O autech, která umějí (nebo budou umět) jezdit úplně sama bez zásahů řidiče, se v poslední době mluví stále častěji. Některé automobilky se chlubí, že už mají techniku připravenou a jen řeší právní rámec. Aktuální statistiky nicméně odhalily, že řidič jako poslední článek je i v prototypech autonomních vozů stále potřeba:
Největším problémem dnes dostupných technologií je neschopnost rychlé adaptace na měnící se prostředí silničního provozu.
Se systémy, které nějakým způsobem podporují nebo usnadňují jízdu, se setkáváme už mnoho let. Prakticky jakýkoli systém zasahující do ovládání vozu a sloužící k vyššímu komfortu nebo zvýšení aktivní bezpečnosti se dá považovat za základ autonomního řízení. Takže jak to vlastně začalo a kde jsme teď?
Začalo to u ABS
Asi úplným základem je protiblokovací systém brzd ABS. Ten vynalezl v roce 1929 francouzský aviatik Gabriel Voisin, ale v osobních vozech se objevil až v 60. letech 20. století. První sériové auto se systémem ABS byl britský Jensen FF, ale tehdy se ještě jednalo o mechanický systém. První elektronický systém měl vůz Chrysler Imperial v roce 1970.
Prvním autem, které mělo ABS sériově v celé modelové řadě, byl evropský Ford Scorpio v roce 1985. Systém ABS také pupularizoval Mercedes-Benz ve třídě S W116, což bylo první auto, ve kterém ABS skutečně fungovalo tak, jako ho známe dnes. Nyní je ABS naprostou samozřejmostí a dokonce i povinnou výbavou nových aut.
Tempomat dříve než ESP
Co dnešní auta zvládnou sama
- Udržovat rychlost
- Udržovat bezpečný odstup
- Dodržovat rychlostní omezení
- Popojíždět v koloně
- Zastavit před chodcem nebo autem
- Vyrovnat smyk
- Udržet se v jízdním pruhu
- Zaparkovat podélně i kolmo
- Vyjet z parkovacího místa
Zatímco systém ABS je především bezpečnostní záležitost, tempomat (tedy zařízení pro udržování nastavené rychlosti), je vyloženě komfortní prvek, který má svým založením k autonomní jízdě blízko. Zajímavé je, že vůbec první systém připomínající tempomat vynalezl už v roce 1788 James Watt pro použití v parních lokomotivách.
V automobilech se různé mechanické systémy se snímači otáček kol a ovládající plynový pedál objevovaly od prvopočátku, ale první zařízení, které můžeme považovat za moderní tempomat, vynalezl v roce 1948 Ralph Teetor. Zajímavé je, že se jednalo o slepého vynálezce. Rozčilovalo ho, jak jeho advokát a řidič neustále při konverzaci ubírá a přidává plyn a nejede plynule.
Mechanický systém založený na jeho vynálezu uvedla v roce 1958 do prodeje značka Chrysler v luxusních modelech Imperial. První elektronicky řízený tempomat přišel v roce 1968 a během ropné krize v roce 1973 se stal tempomat velmi populární po celých USA, řidičům šetřil palivo. Ale až s nástupem elektronicky řízeního vstřikování paliva se rozšířil systém, jak ho známe dnes. První takový vyvinula společnost Motorola v 80. letech 20. století. Dnes je klasické zařízení pro udržování rychlosti standardní nebo příplatkovou výbavou naprosté většiny aut od těch nejlevnějších, často je doplněno ještě o funkci omezovače rychlosti.
ESC až s nástupem elektroniky
Veliká revoluce se odehrála s příchodem systému, který se snažil zabránit smyku a ztrátě trakce. Dnes se pro něj vžilo označení ESP nebo ESC. V zásadě jde o zařízení, které snímá všechna dostupná data od otáček kol přes polohu plynového pedálu a natočení volantu po příčné zrychlení. Pak se snaží případným zásahem do otáček jednotlivých kol a výkonu motoru zabránit smyku a ztrátě trakce.
Poprvé se elektronický systém hlídající prokluz kol objevil v roce 1983 v Toyotě Crown a v roce 1987 uvedly značky Mercedes-Benz, BMW a Toyota kontrolu trakce ve velkém. Prvním vozem se skutečným stabilizačním systémem bylo Mitsubishi Diamante v roce 1990. V roce 1992 přišlo BMW s vlastním systémem (vyvinutý byl ve spolupráci s Boschem), který vedle přibržďování kol zasahoval i do výkonu motoru.
ESP byl prvním systémem, který ve velkém zasahuje do řízení a funkce auta. Dnes ho musíme mít v autech povinně a zatímco dříve se jednalo o doplněk na přání, nyní už ho mnohdy ani nelze odpojit nebo vypnout.
Adaptivní tempomat
Systém aktivně udržující vzdálenost od auta vpředu je dalším významným krokem k samořízení. Zatímco ABS a ESP jsou spíše podpůrné bezpečnostní systémy, adaptivní tempomat už aktivně přebírá část odpovědnosti – konkrétně za udržování podélného odstupu.
První systém detekující auta vpředu mělo Mitsubishi Debonair v roce 1992 na japonském trhu. Tehdy ale systém pouze varoval, že se odstup zkrátil na nebezpečnou hodnotu. V roce 1995 pak Mitsubishi systém modernizovalo a auto samo ubralo plyn, ovšem nezasahovalo do brzd. Teprve až v roce 1999 přišel Mercedes-Benz se systémem Distronic, který uměl sám brzdit.
V roce 2004 uvedla Toyota systém, který dokázal sám úplně zastavit, ale k opětovnému rozjetí musel řidič vydat pokyn. O rok později už přišel Mercedes s upraveným systémem Distronic, který už uměl nejen úplně zastavit, ale také se sám rozjet. Mercedes pak v roce 2013 v nové generaci třídy S přišel s dalším vylepšením, kdy se k adaptivnímu tempomatu přidává systém automatického udržování v pruhu. Systém vyžaduje ruku na volantu, s čímž si ovšem řidiči uměli poradit velmi originálním způsobem...
Zatímco na počátku byl adaptivní tempomat záležitostí prémiových luxusních modelů, dnes si ho i s funkcí brzdění můžete přikoupit i v poměrně obyčejných autech. Najdete ho například ve Volkswagenu Golf nebo ve Škodě Octavia, Fordu Mondeo a dalších rozšířených modelech. Velmi jsme si ho pochvalovali i v dlouhodobě testovaném Seatu Leon ST Cupra:
Systém udržování v jízdním pruhu
Prvním systémem, který aktivně zasahuje do řízení, tedy do natočení volantu, bylo zařízení sloužící k udržování auta v jízdním pruhu. Zpočátku se jednalo pouze o varování, že auto opouští jízdní pruh (rok 1992, Mitsubishi Debonair). V roce 2003 představila automobilka Honda svůj aktivní systém LKAS, který již aktivně zasahoval do řízení. V roce 2006 se pak přidala i Toyota, která o aktivní zásahy rozšířila svůj systém varující před opuštěním pruhu.
Tesla Autopilot: revoluce v technice, nebo v marketingu?
V říjnu 2015 zpřístupnila automobilka Tesla zákazníkům v rámci softwarové aktualizace funkci Autopilot. Model S sám sleduje jízdní pruh, na pokyn páčkou blinkrů přejede do souběžného jízdního pruhu, udržuje odstup od ostatních vozů a umí sám zastavit a rozjet se v koloně. S výjimkou přejíždění z pruhu do pruhu (s nímž nyní přichází třída E od Mercedesu) je ale Autopilot souborem funkcí, které nabízejí i ostatní automobilky – v některých případech už roky. Základem je i v případě Tesly adaptivní tempomat a systém udržování v jízdním pruhu. Autopilot zpočátku nevyžadoval ruce na volantu, ale to svědčí spíš o relativním nedostatku zkušeností Tesly než o čemkokoliv jiném. Po několika zveřejněných excesech řidičů, kteří se na YouTube chlubili přesedáním dozadu během jízdy a podobnými kousky, se rozhodla Tesla rozhodla Autopilot softwarově upravit a jeho „samostatnost“ poněkud omezit.
Systém udržování v jízdním pruhu pracuje zpravidla spolu s kamerou umístěnou uprostřed čelního okna, některá auta k tomu ještě přidávají senzory v zrcátkách. Většinou to ale funguje spolehlivě jen na silnici se zřetelným vodorovným značením a velikým poloměrem zatáček (typicky na dálnici). To je právě veliká překážka pro autonomní systém, aby rozpoznal, kudy silnice vede, když není zřetelně ohraničena bílými či žlutými čarami. I moderní autonomní systémy s tím stále bojují. Systémy aktivního udržování v pruhu se zásahy do řízení jsou dnes ale již poměrně běžnou součástí jak standardní výbavy luxusních vozů, tak výbavy příplatkové u obyčejných aut. Aktivní udržování v pruhu může mít za příplatek třeba i Škoda Octavia.
Většina automobilek ale trvá na tom, aby měl řidič na volantu ruku, jinak se systém vypne. Některé systémy provedou i bez držení na volantu jeden dva zásahy, ale pak se odpojí a vizuálním i akustickým signálem upozorní řidiče, aby řízení převzal. Nicméně při spojení funkce aktivního udržování vozu v jízdním pruhu s adaptivním tempomatem můžeme takové auto považovat za schopné samočinné jízdy po dálnici, kde je provoz plynulý a vcelku předvídatelný.
Automobilky nyní experimentují s aktivní automatickou změnou jízdního pruhu v dálničním provozu. Umí to třeba nedávno představený Mercedes-Benz třídy E. Nicméně řidič pořád musí autu „říci“, že má přejet do vedlejšího pruhu. Použije se k tomu páčka směrových světel. Stejně to funguje v elektromobilu Tesla Model S, tam také musí řidič ke změně pruhu auto popostrčit tak, že zapne blinkr do požadovaného směru (viz box: Tesla Autopilot: revoluce v technice, nebo v marketingu?)
Samočinné parkování
Když se poprvé v roce 2003 objevil systém samočinného parkování do podélného stání v Toyotě Prius druhé generace, všichni to považovali za ohromnou senzaci. Není divu, podélné parkování dělá problémy spoustě řidičů a ruku na srdce, kdo o sobě dokáže říci, že rychle a přesně zaparkuje podélně do mezery jen o kousek větší, než je jeho auto.
Od té doby se systémy samočinného parkování vyvíjely docela rychle a začaly se dostávat do levnějších vozů. Dnes vám automaticky zaparkuje třeba Ford Focus nebo Volkswagen Golf. Auto umí za pomoci ultrazvukových parkovacích senzorů vyhodnotit, zda je mezera dostatečně velká, a pak vám jen dává pokyny, kdy máte přidat plyn a brzdit. Samo pak točí volantem.
Nezbytnou podmínkou většího rozšíření aktivních parkovacích systémů byl přechod na elektromechanické řízení, ke kterému se většina automobilek postupně uchýlila v rámci snižování emisí CO2.
Moderní systémy už potřebují menší mezery, zvládnout zaparkovat i do příčného stání a čtou značení na vozovce. Také byl již představen systém, který auto bez řidiče odveze do parkovacího stání nebo umožňuje automatické zaparkování bez přitomnosti řidiče uvnitř vozu pomocí dálkového ovládání v klíčku nebo aplikace v telefonu. To zvládá třeba nové BMW řady 7.
Brzdění v kritických situacích
Posledních pár let se rozmohl i radarový systém nouzového brzdění, který umí do určité rychlosti úplně zastavit auto a tím zabránit případné kolizi nebo aspoň zmírnit její následky, pokud řidič nereaguje na překážku před sebou. Sem spadá jak hlídání nepozorných chodců, tak především ochrana řidiče před nepozorností, pokud auto vpředu náhle zastaví.
Takové nouzové systémy už dostanete i ve velmi malých a levných autech, například v takové Škodě Citigo. Velkým propagátorem bylo Volvo, které se systémem nouzového brzdění, pokud řidič nereaguje na světelné a akustické varování před překážkou, přišlo už v roce 2007. Pak se systém poměrně rychle rozšířil a dnes díky němu dokonce dostávají automobilky lepší hodnocení například během zkoušek Euro NCAP.
Nové Volvo XC90 dokáže samo zastavit dokonce i tehdy, když jeho řidič přehlédne při odbočování vlevo protijedoucí vozidlo, které má přednost.
Hlídání únavy nebo čtečka značek
Jak vidíte, není toho vůbec málo, co moderní auta svedou udělat za řidiče. Stále běžnější jsou i další systémy jako třeba kamerové rozpoznávání dopravních značek. Poprvé se čtečka rychlostních limitů objevila v roce 2008 v BMW řady 7. Opel Insignia pak dostal systém, který vedle rychlosti uměl číst třeba zákazy předjíždění. Dnes je systém poměrně běžný a Ford začal nabízet i rozšířenou funkci, kdy auto samo zpomalí na omezenou rychlost.
Běžný provoz je ale tak proměnlivý a nepředvídatelný, že bez aspoň částečné asistence řidiče se auta neobejdou ještě hodně dlouho. Jde především o samotný princip a také o právní stránku věci. Kdo bude v takovém případě vlastně odpovědný za případnou nehodu?
Chystají se téměř všichni
Automobilky nicméně chtějí být připraveny a nehodlají přenechat budoucnost individuální dopravy novým konkurentům. Přestože v technologických médiích se v souvislosti s autonomní jízdou nejčastěji skloňuje Google a Tesla, pravda je, že flotily autonomních prototypů už v provozu zkoušejí mnozí významnější výrobci aut od Mercedesu přes Ford až třeba po Citroen.