako sci-fi? Nemýľte sa! Tieto vozidlá sú už realitou, aj keď sú stále predmetom testovania a vývoja.

Napriek tomu, že testovacie autonómne vozidlo Uberu má na konte aj smrteľnú nehodu, pri ktorej zahynula chodkyňa tlačiaca cez cestu bicykel, flotily autonómnych áut sa preháňajú v niektorých štátoch po verejných komunikáciách naďalej. Vyšetrovanie údajne ukázalo, že aj pri tragickej nehode auta Uberu bol na vine ľudský faktor.

Určité núdzové systémy boli v čase havárie vypnuté, lebo sa technikom zdalo, že auto s nimi jazdí príliš „opatrne“. Testovacie polygóny pritom majú podľa vývojárov oproti reálnej prevádzke svoje výhody. Môžu na nich nasimulovať neobvyklé dopravné situácie, ktoré sa v cestnej premávke vyskytujú len zriedka.

Aby sa autonómne auto na ne „naučilo“ reagovať (alebo aby príslušné reakcie vedeli ošetriť tvorcovia softvéru), muselo by na bežných cestách najazdiť tisíce kilometrov.

ZDROJ | Waymo

Faktom však je, že v priemere sú autonómne autá už dnes bezpečnejšie, ako bežní vodiči. Aj keď špičkový šofér môže mať v niektorých zložitých nezvyčajných situáciách navrch, autopilot nebude ani po dlhej ceste unavený, nebude jazdiť pod vplyvom alkoholu, drog, alebo liekov, nebude ho rozptyľovať telefonovanie, ani ladenie rádia počas jazdy a jeho zmysly a reakčné časy nebude devastovať vek, alebo choroba.

Keď bude vývoj uspokojivo zavŕšený a legislatíva to dovolí, autonómne autá sa začnú na cestách objavovať po miliónoch ročne. Ich penetrácia bude rásť síce postupne, ale veľmi rýchlo pocítime mnohé pozitívne zmeny. Nižšia nehodovosť a plynulejšia doprava budú jednými z nich, hoci miera ich zlepšenia závisí od spomínanej penetrácie.

Omnoho razantnejšie však o sebe zrejme dá vedieť zdieľanie autonómnych áut. Pôjde o nový automobilový biznis, na ktorý sa chystajú zamerať nielen hráči v oblasti zdieľaných jázd a taxislužby ako Uber, ale aj samotné automobilky. V prvej fáze to postihne klasickú taxislužbu, presnejšie vodičov taxislužby, no postupne tak vznikne nový prístup k vlastneniu automobilov. Výrobcovia sa čoraz viac zamerajú popri predaji vozidiel na poskytovanie služieb, z čoho časom môže vzniknúť nová, a dodajme že rozumná paradigma. 

ZDROJ | Uber

Komentáre k článku