Moderní auta občas neznalého řidiče překvapí, začnou panicky blikat, pípat a varují před překážkou. Třeba když se autu před sebou moc lepíte na nárazník. Přesně takové systémy v Mnichově Hradišti zkouší. Auto se rozjede, palubní inženýr nesahá na volant, ten obsluhuje společně s pedály robot. Jakub Dvořák, vedoucí testování autonomních systémů TÜV SÜD, jen drží v ruce ovladač podobný těm, se kterými jsme řídili autíčka na autodráze. Když pustí bezpečnostní tlačítko, test se přeruší.
Musí mít nervy ze železa: auto dojíždí další, které se pomalu šine, neviditelná síla auto zpomalí, bezpečnostní pásy (mimochodem, letos slaví tento vůbec nejdůležitější bezpečnostní prvek aut šedesátiny) se posádce zaříznou do těla. „Máme na to různé fígle, jak to vydržet do poslední chvíle, jak neucuknout nebo nešlápnout na brzdu. Třeba se dívat chvíli jinam jako nepozorný řidič,“ popisuje jeden z řidičů, kteří do úmoru brázdí testovací dráhu.
ADASADAS (advanced driver assistance systems - pokročilé systémy podpory řidiče): systémy, které pokročilejším způsobem pomáhají řidiči v řízení. Tyto systémy nemají informace jen z vozidla samotného, ale i z okolního provozu pomocí radaru, kamer a dalších čidel. Software pak informace analyzuje. Například systém ABS nebo ESP reaguje jen na chování a funkce systému vozidla, ADAS systémy sledují situaci v provozu a reagují na ni. ADAS zahrnuje tři druhy systémů – informační, varovné a intervenující systémy (na situace aktivně reagují - zabrzdí, zkorigují směr jízdy...) Typickým ADAS systémem je systém udržení se v jízdním pruhu nebo automatické brzdění před překážkou. Například nové dálkové kamiony a autobusy dnes musí mít systém automatického brzdění povinně. V roce 2022 budou pravděpodobně nařízené i pro osobní vozy. |
Systémy automatického nouzového brzdění dokážou zabránit až čtyřiceti procentům nehod v kolonách nárazník-na-nárazník. Mobilujícímu nebo lelkujícímu řidiči umí zachránit nárazník, zdraví nebo život. Právě tyto a další pokročilé systémy skryté pod zkratkou ADAS (viz box) na letišti u Mnichova Hradiště TÜV SÜD nově testuje.
Testování v Česku
Autonomní řízení je jedno z významných témat autoprůmyslu dneška. Auta bez volantu, která se úplně obejdou bez lidského dozoru, i podle některých expertů, zabývajících se vývojem asistentů pro řízení, možná nikdy nedorazí. Investice do vývoje podpůrných systémů ovšem důležité a zajímavé jsou.
A Česko se tohoto trendu nově také chytá. Je pravděpodobné, že testovacích polygonů bude na našem území hned několik. Autonomní technologie ve světě vyvíjejí kromě automobilek také dodavatelé pro autoprůmysl, například Bosch, Magna, Google, Apple, Baidu, Continental, Valeo nebo Magnetti-Marelli. Nově testuje systémy vozidel pracující s prvky autonomního řízení TÜV SÜD, který Česko zastupuje i v mezinárodních organizacích řešících homologace a bezpečnost vozidel.
„TÜV SÜD Czech začal v letošním roce investovat do vybavení, které je k takovým testům potřeba. Bylo také založeno oddělení, které se fyzickým testům pokročilých asistenčních systémů řidiče věnuje,“ uvádí Stefania Recskyová, mluvčí českého zastoupení společnosti.
Prvky autonomního řízení jsou dnes k vidění v nejmodernější automobilové produkci. Vše musí povolit nadnárodní i národní legislativa, která je v takových případech často pozadu za aktuálním stavem vývoje. A vše je třeba také otestovat, nakalibrovat čidla, ověřit funkčnost v různých podmínkách. Česká pobočka TÜV SÜD je dnes jedna z mála společností v ČR, která má vybavení pro testování těchto systémů.
Simulace
Ruku v ruce fyzickému testování jdou virtuální simulace. Stejně jako u měření emisí, crashtestů a dalších testů aut (a strojů, ale třeba i potravin obecně) je ovšem potřeba mít jasně daná pravidla a taky přesně specifikovaný postup testování. Tomu se u systémů pro podporu řízení říká scénáře. Jsou to varianty situací, které mohou na silnici nastat – třeba jedete padesátkou a auto před vámi zprudka zpomalí na dvacítku, vaše auto ovšem není přímo za ním, ale přesahuje o čtyřicet procent na stranu. Čidla vozu a jeho software musí takovou krizovou situaci odhalit a zasáhnout.
Vedoucí oddělení simulací Jakub Jelínek TÜV SÜD uvádí, že podle propočtů expertů na bezpečnost existují miliony takových situací, které mohou na silnici nastat a některé vést k nebezpečné nebo kolizní situaci. Z nich speciální software vyfiltruje asi tisícovku stěžejních, které ve virtuálním prostředí inženýři nasimulují a virtuálně otestují, a z nich se vyberou ty typické a kritické k fyzickému ověření.
Dynamický model je velmi věrný, podle Jelínka se při simulacích blíží vývojáři až na devadesát procent realitě. Zohledňuje se třeba přilnavost pneumatik, natočení volantu, ale třeba i počasí. „Fyzické testy jsou ovšem stále nezbytné, neboť simulace pouze identifikuje kritické scénáře, které se musí odjet,“ zdůrazňuje Jelínek. A to už je právě úkol pro Jakuba Dvořáka.
„Testujeme nejen podle scénářů EuroNCAP (nezávislá evropská organizace známá prováděním crashtestů aut - pozn. red.). Počet scénářů stále roste, například v oblasti autonomního brzdění k nynějším asi sto třiceti, které kombinují různé rychlosti a přesahy vozidel. Od příštího roku přibydou scénáře na křižovatkách,“ popisuje Dvořák. Aktuálně používané scénáře jsou až do osmdesátikilometrové rychlosti.
Na dálové ovládání
TÜV SÜD si na testy pořídil robotickou platformu - deska v ceně několika milionů vypadá na pohled úplně obyčejně. Ale v kombinaci s měkkým cílem je to vlastně auto, které umí jezdit částečně samo po naprogramované dráze, nebo ho může tým inženýrů ovládat na dálku ručně. „Je to něco jako velké autíčko na dálkové ovládání,“ připodobňuje Dvořák. Platformu je možné naučit dráhu jejím projetím a pak bude průjezdy sama opakovat. Přesnost pozice během testování dosahuje v závislosti na typu manévru dvou centimetrů i méně.
Platforma má svá malá kolečka, umí zatáčet, brzdit, zrychlovat. Elektromotory ji rozjedou až na stokilometrovou rychlost. Sama váží asi 320 kilogramů, na ní se připevní stokilogramový model auta z měkkého materiálu. Z asi třiceti lehkých pružných dílů z něj sestaví za několik minut model, který svou siluetou připomíná auto. Vypadá jednoduše, ale materiály jsou navrženy tak, aby ho kamery, radary a různé další senzorické systémy vozu vnímaly jako skutečné vozidlo. TÜV SÜD plánuje ještě přikoupit model chodce, cyklisty a motorkáře. Na platformu může auto v nouzi i najet, když testované auto při zkouškách nedobrzdí a „nabourá“.
Druhým důležitým zařízením pro testování je vybavení, které se nainstaluje do zkoušeného auta a umožňuje jeho řízení na dálku, případně umí jezdit také úplně samo. V tomto případě je vozidlo vybavené typicky systémem automatického záchranného brzdění a systémem pro udržení jízdy v pruhu. které dostalo do interiéru nálož techniky - řídícího a pedálového robota, počítače, stabilizovanou měřící plošinu s gyroskopem a akcelerometry a vybavení pro napojení do wi-fi a rádiové sítě.
Na místě řidiče sedí obvykle Jakub Dvořák nebo některý z jeho kolegů, který má v ruce nouzové tlačítko a je připraven zasáhnout. Vedle sebe má druhého inženýra, který sleduje průběh testu, funkčnost systémů a naměřená data. Veškeré vybavení se dá namontovat do jakéhokoliv vozu ideálně s automatickou převodovkou vybaveného systémy pro automatické brzdění před překážkou nebo i adaptivním tempomatem či systémem držení jízdního pruhu (nejen toto shrnuje zkratka ADAS). Existují i varianty robotů pro auta s manuálem.
Kompletní vybavení má cenu desítek milionů korun a ten skládací měkký model auta splňující požadavky EuroNCAP stojí například jako dobře vybavený vůz nižší střední třídy. K celému systému patří ještě dodávka s „velínem“, vybavení na vytvoření wi-fi, rádiové a přesné (diferenciální) GPS sítě. Pro stále komplikovanější scénáře a třeba časem i testování plně autonomních aut pak bude třeba těch samostatně se pohybujícíjch platforem víc.
„Testovací zařízení nabízí několik málo firem na světě, kdy některé z nich se více zaměřují na měkké cíle, některé na platformy a jiné na rádiovou komunikaci. Některé cíle jsou akceptované sdružením EuroNCAP, některé se ještě testují a vylepšují,“ upřesňuje Jakub Dvořák.
Výbava je plně mobilní, takže kromě zázemí v Praze nebo Bezděčíně a svého nového hlavního polygonu na letišti u Mladé Boleslavi si vybavení na testování mohou dovézt přímo k zákazníkovi.
Služeb společnosti TÜV SÜD Czech využívají výrobci automobilů nebo dodavatelé jejich subsystémů a komponent. Stejně jako u všech systémů na autě je důležitá kalibrace čidel a celého ovládání, i správnou činnost systémů ADAS tak ovlivňuje třeba velikost použitých kol nebo druh karoserie. Stejně jako kolegové vývojáři motorů testují bezpočet variant a kombinací motorů, převodovek a dnes především hmotností vozu dané výbavou, musí stejně testovat také „bezpečáci“.
Jakub Dvořák překvapivě, ale zároveň pochopitelně nevidí v dohledné době reálný příjezd plně autonomních aut do běžného provozu. Kouká se na to střízlivě a s nadsázkou říká, že čím víc do této problematiky vidí, tím opatrnější je v odhadech, kdy takové auto dorazí. Příchodu vozidel s vyšší úrovní autonomie se zřejmě dočkáme spíše v oblasti nákladní dopravy. Podpůrné systémy, jako je právě tento samobrzdící, je podle něj přínosný, „ale není samospasitelný, vždycky vymyslíte scénář, kdy takový systém nachytáte,“ komentuje.
„Uvedení plně autonomního vozidla do provozu je úkol na velmi dlouhou dobu. Je to úkol s množstvím překážek a otázek v podobě legislativy, nepřipravenosti techniky, prostředí, osob a etických otázek,“ komentuje. A připomíná, že ještě v nedávné době v této oblasti velmi aktivní výrobci aut nyní odsouvají termíny zavedení vozidel s vyšší úrovní autonomie.
