Kdy nás auta začnou brát vážně: aktivní radary (3. díl)

Auta se o nás začínají starat. Každou setinu sekundy nás hlídají, každý náš pohyb, každou zatáčku i prostor kolem. Hlídají a neusnou. Na rozdíl od nás.

Už jsme zavzpomínali na první krůčky s bezpečnostními pásy, airbagy i bezpečnostními aktivními pomocníky, jako jsou stabilizační systémy, hlídání jízdních pruhů apod. Přidejte autům „čich“ a dostanete vůz, který bude hlídat, zatímco vy budete duchem někde mimo.

S radarem na cestách

Dalším krokem k bezpečnosti byly radary. Ne ty, které měří naši rychlost, ale těm v autech. Těm, které ohledávají cestu a hlídají, jestli je vše v pořádku. Radary, které dokážou jet za jiným autem jeho tempem, které dokážou zastavit, když ono zastaví. A stále hlídat.

Tahle technologie není nijak jednoduchá. Pravděpodobně jde o nejsložitější zařízení v automobilu. Musí být totiž prakticky neomylné, i když má neuvěřitelné množství vstupních dat a navíc musí počítat i s lidským faktorem.

Základem takového radaru je ultrazvukový lokátor. Vysílá vysokofrekvenční vlny, které se od překážky vpředu odráží a radar následně přijímací zařízení odražené vlny přijímá a vyhodnocuje. Sleduje jejich vlnovou délku, úhel a rychlost dopadu. Svět se skládá do jedniček a nul. Do toho pak vstupují další proměnné – rychlost vozu, rychlost pohybu překážky, úhel natočení kol, pozice plynového pedálu, tlak v brzdovém systému, informace z ESP, atd. Jistě chápete, že postavit něco takového na vlastní nohy nebylo nic jednoduchého a ani levného. Také jsme se s prvními takovými systémy mohli setkat až v roce 1985 v Mitsubishi Diamante v Japonsku, který však jen hlídal vzdálenost od vpředu jedoucího vozu (Preview Distance Control). Toyota už přidala u modelu Celsior i systém brzdění (2000), my pak známe první radary z Lexusu LS (2000).

Tady jsme se ale dostali na technologický tenký led. Popsali jsme vám totiž základní radarový systém, který nelze uplatnit vždy a všude. Například ztrácí dost silně signál v mlze. Výkonnější je tak laserový měrný systém, který však zase nesmí být zakrytý. Kdo používal a používá který systém, to je na dlouhé povídání. Velmi často se v sobě spojuje několik systémů dohromady (multi-tasking system).

Hledím vstříc smrti

Jak to tedy celé funguje? Automobil ohledává cestu před sebou. Ve chvíli, kdy zjistí překážku, dá řidiči o ní informaci. Ať je to stojící překážka nebo auto, které jede, nejdříve dá signál o blížícím se nebezpečí a pak připravuje vůz na další případné možnosti. Tempomaty dokážou snížit rychlost tak, aby vůz srovnal rychlost s vpředu jedoucím autem a při vybočení (pozor – neplést si se zatáčkou!) pak akcelerovat na původní nastavenou rychlost.

Jak ale zjistit, že auto vybočilo a předjíždí a nejde jen o zatáčku. Tady přichází ke slovu senzory příčného zrychlení, natočení volantu, polohy plynového pedálu a také fyzika. Fázový posun odražených paprsků vytváří při souběžné jízdě schválně časově posunutou síť signálů tak, aby auto mohlo reagovat sice pomaleji, ale stejně bezpečně. Propočet pohybu dvou stejně pohybujících se těles dokáže predikovat i extrémální případy, na které je systém dopředu připraven. Takže sice informace přichází s fázovým posunem, tedy i miniaturní okamžik později, ale systém přesto už dopředu předpokládá, že auto vpředu prudce zabrzdilo. Je to něco jako napnuté svaly u člověka, když očekává, že se pod ním zatřese podlaha autobusu.

A teď dejte dohromady tuhle počítačovou mašinku (je jedno s jakými senzory zrovna pracuje) a všechny ty systémy, které jsme si popsali minule – asistenční aktivní systémy a pasivní bezpečnostní, jako jsou pásy nebo airbagy. A tady nám vzniká nová inteligence – pre-safe systémy.

Hledím, ale nevzdávám se

Zastavili jsme se u času, kdy auto vykřikne směrem k řidiči, že před ním je překážka. Pokud systém vyhodnotí, že se blíží příliš rychle, zaktivuje brzdový systém. Většina nejmodernějších aut už sama do brzdění sáhne. Ne nijak extrémně, ale lehce přitiskne destičky ke kotouči. Překážka se přesto blíží, protože nereagujete. Přichází již silnější brzdění, které jako pasažéři poznáte. Výstraha sílí. Jako příklad si dáme situaci, kdy řidič stále nereaguje.

Následuje kolizní situace. Popíšeme si, co všechno udělají systémy v autě.

Brzdy: Takříkajíc nasypou do toho všechno, co mají. Brzdový systém jede naplno, ale tak, aby stačil reagovat na změny směru, pokyny od ABS a ESP.

ABS: Hlídá, aby se kola neustále otáčela s malými záškuby. Podle testů je tohle nejúčinnější cesta k zabrzdění, která proti plynulejšímu povolení brzd zkracuje brzdnou dráhu o přibližně 3,5 %. Pěkný metr k dobru.

ESP: Vytváří prostor pro možnost vyhnutí auta před překážkou. Systém vyhodnocuje smyk kol, příčné i podélné zrychlení vozu a pozici plynového pedálu.

Řízení: Nejmodernější systémy se automaticky snaží vyhnout překážce. Tady jsme trochu zaspali my. O vyhnutí se totiž auto snaží už v době, kdy se jde kolizi vyhnout. Ve chvíli, kdy je kolize nevyhnutelná, se naopak řízení snaží maximalizovat dopadovou plochu.

Světla: Zapínají se nouzová světla v interiéru. Blikají výstražná světla. Odpojují se systémy v přední části vozu, které mohou po nárazu vyprodukovat elektrický zkrat.

Interiér: Sedačky se rázově staví do ideální polohy vůči volantu. Některé systémy zatahují pedály do podlahy. Zavírají se všechna okénka v autě. Bezpečnostní pásy automaticky vystřelí bezpečnostní patrony, které v okamžiku přitáhnou cestující k sedadlům a pevně je drží. Airbagy jsou připraveny vystřelit v nejlepší okamžik. Ne až chvíli po nárazu, ale přesně v něm. Pokud je jím auto vybaveno, zapíná se nouzový záchranný systém e-call, který odesílá zprávu o nehodě, místě a případně i o poškození. Řidič se pak může spojit s centrálou, kde nahlásí zranění nebo škody. Automaticky se odjišťují všechny zámky ve vozidle.

Motor: Přísun paliva byl těsně před nárazem vypnut. Elektronicky se odpojují od energie některé části vozu, které nejsou zapotřebí pro přežití a mohly by způsobit zkrat.

A co z toho?

Minule jsme psali, že Volvo nasadilo do svých automobilů airbagy pro chodce. Ty mají snížit riziko vážných poranění nebo dokonce smrti. Nedávno ale představitelé automobilky prohlásili, že to byla slepá ulička vývoje, která nebude pokračovat. Volvo totiž předpokládá, že pre-safe systémy dokážou předejít nehodám nebo alespoň zmírnit jejich následky natolik, že v roce 2020 budou vyrábět auta, v nichž nezemře ani jeden člověk.

Ale k tomu je zapotřebí ještě další fáze vývoje. Ale jak vidíte, už se pomalu dostáváme k automobilům, které si s námi popovídají. Teď o nás pečují, hlídají nás a v případě nebezpečí za nás bojují. A tady už se dostáváme do sféry vlivu třech robotických zákonů, jak je definoval Isaac Asimov.

1) Robot nesmí ublížit člověku nebo svou nečinností dopustit, aby bylo člověku ublíženo.
2) Robot musí poslechnout člověka, kromě případů, kdy je to v rozporu s prvním zákonem.
3) Robot se musí chránit před poškozením, kromě případů, kdy je to v rozporu s prvním nebo druhým zákonem.

Vidíte, jak auta tyto zákony dodržují? Zlepšete jim vnímání, komunikaci a otevřete mysl a opravdu si za chvíli pokecáme.

Další díl našeho seriálu:

Kdy nás auta začnou brát vážně: vzájemná komunikace (4. díl)

Minulé díly:

Kdy nás auta začnou brát vážně: moderní airbagy (2. díl)

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