Vozidla – Kamiony s autopilotem

Míra inteligence soudobých řídicích jednotek, zejména těch, které jsou instalovány v těžkých užitkových vozidlech, působí dojmem, že elektronika již výrazně předbíhá možnosti lidského myšlení. Dokáže například suverénně řídit kamion.

Myšlenka rozhodně nepředstavuje žádné revoluční novum silniční dopravy. Už v časných šedesátých letech se (především v Austrálii) rozsáhle experimentovalo s tím, že dvě nákladní soupravy jedoucí v relativně těsném sledu řídil jediný řidič. Druhá, vybavená elektrickými ovladači řízení, brzd i motoru, byla s prvou propojena v začátcích kabelem, později bezdrátovým přenosem signálu. Podobně lze vzpomenout soustavy uvedené až do reálného provozu – trolejbusy či městské autobusy jezdící bez řidiče řízené signálem z kabelu uloženého ve vozovce. V malém formátu je naprosto běžnou záležitostí, že vysokozdvižné vozíky samostatně jezdící bez obsluhy řídí centrální počítač. Včetně úkolování odkud a kam dopravit náklad. Není snad třeba připomínat, že soudobá letadla absolvují prakticky celý let pod vedením digitálního pilota, zatímco ten živý se dostane ke slovu jen krátce při vzletovém a přistávacím manévru.

Absolutní navigace

Právě tím se zjevně inspirovali vývojoví odborníci koncernu Daimler, když koncipovali velkorysý průkopnický projekt Mercedes-Benz Future Truck 2025. Jako základ zvolili sériový těžký užitkový Mercedes-Benz Actros 1845 Euro 6 ve verzi sedlového tahače návěsů poháněného šestiválcem o největším výkonu 330 kW s točivým momentem 2200 Nm. Na něj navazuje plně samočinná dvanáctistupňová převodovka PowerShift 3, která je v této typové řadě standardem. Také vše ostatní je v tomto případě vlastně výsledkem běžné kompletace na montážní lince. Poněkud nadstandardním detailem je v tomto případě spřažení s prototypovým návěsem Aerodynamics Trailer pocházejícím také z vývojové divize koncernu Daimler. Novum přináší bohaté vybavení elektronickými systémy sdruženými do soustavy Highway Pilot. Ta soustavně a systematicky detekuje všechny parametry pohybu vozidla. Včetně okolního provozu. Na základě signálů z čidel pak vysílá povely elektrickým a hydraulickým ovladačům působícím na řízení, brzdy a ostatní prvky. Vozidlo je jejich zásluhou schopno zcela samostatné jízdy bez zásahů řidiče.

Radary a kamery vidí vše

Ve spodní části přídě jsou uloženy radarové senzory s dlouhým a krátkým dosahem, které skenují situaci před vozidlem. Radarový senzor vpředu má dosah 250 m s úhlem snímání 18 stupňů. Senzor s krátkým dosahem „dohlédne“ do vzdálenosti 70 metrů při úhlu snímání 130 stupňů. Radarové senzory jsou základem již dnes nabízených bezpečnostních systémů, které podporují řidiče při udržování bezpečné vzdálenosti od vpředu jedoucího vozidla a při nouzovém brzdění. Kromě toho sleduje oblast před vozidlem stereo kamera, umístěná nad spodním okrajem čelního okna. Dnes je na tomto místě umístěna monokamera na přání dodávaného asistenta pro jízdu v jízdním pruhu. Dosah stereokamery je 100 m, úhel snímání je 45 stupňů horizontálně a 27 stupňů vertikálně. Stereokamera studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 rozpoznává jednoproudé a dvouproudé vozovky, chodce, pohyblivé a nepohyblivé předměty, veškeré objekty v rámci sledovaného prostoru a stav vozovky. Kamera rozpoznává všechno, co se odlišuje od pozadí, a díky tomu dokáže precizně stanovit i volný prostor. Stereokamera vpředu kromě toho zachycuje také informace z dopravních značek. Kromě rozpoznávání objektů a volného prostoru slouží stereokamera také ke sledování jízdního pruhu, což je zásadní funkcí pro autonomní jízdu v jízdním pruhu. Sledování vozovky po pravé a levé straně nákladního vozidla mají na starosti radarové senzory umístěné po obou stranách před zadní nápravou tahače. Jejich dosah činí 60 m, senzory pokrývají úhel 170 stupňů.

Mozek skutečně výkonný

Senzory jsou propojeny „multisenzorovou fúzí“ a zprostředkovávají komplexní obraz okolí, který zahrnuje veškeré pohyblivé a nepohyblivé objekty v okolí vozidla. Fúzí dat z radarového senzoru vpředu, bočních radarových senzorů a kamery vpředu ve vysokovýkonném vícejádrovém procesoru centrálního počítače vznikne „přehled“ o celé oblasti před nákladním vozidlem a po jeho stranách. Pro porovnání: Lidské oko disponuje zorným polem 150 stupňů, z toho však jenom zlomek připadá na zónu ostrého vidění. Systém senzorů studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 představuje již následující generaci této techniky. Senzory pracují tak precizně, že okraj vozovky rozpoznávají nejen na základě podélných čar, ale průběh silnice dokážou identifikovat také podle zástavby na krajnici (např. svodidla nebo vegetace).

Činnost bez limitů

Senzorová a kamerová technika pracuje v celém rozsahu rychlostí od 0 km/h až do legislativně nejvyšší povolené rychlosti pro nákladní vozidla 80 km/h. Díky ní je nákladní vozidlo plně automatickými zásahy do řízení udržováno bezpečně uprostřed jízdního pruhu. Systém kromě toho vychází také z digitální trojrozměrné mapy, která se již dnes používá pro asistenční systém prediktivního řízení hnacího řetězce PPC (Predictive Powertrain Control). Nákladní vozidlo je tedy nepřetržitě dokonale informováno o průběhu trasy a o její topografii. K vlastní lokalizaci se navíc používá digitální mapa a informace z multisenzorové fúze.

Zatím pod maskou

Future Truck 2025 je pro provozní testy a demonstrační jízdy zatím ještě maskován černobílou fólií opticky deformující skutečné tvary. V interiéru je přístrojový panel a před zvědavými pohledy jej kryje přehoz. Přídavné monitory však naznačují budoucí podobu pracoviště řidiče působícího současně v roli organizačního pracovníka dopravní společnosti. Uspořádání vizuálně odděluje prostory vyhrazené pro řízení a pro odpočinek. Předpokládaná velmi brzká změna legislativního limitu délky souprav užitkových vozidel v EU kromě toho umožní uplatnit další úpravy aerodynamických prvků. Návěs Aerodynamics Trailer některých již využívá.

Nejen samočinná jízda

Konstruktérský tým divize užitkových vozidel Mercedes-Benz velmi úzce spolupracuje s výzkumníky německých univerzit na projektech s dlouhou perspektivou. V přímé souvislosti s tím je i studií Future Truck 2025 navazující na klíčovou ideu – komunikaci. Přesněji o její důsledné uplatnění v dopravních systémech. V principu se nejedná o nic mimořádně komplikovaného, když základem má být samočinná elektronická komunikace mezi vozidly. Měla by zahrnovat například samočinnou zábranu nehodového kontaktu dvou vozidel na základě široké výměny jejich signálů a informací o dění na komunikaci, ale také nepřetržitou signalizaci přesné polohy vozidla, nebo vyslání zprávy o jeho nákladu, cíli cesty a předpokládaném okamžiku příjezdu do cíle. Nechybí ani možnost samočinné volby trasy na základě analýzy informací o momentální hustotě dopravy a propočtu možné časové ztráty, respektive její eliminace volbou objížďky, zejména informací o přetížených úsecích a míře zpomalení provozu. To vše pochopitelně v konečném efektu přináší dramaticky zvýšenou úroveň bezpečnosti a zejména efektivnosti a v neposlední řadě i rychlosti dopravy při nesrovnatelně menší zátěži řidiče i řídicích pracovníků logistických společností.

Převzato z časopisu

Fotogalerie