Jak „vidí“ auto? Lidarové systémy se vyvíjejí i v Česku

Plně autonomní řízení, k němuž se mnozí upínají jako k utopické budoucnosti bez dopravních nehod, možná nikdy realitou nebude. Jízdních asistentů, které dokážou řidiči pomoci či odvrátit hrozící nehodu v případě chyby některého z účastníků provozu, jsou však už dnes normou. A společnost Valeo je vyvíjí a testuje v České republice.

Pražské vývojové centrum bude příští rok slavit 20 let od založení; jeho prvním produktem byl vývoj jednotky klimatizace a topení pro druhou generaci Škody Octavia. Dnes se tu pracuje zejména na systémech pro autonomní jízdu a asistentech tímto směrem. Ba co víc, pražské vývojové centrum je globálním střediskem vývoje lidarových systémů Valea.

Aby se auto mohlo samo nějak orientovat v prostoru, musí nějak „vidět“. Právě k tomu slouží lidar. To je zkratka pro „Light Detection And Ranging“, tedy dálkové měření vzdálenosti pomocí odrazu laserového paprsku od měřeného objektu. Je to jeden ze způsobů, kterým auto poznává svět kolem sebe a může jím projíždět.

V rámci rozšíření pražského vývojového centra nás tudy Valeo provedlo a mimo jiné ukázalo, jak velký rozdíl je mezi druhou a třetí generací jejich lidaru.

Stručně řečeno –⁠ propastný. Druhá generace lidaru, nazvaná SCALA 2, vysílá paprsky v několika horizontálních úrovních, díky nimž zjišťuje rozměry, polohu a vzdálenost jednotlivých objektů. Podle tvaru odhadne, zda se jedná o osobní auto či náklaďák; přesné rozlišení je ale obtížné tím víc, čím dál je objekt od lidaru. To proto, že úrovně vycházejí z jednoho místa na přídi auta a mezery mezi nimi se vzdáleností rostou.

Výstup z třetí generace lidaru je ve srovnání s tím „plošný“ –⁠ bodů, které systém „vidí“ a pomocí kterých si vytváří obraz prostředí, je podle firmy až padesátkrát víc. Proto je tento systém mnohem přesnější nejen na větší vzdálenosti, ale i na ty krátké. Výstup mnohem víc připomíná obraz tak, jak ho vidí lidské oko, a jasně na něm vidíme třeba i obrubníky.

Už druhá generace těchto systémů je schopná poloautonomní jízdy úrovně 2, což znamená kombinaci adaptivního tempomatu s aktivním vedením v jízdním pruhu. Řada aut, např. od Volkswagenu či BMW, také umí na displeji vozidla zobrazit, jestli objekt v jiném jízdním pruhu je osobní auto, nákladní vůz či motorkář. Mercedes-Benz tuto techniku používá i v třídách S a EQS, které jsou v určitých podmínkách schopné autonomní jízdy úrovně 3.

To vše samozřejmě s pomocí dalších čidel. Podle Valea je u systémů autonomního řízení nutná trojnásobná redundance, aby se auto dalo považovat za bezpečné. To znamená, že kromě lidaru má třeba také radar a kameru, které sledují okolí vzájemně nezávisle, a výpočetní technika na palubě auta si z jejich výstupů vytváří obrázek.

Větší množství bodů u třetí generace lidaru bude mít za následek i lepší odolnost proti nepřízni počasí. Stručně řečeno, čím více je sledovaných bodů, tím více paprsků projde skrz hustý déšť nebo sněžení. V kombinaci s ostatními senzory se i tak dá tvořit poměrně přesný obrázek o situaci kolem auta.

V nadcházejícím zimním období je častým problémem nalepování sněhu a břečky na příď auta, která leckdy znemožní senzorům výhled a vůz hlásí, že adaptivní tempomat nefunguje. Tento problém je častý u radarů, které jsou jinak povětrnostním vlivům poměrně dobře odolné, a lidary kvůli tomu mají vyhřívaný kryt a ostřikovací trysku, dozvídáme se také.

Zmíněná třetí generace lidarů v současnosti není, pokud je nám známo, v žádném běžně dostupném autě. Tisková zpráva však uvádí, že koncern Stellantis ho do svých aut má v plánu montovat, a to od roku 2024. Jak velká změna to bude pro reálnou jízdu po reálné silnici, se zatím musíme nechat překvapit.