Všimli jste si někdy vcelku nenápadných budov na konečné metra A v pražské Hostivaři? Právě tam se vyvíjí špičková technika do aut pro celý svět.
Co dělá současné auto bezpečným? Nyní se vedle ochrany posádky uvnitř, počtu airbagů, podílu vysokopevnostní oceli v konstrukci a inteligentně navržených deformačních zón řeší hlavně to, jak nehodám předejít. Proto jsou v současné době prodávaná vozidla osazena senzory, kamerami, radary a také LiDARy.
K bezpečnosti přistupují automobilky různými způsoby, například americká Tesla spoléhá výhradně na kamery, ale mnoho hlasů z automobilového průmyslu věří, že skutečnou zárukou bezpečnosti je právě technika, jejíž celý název Light Detection and Ranging značí metodu měření vzdálenosti na základě šíření pulzu laserového paprsku, odraženého od okolí. Právě ta by měla být klíčovým prvkem skutečně funkčních autonomních asistenčních systémů úrovně 3 a vyšších.
Úroveň 3, tedy podmíněná autonomie, slibuje další pokrok v pomoci řidičům, kteří v určitých situacích řídit nechtějí. Stále musí být připraven převzít řízení, ale oproti úrovni 2 nemusí sledovat okolní objekty a reagovat na ně.
Pro francouzskou společnost Valeo, která mimochodem příští rok oslaví sto let své existence, je epicentrem vývoje LiDARů a systémů ADAS (Pokročilé asistenční systémy řidiče) Česká Republika. Působí u nás od roku 1995, kdy otevřela první závod pro automobilové komponenty v Rakovníku (nyní jsou i v Žebráku, Humpolci a Podbořanech), od roku 2002 pak funguje oddělení výzkumu a vývoje v Praze. Původně strojařské oddělení o pár lidech v pronajaté kanceláři se za dvacet let rozrostlo na sedm stovek inženýrů třiatřiceti různých národností, kteří mají k dispozici čtyři velké budovy a vlastní testovací polygon.
LiDAR od Valeo se jmenuje SCALA. V současné době existuje již ve své třetí generaci – první byla nasazena do vozů Audi A8, druhou vozí aktuální Mercedesy třídy S a EQS, u nichž bude možné dosažení již zmíněné třídy autonomie 3. Jak to funguje? Jde o malou krabičku (uvidíte v galerii), v níž se nachází otočné zrcátko, na nějž je vysílán laserový paprsek. Jeho odraz je poté snímán, čímž vzniká trojrozměrný model okolí vozu – každých 40 milisekund. Tímto způsobem vzniká velmi přesný 3D obraz, složený z velkého množství bodů.
Skenování probíhá společné s dálkou ve výškových vrstvách, druhá generace systému SCALA jich měla 16, třetí generace má 196. To umožňuje velmi precizní mapování situace, ale stále jde jen o mapu bodů v prostoru prakticky v reálném čase. Tu poté zpracovávají samotné automobilky díky vývoji vlastního softwaru, i když dodavatel LiDARu je v tomto ohledu schopen poskytnout i svá vlastní řešení či asistenci. Třetí generaci laserového skeneru má přislíben koncern Stellantis – schválně, u jakých modelů se od roku 2024 objeví. A zatímco u první a druhé generace byly LiDARy umístěny v Audi a Mercedesech vždy na přídi, nasazení je prý možné i na střeše, jako u právě představeného Volva EX90.
Kromě LiDARu SCALA s otočným zrcátkem má společnost Valeo i model NFL (Near Field LiDAR), rovněž navržený za podpory týmů v Praze. Je určen pro laserové mapování nejbližšího okolí vozů, my jej měli možnost vidět na nákladním vozu Tatra.
Spoléhat pouze na jeden druh senzorů není moudré, protože každý má své výhody i nevýhody. Dohromady se ale LiDAR, radar, kamera a ultrazvuk mohou skvěle doplňovat, aby přesně pokryly celé okolí auta a dokázaly s dostatečnou spolehlivostí mapovat blízké i vzdálené okolí, nebo se do jisté míry zastoupit v případě nepřízně počasí nebo jiných okolností omezujících funkčnost. Tak ale vzniká obrovské množství dat, které je nutné správně interpretovat.
Například při testování aktuální generace Mercedesu třídy S vznikalo šest gigabajtů informací za sekundu. Při vývoji vozů autonomní úrovně 1 či 2 bylo v rámci projektů nutné zpracovat 16 petabajtů dat, u úrovně 3 a vyšší jde již o 250 PB (250x1015!). Proto je právě dnes více než kdy dříve nutné mít dostatečnou infrastrukturu pro zpracování a validaci dat, testování ve virtuálním prostředí a další potřebné úkony.