Kdy nás auta začnou brát vážně: elektronické vychytávky (1. díl)

Dnes je vztah mezi řidičem a jeho autem jednoduchý – člověk a nemyslící stroj. Během krátké chvíle ale může být všechno jinak.

Pamatujete si na seriál Knight Rider, kde se David Hasselhoff proháněl s vozem známým jako KITT, se kterým vedl velmi inteligentní debaty a který ho vytáhl z nejedné bryndy? Tak něco podobného nás asi čeká. A vypadá to, že za chvíli. První náznaky tu už jsou. Začneme od těch nejhloupějších, nejjednodušších, které však už dohromady dávají inteligenci celkem velkou. Postupně se tak budeme propracovávat od jednoduchých systémů až ke složitějším, které ale nakonec dají zajímavý celek.

Není překvapením, že tyto systémy se na vozidle starají hlavně o bezpečnost. Jsou to především stabilizační a protiprokluzové systémy. Jde o extrémně náročné elektronické sestavy, které sice na první pohled vypadají jednoduše, ale tak jednoduché to není.

Vezměme si třeba ESP, tedy elektronický stabilizační systém. Do jeho informací vstupují mnohé proměnné. Především je to rychlost otáčení všech kol, otáčky motoru, úhel natočení řízení a snímač bočního stáčení a bočního zrychlení.

Počítač dnes zjišťuje informace ze všech těchto vstupních senzorů, a to 25x za sekundu! Všechno propočítává a porovnává se svojí „mapou“. Pokud zjistí vybočení z nějakého normálu, zareaguje. Jak? Většinou přibrzděním kola. Představte si, že třeba zjistí, že zadní kolo ve vnějším oblouku zatáčky začíná ubíhat do strany. Jak to pozná? Především snímačem bočního stáčení a také tím, že toto kolo, ač by mělo být zatížené, se protáčí rychleji, než by mělo, protože ztratilo třecí kontakt s vozovkou.

Co s tím? Není to úplně jednoduché. Záleží na rychlosti a tom, jak rychle auto jede, jak rychle se otáčí vůz apod. Základní a nejjednodušší kompenzací je přibrzdění vnějšího předního kola. Tím dojde k přesunu síly na přední, zajištěnou nápravu a zadní kolo zůstane na zemi.

Druhá možnost je opačná – ESP krátkodobě automaticky přidá plyn (u předokolky), kdy síla působí asi podobně, jako by zatáhla auto škubnutím za přední nárazník. To znáte všichni z autíček tažených na provázku.

Ale ESP je už dnes dost stará záležitost. Postupně jsme se dopracovali k věcem modernějším, jako je sledování jízdního pruhu. Tak tahle věc je zdánlivě těžká, na druhou stranu extrémně lehká. Záleží jen na tom, jak bude nastaven systém sledování. Senzory, které snímají silnici, dokážou jednoduše rozpoznat nakreslenou čáru. To tak velké kouzlo není. A když zjistí, že se čára přesunuje na stranu, kam nemá (aniž by auto blikalo), upozorní na to řidiče. Jenže tady vstupují do hry různé faktory. Jak zamezit, aby vám sedačka nebo volant nehrkaly na každém přechodu, šipce na silnici nebo nepořádku? Jak ošetřit průjezdy zatáčkou, kdy auto štrejchne ať jednu, nebo druhou „lajnu"? To je programátorský oříšek, ale ten už je rozlousknutý. Kupříkladu se systém aktivuje až tehdy, když zaznamená čáru delší než je standardní délka přechodu. Tu ujede auto během okamžiku, takže k prodlení prakticky nedochází.

Nejmodernější systémy už nedávají řidiči jen hlášení. Třeba Ford už instaluje tzv. Lane Keeping AID–LKA, tedy automatické vracení do jízdního pruhu. Pokud by totiž např. na dálnici vozidlo vyjelo mimo svůj pruh, pomůže řidiči elektronika, a to jemným otočením volantu. Ve voze je za tímto účelem nainstalována přední kamera nepřetržitě monitorující situaci a vyhodnocuje jeho okamžitou polohu vzhledem k vodorovnému značení. Systém funguje jen nad 65 km/h a samozřejmě, že ví, že pokud dáte blinkr, chcete změnit směr.

Mnoho lidí se obává, že tohle akorát znamená jistou nehodu, když se chce člověk třeba vyhnout vběhnuvšímu zvířeti do dráhy vozu. Není to tak. Síla, kterou působí auto na volant, je sice citelná, ale ne nijak velká. V krizové situaci ani nepozná, že musel jakousi protisílu překonat.

To samé je i v hlídačích slepého úhlu zrcátek. Senzor umístěný většinou v zadním nárazníku sleduje, zda někdo není na úrovni zadního nárazníku, kde většinou bývá „slepý“ nebo také „mrtvý“ úhel. Pokud tam je, dioda v zrcátku nebo někde poblíž vás na něj upozorní. Opět moderní systémy dokážou jemným přitažením volantu upozornit na blížící se nebezpečí a vrátit auto o kousek do svého pruhu.

Nespi!

Teď se zaměříme asi na největší machrovinu – sledování únavy řidiče. Jak zjistíte, že je někdo unavený? Poznáte to na jeho tváři a očích. Ale jak to pozná auto? Úplně stejně. Sleduje lidskou tvář a vyhodnocuje, jestli není unavený.

Například Mercedes-Benz sleduje pohyby očí řidiče, porovnává to s dobou jízdy a ve vhodnou dobu mu doporučí, že by si měl dát přestávku, kafíčko a trochu si zacvičit. Popravdě řečeno, tohle udělat většině z nás, tak by se se zlou potázal.

Jsou však mnohem sofistikovanější systémy. Vhodný příklad například není tak starý. V březnu tohoto roku vydalo Volvo zajímavou zprávu o vývoji takzvaného Driver State Estimation. Tady jde o sofistikovaný systém, který spolupracuje třeba s výše uvedenými pomocníky a upravuje jejich činnost.

Infračervené senzory skenují řidičovu hlavu – její natočení i naklopení. Polohu očí a otevření očních víček. Sledují, jak moc se mění řidičovy reakce. Podle těchto informací pak elektronika přizpůsobuje ostatní součásti vozu – od nastavení ESP, zrychlení a zintenzivnění systémů, jako je hlídání jízdního pruhu až po předkolizní systémy. Samozřejmě, že pokud zjistí mikrospánek, okamžitě reaguje a řidiče budí.

Volvo navíc slibuje, že tento systém sám nabídne řidiči vhodnou polohu pro řízení. Prostě mu upraví sedadlo tak, aby měl co nejlepší výhled a seděl v co nejbezpečnější poloze.

Takových systémů je dnes v autech hodně. Ještě před pěti lety bychom se dali do vypočítávání zvláštností u různých značek. Teď se to už nedá. Každá značka má svůj specifický systém, který reaguje na její požadavky. A těch značek, které tyto a další elektronické vychytávky mají, je čím dál víc. Vlastně už je mají téměř všechny. Vždyť i do Dacie si dnes můžete objednat ESP.

A jak vidíte, tyhle systémy jsou prvním krůčkem k tomu, aby nám auta nejen říkala „pane“, ale pěkně si s námi pokecala. Ale k tomu se dostaneme v některém z dalších dílů, kde budeme stupňovat kvalitu a náročnost systémů až na samý vrchol.

Na druhý díl našeho seriálu se můžete těšit ve čtvrtek 24.4.2014