Autonómne automobily sú dnes oblasťou, do ktorej všetci veľkí hráči investujú miliardy eur. Vývoj už dnes známych asistenčných systémov má časom smerovať k tomu, že do vozidla si len sadneme a ono nás odvezie na miesto, ktoré mu určíme. V tomto “zbrojnom” preteku nechce skončiť na druhom mieste žiadny zo svetových gigantov.

Firma, ktorej sa ako prvej podarí predstaviť skutočne autonómne vozidlo totiž pred všetkými ostatnými okamžite získa navrch. Preto zbrojí aj Toyota, ktorá už dlhodobo patrí na samotnú špičku priemyslu. Vydali sme sa do technického centra v blízkosti belgického Bruselu, aby sme zistili, ako je na tom aktuálne japonsko-európsky vývoj.

Napriek tomu, že za posledné dekády spravili automobily na poli bezpečnosti obrovský pokrok, na cestách stále zomierajú tisícky ľudí. V Európe pri nehodách príde o život približne 25 000 účastníkov premávky ročne, tzn., že na našich cestách denne priemerne zahynie približne 69 ľudí. Desivé číslo sa trochu zmení, ak sa na neho pozrieme inou optikou.

Podľa výpočtov Toyoty ročne ľudstvo na cestách celkovo zdolá nepredstaviteľnú vzdialenosť, až 1,6 trilióna kilometrov. Väčšina riadenia je však bezpečná a nevyžaduje od vodiča veľa, problémom sú len kritické situácie. Napríklad v Spojených štátoch amerických pripadá jedna smrť na 160 000 000 kilometrov, ktoré tam premávka súhrnne absolvovala. To dokazuje, že vzhľadom na prepravený objem tovarov či pasažierov automobily naozaj sú pomerne bezpečné.

Autonómne vozidlá preto nebudú len o tom, aby si v nich “šofér” počas jazdy mohol prečítať noviny či podriemať. Toyote ide predovšetkým o to, aby vytvorila vozidlo, ktoré za žiadnych okolností nikdy nespôsobí dopravnú nehodu a bude schopné efektívne reagovať na chyby ostatných účastníkov premávky. Ultimátnym cieľom je poskytnutie univerzálnej mobility pre všetkých - mladých, starých, invalidov - bez akéhokoľvek rizika pri preprave.

Dôvodom, prečo firmy vidia taký potenciál v autonómnom riadení, je aj starnutie populácie. Seniori sú častokrát horší vodiči - majú pomalšie reakcie a vedenie motorového vozidla im môže znemožňovať aj zdravotný stav. Jeden z popredných inžinierov Toyoty, Seigo Kuzumaki, však zdôraznil, že v dobe, keď už jazda nebude závisieť od kondície šoféra, budú všetky tieto nepriaznivé faktory eliminované a autami budú môcť samostnatne cestovať aj ľudia v pokročilom veku.

Takéto služby sú samozrejme atraktívne aj z hľadiska možného zisku. Podľa Masahisu Nagata, výkonného viceprezidenta pre výskum a vývoj v Toyota Motor Europe má odvetvie Mobility as a Service (MaaS) 5- až 10-násobne väčší trhový potenciál než predaj osobných automobilov. O čo vlastne ide? MaaS má zahŕňať firmy ako napríklad Uber, Waymo či u nás známy Hopin, ktoré mobilitu poskytujú ako službu.

Človek už svoje auto nebude musieť vlastniť, v okamihu, keď budú neustále prístupné komukoľvek bez ohľadu na vek či zdravotný stav, si už budeme len privolávať len tie, ktoré budú aktuálne k dispozícii. Hodnota spomínaných firiem potom porastie raketovým tempom. Aj preto Waymo (dcérska firma giganta Alphabet) neustále investuje do vývoja autonómnych vozidiel.

Čo vlastne musí autonómne vozidlo zvládať?

Dôležitým východiskovým bodom, s ktorým nás zástupcovia automobilky a univerzít oboznámili ešte pred akýmikoľvek praktickými testami vozidiel, je rozsah činností, ktoré musí autonómne vozidlo bezpodmienečne zvládať. Vo všeobecnosti sa pri tejto klasifikácii v súčasnosti používa štandard definovaný organizáciou Society of Automotive Engineers (SAE). Skladá sa z piatich stupňov autonómie vozidla.

Za prvý stupeň automatizácie riadenia sa dá považovať napríklad adaptívny tempomat, ktorý sám reguluje rýchlosť vozidla v závislosti na iných účastníkoch premávky. Druhý level už zahrňuje nielen akceleráciu či deceleráciu, ale aj samotné riadenie vozidla. Príkladom môže byť Lane Assist či aktívny Blind Spot Monitoring. Obidva systémy sa však koniec-koncov spoliehajú hlavne na človeka. Ak bude zle, vyzvú ho, aby zasiahol. Ak nezasiahne, auto s tým vo finále nič neurobí.

Tretí stupeň sa nazýva podmienená automatizácia. Vtedy už človek nevyhnutne nemusí stále sledovať svoje okolie a napríklad na diaľnici môže bez zasáhu bezpečne prejsť aj desiatky kilometrov. V meste či na okreskách však automobil ešte suverénny nebude - často si vyžiada zásah šoféra kvôli prejazdu križovatiek či zmene jazdných pruhov.

Na štvrtej úrovni by už vozidlo malo zvládať autonómne reagovať za každých okolností (aj v prípade hroziacej kolízie) a to bez asistencie vodiča. Krátke bude len na miesta, ku ktorým nebudú k dispozícii presné mapové podklady, akými sú napríklad uzavreté areály firiem či iné súkromné cesty. Ublíži mu aj nepriazeň počasia či výpadok internetového pripojenia - vtedy bude riadenie musieť prevziať vodič.

Piaty, a teda najvyšší, level automatizácie znamená, že vozidlo je schopné za každých okolností, rozumej aj počas hurikánu či extrémnej snehovej víchrice, posádku priviezť na miesto určenia, resp. vyhodnotiť, že má zastaviť a nepriaznivé počasie prečkať. Vodič už je v takomto vozidle v podstate len štatistom, ktorý sa nemusí starať o nič.

Gill Pratt, šéf Toyota Research Institute v USA a zároveň prednášajúci na prestížnej bostonskej univerzite MIT, neustále zdôrazňoval, že skutočnou výzvou bude piaty level a teda absolútna automatizácia. Zmienil sa o tom, že štvrtú úroveň by Toyota mohla dosiahnuť v horizonte ôsmich rokov, piaty level je však v nedohľadne.

Technika podľa neho ešte skrátka nepokročila na takú úroveň, aby automobil bol schopný “postarať sa sám o seba” aj v prípade výpadku internetového pripojenia či signálu GPS. Technologická revolúcia však môže prísť nečakane a celý proces výrazne urýchliť.

Už dnes samozrejme existujú firmy, ktoré pracujú na zdokonaľovaní viacvrstvových neurónových sietí, ktoré majú vznik takéhoto auta umožniť. Tie neustále analyzujú obraz z kamier a radarov na rôznych úrovniach. Jedna sa zameriava na predmety, iná na ľudí, zvieratá či napríklad aj stromy a tretia neustále kalkuluje aký veľký je priestor okolo auta a akým spôsobom sa mení. Ani to však zatiaľ na plnú autonómiu nestačí.

Navyše, pri plne autonómnych vozidlách nezohráva kľúčovú úlohu len technika samotného vozidla, ale aj úroveň okolitej infraštruktúry. Automobil musí vedieť akú teplotu má asfalt, či je na ňom námraza alebo voda a podobne. Očakáva sa preto, že inteligentné budú musieť byť nielen vozidlá, ale aj cesty či okolité budovy. Ide o zjednodušenie identifikácie okolitých podmienok, ktoré skúsený človek zvládne vyhodnotiť jedným pohľadom. V tejto oblasti sa na nás technika ešte nechytá.

Okrem technologických problémov sa podľa špičkových mozgov japonskej automobilky budeme na ceste za samostatnými vozidlami potýkať aj s ďalšími prekážkami. V prvom rade ide o dátovú ochranu automobilov. Tie budú neustále online a teda aj atraktívnym cieľom pre digitálnych kriminálnikov. Zabezpečenie bude musieť byť stopercentné a neustále vylepšované.

Problémom môže byť aj odlišná legislatíva v rôznych štátoch. Jej zjednotenie bude základným predpokladom na širší rozmach autonómnych vozidiel. Extrémne dôležité je aj zostavovanie a neustále vylepšovanie čo najpresnejších mapových podkladov. Tie budú totiž jedným z kľúčových prvkov pri navigácii autonómnych vozidiel.

Veľký dôraz sa kladie aj na lokalizáciu bezpečnostných systémov, ktorá prebieha na základe analýzy videozáznamov či prostredníctvom simulácií. Je jednoducho faktom, že premávka v Indii sa od tej Európskej radikálne odlišuje a preto musia byť jednotlivé palubné systémy nastavené s ohľadom na dané regionálne pomery.

Gill Pratt preto zdôraznil, že “reči” o autonómnych vozidlách Tesla a podobne ešte netreba brať vážne. Ide totiž skôr o marketingové ťaháky. Áno, americký výrobca elektromobilov je na dobrej ceste, ale o autonómii zatiaľ hovoriť nemožno ani zďaleka. Tá je ešte v nedohľadne.

Šofér vs. Ochranca - príjemné prekvapenie

Veľmi nás potešil plán Toyoty s tým, ako bude samotné autonómne vozidlo realizovať. Japoncom totiž nejde len o to, aby sme sa v aute bezstarostne viezli, ale najmä o bezpečnosť a zároveň aj pôžitok z jazdy. Preto predstavili koncept Teammate, teda akúsi tímovú súhru medzi technikou a vodičom.

Ak budete mať chuť šoférovať, budete mať tú možnosť aj v inak samostatnom automobile. Vtedy sa vozidlo prepne do režimu Guardian (Ochranca) a do vašej jazdy bude zasahovať len v prípade potreby, teda kritických situácií ako je hrozba kolízie či šmyk. Toyota nechce zabiť samotné šoférovanie a touto myšlienkou to dokazuje.

Ak však nebudete mať chuť, resp. nebudete môcť, šoférovať, automobil sa prepne do módu Chauffer (Šofér) a vtedy bude všetko závisieť len na ňom - z človeka sediaceho na pozícii vodiča sa stane len jeden z pasažierov. Práve tento režim má byť orientovaný na seniorov či invalidov, ktorým zdravotný stav neumožňuje vedenie vozidla.

Dosť bolo teórie, prejdime na reálnu prax a skúsenosti s produkčnými modelmi značiek Toyota a Lexus. V testovacom zariadení majú Japonci pripravenú obrovskú asfaltovú plochu, na ktorej simulujú rôzne dopravné situácie a zdokonaľujú tak svoje autá. V praxi to demonštrovali na aktuálnej generácii Toyoty Prius a nastupujúcej verzii vlajkovej lode - Lexusu LS.

Prius je vybavený niekoľkými asistenčnými systémami, ktoré majú eliminovať najmä kolízie v nižších rýchlostiach. Prvou z nich je automatické brzdenie po rozpoznaní prekážky počas parkovania. Aj keď si pomýlite plynový pedál s brzdovým, pri parkovaní vám Prius nedovolí naraziť do steny (resp. automobilu), ktorá je vo vašej bezprostrednej blízkosti. Bez ohľadu na pokyny vašej nohy sám zabrzdí a tým sa vyhne neželanej kolízii.

Na podobnom princípe funguje aj brzdenie pred prekážkami, ktoré sa vyskytujú v mestskej premávke. V kolónach sa na systém dá spoľahnúť s rovnakou istotou. Funguje však aj vo vyšších rýchlostiach, približne do 50 km/h. Vtedy, ak rozpozná objekt, ku ktorému sa blížite nebezpečne rýchlo, začne automaticky brzdiť. V dnešnej dobe ide už o pomerne bežne rozšírené systémy, potešilo nás však, že v Toyote fungovali stopercentne.

Nastupujúca generácia Lexusu LS už je iná káva a demonštruje skutočný pokrok. Jeho rozpoznávanie predmetov pri parkovaní už nie je limitované len na veľké a hmotné objekty, zvládne identifikovať trebárs aj deti, ktoré často behajú okolo auta. Samozrejmosťou je plné obsadenie inými bežnými asistenčnými systémami. Jeden z nich je pritom skutočnou technologickou vychytávkou.

Prichádzajúce LS zvládne plne autonómne vykonať vyhýbací manéver aj v rýchlosti okolo 90 km/h a tým predísť kolízii napríklad s chodcom. Najskôr vás na veľkom head-up displeji začne na “prekážku” upozorňovať a ak neragujete a chodec sa dostáva do trajektórie vozidla, limuzína sa mu vyhne aj bez vášho zásahu. Dokonca netreba mať ani ruky na volante a automobil sa po manévri sám vráti na pôvodnú trasu. Skvelá technológia, ktorá môže zachrániť veľa životov!

Ešte o niekoľko stupienkov vyššie bol zlatý klinec programu, plne autonómny Lexus LS dosluhujúcej generácie. Nesedeli sme za jeho volantom, len na sedadle spolujazdca. “Šoférom” bol totiž trénovaný inžinier Toyoty, ktorý bol pripravený v prípade akéhokoľvek zlyhania systému okamžite zasiahnuť. Ako sa ukázalo, nebolo to potrebné.

Technológiami nabité LS-ko bolo zvnútra obsypané displejmi, ktoré zobrazovali údaje nadobudnuté z početného arzenálu umiestneného na streche. Bohužiaľ, fotiť interiér vozidla bolo prísne zakázané. Proti detailu techniky na streche však nikto neprotestoval. Nachádza sa na nej niekoľko infračervených senzorov, ktoré majú za úlohu monitorovať chodcov, cyklistov či napríklad aj horizontálne dopravné značenie.

Okrem nich boli na nosiči umiestnené výkonné prijímače signálu GPS - pre takýto automobil sú presné satelitné informácie kriticky dôležité. Stereokamery sa starajú o tvorbu trojrozmerného obrazu bezprostredného okolia vozidla. V tomto prípade ide o pomerne lacné riešenie, drahé a náročne je najmä spracovávanie vizuálnych vnemov, správne rozpoznávanie objektov a identifikácia nebezpečenstva.

Všetkému kraľuje zariadenie s názvom Light Detection and Ranging (LIDAR). Senzor, ktorý neustále rotuje, autu zaručuje 360-stupňový prehľad o okolí, pričom informuje najmä o vzdialenosti a smere pohybu okolitých objektov. Aby sa automobil vedel orientovať v premávke, musí všetky tieto údaje spojiť do jedného uceleného obrazu a rozhodovať sa na jeho základe. To je úloha pre výkonné počítače.

Hneď po nastúpení do vozidla nás zaujímalo, či je vôbec možné celý technický arzenál na streche rozumne “napchať” do konvečnej karosérie. Inžinier nám odpovedal, že to nie je absolútne žiaden problém a že možno už budúce LS (po facelifte) dostane niektoré z týchto vychytávok. Výzvou má skôr byť okamžité spracovanie údajov v reálnom čase.

Autonómna jazda začala pripojením sa na fiktívnu hlavnú cestu, ďalej na simulovanú diaľnicu aj s poriadne prudkou zákrutou. Následne vozidlo niekoľkokrát obkrúžilo celý areál a vrátilo sa na počiatočný bod. Celý okruh LS-ko absolvovalo tak, že by ste si ani nevšimli, že ho nešoféruje človek. Pôsobivé, no v laboratórnych podmienkach by to možno zvládlo aj menej inteligentné auto. Preto sme sa pýtali, či je toto konkrétne vozidlo schopné jazdiť v bežnej premávke.

Odpoveď nás prekvapila - Totoyta disponuje niekoľkými takýmito prototypmi a tie bežne jazdia po japonských cestách. V Európe, konkrétne v Belgicku, tomu zabraňuje niekoľko legislatívnych prekážok. Inak však je vozidlo schopné prevádzky aj mimo testovacieho areálu a nestratilo by sa ani v bežnej premávke. Vzhľadom na techniku, ktorá je do neho nainštalovaná a státisíce či milióny eur, ktoré musí stáť, sa tomu ani nečudujeme.

Rozhovory s top expertmi svojich odborov v nás zanechali dojem, rovnako aj schopnosti nového LS-ka či protypu s výzorom staršej, no technologicky vyspelejšej, limuzíny. Prekvapil nás názor Gilla Pratta z MIT, ktorý v autonómne vozidlá verí, no na ich budúcnosť sa pozerá triezvo - tak skoro ich očakávať nemáme, jednoznačne ide o hudbu tretej či štvrtej dekády tohto storočia. Na druhú stranu, technologická revolúcia podľa jeho slov môže prísť kedykoľvek.

V dobrom zmysle slova nás šokoval aj prístup Toyoty, ktorá motoristických nadšencov nechce obrať o zážitok z jazdy a preto už pri vývoji počíta rovno s dvomi režimami autonómneho vozidla. Experti nás utvrdili v tom, že budúcnosti sa netreba obávať. So športovými autami sa bude rátať aj naďalej, len na vodiča budú dávať väčší pozor. Svet bez dopravných nehôd podľa Japoncov rozhodne nemusí byť nudný.

Toyota zbrojí: Jazda na autonómnom Lexuse LS

Výber pre vás

Toyota zbrojí: Jazda na autonómnom Lexuse LS

Súvisiace články

Waymo predviedlo, čo dokáže autonómne auto

Smart chystá autonómnu štúdiu

Subaru avizuje výkonný autonómny sedan

Výber pre vás