Chytrá auta: ovládnou svět?

Od osmdesátých let minulého století můžeme hovořit o automobilech, které pro své automatické řízení využívaly vlastní zdroje, čili kamery, senzory, počítače, lasery a jiné, a nebyly tedy závislé na drátech zapuštěných ve vozovce. A jak už tomu bývá, nová technologie se musela vypořádat s novými problémy, takže zpočátku takové automobily dosahovaly jen nízké rychlosti i na vyprázdněných silnicích. Automaticky řízená dodávka Mercedes-Benz postavená týmem s Mnichovské university dosáhla nejvyšší rychlosti jen něco málo přes 60 km/h, přičemž auta řízená pomocí drátů ve vozovce mohla už dlouhé roky předtím jezdit klidně stotřicítkou.

V Evropě se v té době objevil jeden zajímavý a pro budoucnost velmi podstatný projekt, a to Prometheus řízený organizací Eureka. Prometheus je zkratkou pro několik slov, která v překladu znamenají "Program pro vysoce efektivní a nebývale bezpečnou evropskou dopravu". Považován je za vůbec největší výzkumný projekt v oblasti automaticky řízených automobilů, však Eureka byla založena celou Evropskou Unií a dalšími zeměmi, které daly na tento projekt dohromady téměř 750 milionů euro. Prometheus se tak stal jedním ze tří úvodních projektů ohlášených v roce 1986 a vycházel z práce Ernsta Dickmannse, který pracoval na zmíněné dodávce Mercedes-Benz.

Vyvrcholením projektu byly robotické automobily VaMP (Mercedes 500 SEL), VITA-2 (jeho dvojče) a upravený Mercedes třídy S. Ty byly schopné jezdit na dálnicích s běžným provozem, kde dohromady najely tisíce kilometrů a na těch německých bylo dosaženo rychlosti 175 km/h. Na druhou stranu ale tento systém nebyl plně autonomní a průměrně jednou za 9 ujetých kilometrů vyžadoval zásah řidiče. Založen byl na kamerách, jejichž obraz analyzovalo dohromady 60 paralelně zapojených procesorů, označovaných jako transputer. Jde o složení slov transistor a computer vycházející z toho, že jednotlivé čipy měly v celkovém řešení hrát podobnou roli jako tranzistory v čipu. Řešil se tak nedostatek výkonu, který v rámci jednotlivých čipů tehdejší doby nestačil na tak náročný úkol, jakým je rozpoznávání obrazu kamer v reálném čase.

Co se týče kamer, VaMP použil celkem čtyři. Na levou a pravou hemisféru tak byly zaměřeny dvě kamery, každá s rozdílnou ohniskovou vzdáleností objektivu, přičemž ty byly umístěny na platformě, která schválně prováděla kmitavé pohyby, což umožnilo, aby se systém lépe zaměřil na významné objekty, dle nichž se orientoval. S určením odhadované trajektorie pak pomáhal kalmanův filtr, který umožní pracovat i s nejistými hodnotami a nepřesnostmi ve vstupu, s nimiž bylo nutné vzhledem ke způsobu určování polohy počítat. Projekt Prometheus skončil v polovině 90. let, ale ne neúspěchem. Vychází z něj mnoho dnešních konceptů autonomních automobilů či robotů, takže i když nepřinesl žádný produkt pro širokou veřejnost, dá se označit za úspěšný.

Ve stejné dekádě se projevila také americká DARPA, čili agentura pro vývoj nových armádních technologií. Ta spustila projekt Autonomous Land Vehicle (ALV), čili autonomních vozů, na němž se podílely i americké univerzity. Projekt ALV přinesl první vůz řízený pomocí kombinace kamer, počítačů a laserového radiolokátoru, který tedy využívá laserový paprsek k měření vzdálenosti objektů. Agentuře DARPA ale šlo spíše o to, aby se takové vozidlo dokázalo vyznat v terénu, a tak bylo výsledkem vozidlo, které se dokázalo orientovat v krajině plné svahů, strží, skal a vegetace, kde se s využitím přídavných senzorů i mapy dokázalo pohybovat rychlostí 3,1 km/h a ujelo celkem přes 600 metrů. DARPA i po roce 2000 pokračovala s vývojem a sponzorovala několik soutěží.

Další pokusy s autonomními civilními vozy přinesla v Americe až 90. léta, kdy v Evropě pokračoval projekt Prometheus. Nový projekt mělo na starosti přímo USDOT, čili americké Ministerstvo dopravy a podílely se na něm univerzity i firmy jako Lockheed Martin, Delco či opět General Motors. Projekt vyvrcholil v roce 1997 v San Diegu, kde se představilo cca 20 vozidel včetně autobusů a kamionů, jež byly schopny jezdit těsně za sebou nebo jednotlivě v provozu normálních aut. Jenomže projekt opět skončil na nedostatku financí po zkrácení rozpočtu USDOT na výzkum.

Zmínit ale můžeme další zajímavost, a to projekt Navlab v Carnegie Mellon University. Automobil této univerzity v roce 1995 uskutečnil cestu napříč zemí dlouhou 3100 mil, přičemž z této vzdálenosti byl volant z 98,2 % řízen automaticky, a to s využitím neuronových sítí, čili umělé inteligence. Pedály však musely být z bezpečnostních důvodů ovládány člověkem. Samostatný univerzitní projekt proběhl také v Evropě, a to ARGO Project Parmské univerzity. V něm Alberto Broggi využil modifikovaný automobil Lancia Thema, který se dokázal navigovat na normální dálnici dle vodorovného silničního značení, tedy především čar. Lancia nakonec dokázala ujet 1900 kilometrů za šest dní průměrnou rychlostí 90 km/h po italských dálnicích, přičemž v automatickém režimu strávila 94 % cesty. Unikátní je, že k automatickému řízení stačily pouze 2 levné černobílé kamery a pro orientaci sloužila stereoskopie.

Od 80. let se tedy autonomní vozy začaly spoléhat na své vlastní schopnosti, i když se stále muselo pracovat s omezeným výpočetním výkonem tehdejších počítačových čipů. Položily se ale základy pro to, na čem mohou stavět dnešní výzkumníci a vývojáři.