David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Vítám Tomáše Haniše z Katedry řídící techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze, dobrý den. Pojďme na začátek k vám, začneme u vás. Jak jste se k výzkumu technologií pro automobily dostal?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Já jsem se k výzkumu technologií pro automobily dostal trošku oklikou, protože jsem začínal vs aerospace, navrhoval jsem řídící systémy pro letadla, ty velmi známé autopiloty. Začínal jsem i tady u nás v Čechách, kde jsme navrhovali řídící systém pro letoun L159. Posléze jsem pracoval na evropském projektu, kde jsme navrhovali řídící systémy nebo autopiloty právě pro nový koncept letounu Blended wing body, který má flexibilní módy hodně blízko módu těm pohybovým, což pro mě byla velmi zajímavá práce. Vždycky říkám, já jsem malej kluk, mám rád věci, který se hýbou, takže dřív nebo později jsem se dostal z oblak zpátky na zem na silnici, kde jsem pracoval tři roky pro firmu Porsche Engineering tady v Praze a kde jsem si začal hrát s auty a s návrhem řídících systémů pro auta.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Je tam něco společného mezi letadly a autopiloty letadel a automobily? Máte tam nějaké propojení?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Rozhodně, tohle je věc, která se mně vždycky líbila a strašně mě lákala. Nakonec to byl i důvod, proč jsem se vrátil zpátky na univerzitu. Právě z toho důvodu, že jsem chtěl přenést ty technologie, které se používají, nebo principy, které se používají v letectví právě do automobilů.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Jak to tedy je možné? Já vím, že se o nějakém vývoji autonomních vozidel mluví už řadu let, ale pořád třeba v Česku jich na silnicích nepotkáme moc, vlastně nepotkáme žádné, protože zatím asi na to není ani legislativa. Jaký tedy ten vztah mezi tím autopilotem v letadle a řízením třeba autonomního vozidla je? Ta auta ještě nejsou tak daleko, aby se řídila podobně jako ta letadla.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tak tohle je velmi dobrá a velmi složitá otázka. Autopilot, v dnešní době už skloňované slovo i právě v automotive, je extrémně složitý systém a právě nejenom z důvodu toho, co je na palubě letadla, ale i celé infrastruktury, která je vybudovaná okolo, která pochází někdy z padesátých, šedesátých let minulého století a jsou to navigační systémy. A možná jeden z důležitých systémů, který tam je, tak je řízení provozu, což je nějaká svrchovaná autorita, která říká nebo dává prioritu jednotlivým letadlům, jednotlivým strojům, co mají dělat, když dojde k nějaké potenciálně krizové situaci, tak jak se mají zachovat .A tohle to je věc, která chybí právě v automotive.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To znamená, že podle vás třeba budoucnost aut by měla být podobná jako u letadel? Že bude nějaké řízení automobilového provozu, které bude třeba nějakým způsobem řídit provoz na silnicích, kde budou jezdit převážně autonomní auta?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Zase velmi dobrá otázka. Já mluvím o budoucnosti, protože bohužel nemám křšťálovou kouli. Nicméně tohle je jeden z klíčových faktorů, který si myslím, že bude důležitý. V dnešní době, to je taky docela zajímavý případ, v dnešní době je provoz optimalizovaný pomocí řidičů, kteří jsou, a teď nechci nikoho urazit, ale v zásadě sobečtí. Takže každá ta jednotka, každý ten automobil, je řízený tak, aby naplnil vlastní cíle. Což může být nejvyšší rychlost, nejkratší dráha, ekonomie, bezpečnost, cokoliv, co si pomyslíte. Což ale bohužel ve většině případů nevede k nějakému globálnímu optimu. Každé ráno to vidíme ve městech, kde nastupují zácpy a průchodnost města se snižuje. Právě z toho důvodu, že všichni se chtějí dostat do cíle co nejrychleji.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Tak to je, dejme tomu, ta úroveň řízení celého provozu. Ale pojďme zpátky k těm jednotlivým automobilům. Mluvili jsme o autopilotu v letadle. Já jsem si myslel, že dneska už právě s tím, jak jsou automobily čím dál tím víc vybaveny různými technologiemi, počítači, řídícími jednotkami a podobně, tak že vlastně už do určité míry fungují podobným způsobem. To znamená, že je tam nějaké řízení právě pomocí počítače, pomocí různých asistenčních systémů, které mi pomáhají to auto nějak ovládat. Ale vy chcete jít, pokud jsem to dobře pochopil, ještě dál.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tam je právě principiální rozdíl mezi tím, jak vzniknul autopilot v letectví a to, čemu my říkáme autopilot. Vy jste to pojmenoval správně, asistenční systémy v autech. Principiálně je to obdobný přístup, kde cílem autopilotů je ulehčovat práci nebo život pilotů právě za kniplem. Nicméně ten přístup v letectví směřoval trošku jinak. Tam se už od začátku budoval tenhle systém hierarchicky, že máte jednotlivá patra, která se starají, někde na začátku máte tlumiče, které řídí a upravují dynamiku letounu, až řízení polohových úhlů, až někam řízení polohy toho letounu jako takového. Kdežto v automotive se ta struktura skládá trošku jinak. Z historických důvodů se nejdříve vyvíjelo, řekněme, železo, mechanický systém, ať jsou to motory, ať jsou to brzdy, ať je to karosérie, přesnost řízení atd. A v okamžiku, a ono to dává i smysl, když mám brzdy, které, když to řeknu hodně zjednodušeně, samy o sobě jsou rády, že zastaví to auto, není tam přebytek brzdného výkonu, tak nemusím řešit úlohu - a co když se mi zablokují. V okamžiku, když přišly technologie kotoučových brzd, tak nastal přesně tento případ, a lidi zjistili, že tím, že já zablokuju kola, tak ztratím kontrolu nad vozidlem, hlavně v tom příčném směru, a vzniknul v dnešní době povinný systém ABS. Takhle to postupovalo dál a dál a ty jednotlivé systémy se přidávaly. Ale přidávaly se, já bych řekl, ne úplně systematicky. Tady bylo potřeba nějakou funkcionalitu, upravit nějakou část chování toho vozu, tak se vyvinul daný systém. Když to v porovnání s letadlem, tak tam se celou dobu, a neříkám, že tam nebyly slepé uličky, ale nicméně v dnešní době už zpětně vidíme, že to došlo až do systému, kterému se říká fly by wire. Tohle je systém, který se používá ve vojenském letectví. Tam vzniknul, to byla ta inspirace i motivace. Nicméně je velmi rozšířen i v civilním letectví. Například firma Airbus používá výhradně tento systém a právě ten systém fly by Wire je udělaný tak, že nejenom přenášíte požadavky nebo řízení od pilota, ale může to být pilot v lidské formě nebo autopilot, což je ten počítač, a přenášíte jenom informaci, nějaké požadavky, co chcete, aby se s tím letadlem dělalo.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To znamená, už tam nejsou ty dráty, které vedou přímo řídící páky, od kniplu, tedy třeba právě k nějakým ovládacím prvkům letadla, ale jde to elektronicky, chápu to dobře.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
V případě Airbusu tam jsou opravdu jenom dráty, kde posílají elektrické signály. Jsou tady i jiné koncepty. Samozřejmě máme civilní letectví, ultralighty, což je zábava, to jsou zábavná letadla, kde ten systém pořád je. A díky tomu, že máte jenom přenos informace, tak je velmi jednoduché mít centrální počítač nebo řídící jednotku, kde tu informaci vyhodnotíte, vyhodnotíte požadavek, který má být proveden a nastaví se řídící plochy tak, aby letadlo stoupalo, klesalo.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
A v autech to opravdu ještě není? Měl jsem pocit, že právě tohle je ta změna, která přišla. Že tohle je to, jak vy říkáte, ta technologie drive by wire. To je analogie s tím leteckým fly by wire. Že dneska už ta auta taky nefungují čistě mechanicky, ale impulsy od řidiče už se přenášejí na řídící jednotky a ta řídící jednotka pak vyšle nějaký signál a něco v tom autě se stane. To takhle tedy ještě nefunguje?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Není takový ten plný systém drive by wire. A teď myslím jakoby celkový. Drive by wire se používá, je to řídící jednotka motoru. Kdežto to v automotive se používá steer by wire, ovládání předních kol nebo natáčení kol atd. Nicméně stále je tady požadavek, aby když dojde k výpadku systému, k nějaké poruše, tak aby člověk měl možnost převzít kontrolu. A tomu je podřízená celá architektura vozu. Takže celý návrh je udělaný tak, že když auto se rozhodne, že pojede doleva a vy vezmete za volant a budete ho tlačit doprava, tak vás musí poslouchat.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Takže tohle je zatím opravdu takový asistenční systém drive by wire, když to takhle zjednoduším. Vy tedy pracujete na tom, aby ta automatizace byla větší. Rozumím tomu?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
To je věc, která se mně velmi líbí nebo kterou bysme chtěli udělat. A to je navrhnout takový ten plný koncept toho by wire, ve smyslu takové té celkové fulltime full authority v anglickém jazyce. Že člověk v dnešní době, pojďme říct řidič, v češtině řidič, my na to nemáme dvě různá slova, tak má na starosti dynamiku vozu. Když dostane smyk, tak musí být schopný ten smyk vybrat nebo nějak se zachovat a zajistit bezpečnost auta. Nicméně pokud se budeme bavit o by wire technologiích, tak člověk se z řidiče dostane do pozice operátora. Bude to člověk, který řekne, já chci jet rovně nebo chci projet nějak zatáčku a v okamžiku, kdy dostanu smyk, tak chci, aby se auto postaralo o smyk samo a vybralo zatáčku v rámci fiskálních možností.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Můžeme to ještě třeba přiblížit na nějakém opravdu hodně konkrétním příkladu? Jak by to tedy mělo fungovat, na rozdíl od těch dnešních systémů? Vy mluvíte třeba o vybírání zatáčky. Tak jak tedy by ten systém opravdu plně drive by wire měl zajistit, že tu zatáčku projedu správně? Bude ovládat něco víc než třeba brzdu a plyn nebo něco podobného?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Jeden krásný systém, který v dnešní době většina aut má, od roku 2016, pokud se nepletu, tak už je povinný, je ESP, což je vlastně elektronický stabilizační program, který má na starosti právě obdobnou funkci. Nicméně člověk nebo řidič ovládá přední kola a pomocí brzdového nebo plynového pedálu udává rychlost vozidla. Tady se vyhodnotí referenční model, což znamená, jak by to auto mělo tu zatáčku projet, a na základě toho se řekne - já mám nedotáčivý nebo vyhodnotí, jestli mám nedotáčivý nebo přetáčivý smyk, a v závislosti na tom začnou přibržďovat vnější nebo vnitřní kola. Ale mnohem větší autoritu má volant. Takže když se z nějakého důvodu rozhodnu, že to auto strhnu do zatáčky, tak vezmu za volant a brzdy si můžou dělat, co chtějí a nemají šanci tohle překonat. Kdežto když nemáte, v zásadě i po vzoru toho by wire systému, plnou autoritu ve smyslu, já chci porušit fyzikální možnosti auta, což stejně není možné, tak říkáte, já chci mít takovýhle manévr auta, pak takovýhle systém bude ovládat. To je jedna z věcí, na které pracujeme. Teoreticky máte čtyři kola, kde každé jedno kolo můžete natáčet, můžete ho pohánět, anebo ho můžete brzdit. Což je pro člověka nemožné. Z toho důvodu je dnešní koncepce auta udělaná tak, jak je, že se vám natáčejí přední kola, je tam nějaká geometrie, zadní kola jsou většinou pevná. V okamžiku, když opravdu rozvolníte tu platformu automobilu, tak máte teoreticky nějakých osm řídících signálů, na základě kterých můžete urychlovat, brzdit anebo naopak stáčet auto. A to, co vy potřebujete zajistit, je právě bezpečnost toho manévru, která je daná trakčními limity na jednotlivých kolech a pak výslednice tady toho je ta výsledná trajektorie auta.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Takže já zatočím volantem, řeknu autu, že chci projet zatáčku a to auto se pak postará o to, abych smyk nedostal. Ovládá tedy různé prvky automobilu, třeba ta kola, každé zvlášť a tohle dělá někde na pozadí, aniž já jako řidič do toho můžu zasahovat. Je to tak?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Přesně.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Tak to zní docela zajímavě. To jsem tedy zvědavý, jak se na to budou tvářit řidiči. Já mám relativně čerstvou zkušenost, když jsme si na dovolené půjčili v autopůjčovně elektromobil a chvilku trvalo, než jsme si zvykli na to, jakým způsobem se choval, jak už ty dnešní asistenční systémy nám dávaly nějaká upozornění na překážky nebo prostě občas korigovaly dráhu auta, protože si myslely, že vyjíždíme z pruhu a podobně. To bude asi něco podobného. To bude asi podobná změna třeba pro řidiče.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tam je jedna věc navíc, že v dnešní době, chování, odezva auta, je zadrátovaná ve formě návrhu té mechanické platformy podvozku v zásadě, a ta se strašně těžko mění. Už jenom z toho důvodu, že máte i omezené množství akčních členů nebo způsobu, jak ovládá to vozidlo v okamžiku, když vy rozvolníte tu platformu. Jak jsme se právě bavili, že s jednotlivými kolysi můžete dělat, co chcete, tak ta odezva dynamiky automobilu se dá naprogramovat. Říká se tomu model matching. Uděláte si referenční model, referenční odezvu, která se vám líbí, a řídící systém bude ovládat auto tak, aby se chovalo podle tohoto modelu. To znamená, že si vezmete USB disk, vezmete si počítač nebo telefon, na kterém si vyzkoušíte auto, které se vám líbí, odezvu, která se vám líbí, přijdete do auta a řeknete: tohle to je referenční model, na který jsem zvyklý a chci, aby se tohle auto chovalo tak, jako tenhle model.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Takže nastavení toho auta si budu moct přenášet třeba z jednoho auta do druhého. Bude se pak chovat stejně, jak jsem na něj zvyklý..
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Přesně tak.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Vy jste se stal v roce 2019 vedoucím oddělení Smart Driving Solution právě v rámci Fakulty elektrotechnické ČVUT. Co tedy tohle oddělení dělá a na čem třeba momentálně děláte, na čem pracujete?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tohle oddělení bylo založené s myšlenkou udělat technologický transfer z aerospace do automotive. Je to z toho důvodu, že technologie v letectví fly by wire, mně se strašně líbí celý koncept, který tam je udělaný, a myslím si, že to je věc, která právě v automotive chybí. Takže jedním z hesel, které používáme s My Driving Solutions, je místo, kde se právě má zrodit drive by wire. Takový ten plný drive by wire. A my pracujeme na těchto jednotlivých systémech. Největší výzva je, jak poskládat jednotlivé systémy tak, aby vcelku vzniknul software nebo algoritmus, který se dokáže postarat o libovolné vozidlo. S čím my pracujeme? My jsme si vzali na začátku tu nejtěžší konfiguraci, což znamená právě plně relaxovaná platforma kola, všechna kola libovolně natáčená, poháněná.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Dneska je to spíš vývoj softwarový už v tom automobilovém průmyslu, než byste někde pracovali s nějakým hardwarem a podobně. Chápu to taky správně?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Úplně ne. Právě takhle jsme začínali. S tím, že na katedeře řídící techniky se převážně věnujeme vývoji algoritmů. Implementace algoritmu je vlastně software. Takže si můžete představit, že pracujeme se softwarem, což jsou právě takové ty okřídlené fráze ve smyslu, konečně v té matice a fyzice, kterou jste museli protrpět, někdo si to užíval, na střední a v prvních ročnících vysoké školy, tak konečně to dává smysl. Protože používáme matematické modely, na kterých se vyvíjí právě tyhle jednotlivé algoritmy a tam to začne dávat smysl nebo dává smysl. Nicméně jsme dospěli do stadia, kde ty matematické modely nebo důkaz na matematickém modelu není dostatečný. V zásadě i po diskuzi s kolegy z jednotlivých automobilových firem u nás, na základě publikační činnosti, kterou máme. A z toho důvodu si stavíme zmenšená vozítka. Máme RC platformu, představte si jedna ku pěti RC autíčko, které je takhle instrumentované, to jsme teď postavili. Studenti tomu říkají pojízdný šuplík, což je opravdu krabice, na kterou jsme namontovali čtyři kola, přední kola z koloběžky s vestavěným motorem, každé kolo se dá nx360 otáčet, každé kolo se dá brzdit, každé kolo se dá pohánět, je nad tím udělaná i celá hardwarová architektura z hlediska jednotlivých řídících jednotek a jak to celé funguje dohromady a samozřejmě to jádro nebo ta duše, možná taky ten software, a to jsou ty algoritmy, který vyvíjíme.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Takže hrajete si s autíčky tady v rámci výzkumu. To by se mi líbilo mít takovýhle výzkum, kde si jezdím na nějaké vlastní autodráze, programuju auta podobně, to musí být zábava.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Já věřím, že je.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Dobře. My se k vašim studentům ještě dostaneme, protože teď aznamenali docela zajímavý úspěch na jedné mezinárodní soutěži. Právě s těmihle autíčky, když to takhle zase zjednoduším. Já jsem hodně zvědavý na to, co mi pak k té soutěži řeknete a jaké vlastně jsou třeba pak nějaké praktické dopady výsledku té soutěže právě třeba do vašeho výzkumu nebo pak do vaší spolupráce třeba s nějakými dalšími firmami. Ale k tomu se dostaneme potom v té druhé části rozhovoru, ale ještě bych se rád zeptal, jsou z toho vašeho výzkumu teď za těch pět let nějaké opravdu praktické výstupy? Třeba máte nějaké spolupráce právě už s automobilkami, které nějaké vaše technologie někam zahrnuly? Nebo něco podobného?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Rozhodně. Celou dobu spolupracujeme s několika firmami, ať je to Eaton tady v Roztokách, ať je to Garrett Motion na Chodově, případně s Gallvenem v Hostivaři. Jeden z výstupů, který je docela zajímavý, tak navrhovali jsme v rámci komerčního výzkumu pro firmu Digitec, což je inženýringová firma pro Škodovku a je vlastněná, myslím, že téměř z 50% softwarovou firmou Cariad, což je softwarová firma pro Volkswagen, tak pro tuhle tu firmu jsme nebo koncern jsme navrhovali algoritmus vedení po trati, což je vlastně asistenční systém. Můžete si ho představit, že večer zaparkujete auto před garáží, dojedete od branky ke garáži, ráno se probudíte a nechcete couvat zpátky k tý brance, tak zmáčknete tlačítko, a auto samo vycouvá do té branky, kde si nasednete a pak jedete do práce. Auto si zaznamená trasu a pak jí provede.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Budeme teď povídat o soutěži, kterou studenti z vaší katedry vlastně zvládli velmi dobře. Co to tedy bylo za soutěž? A v čem se soutěžilo?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Byla to studentská soutěž autonomního vozu. A právě už jenom tím, že tahle soutěž byla spojená s konferencí, která je zaměřená na řídící systémy, tak to hlavní téma bylo návrh řídícího systému právě autonomního vozu, což je naše doména. To je to, co se bádá a s čem si velmi rádi hrajeme. Cílem téhle soutěže bylo navrhnout řídící algoritmus nebo software autonomního vozu tak, aby projel segment městské dopravy s tím, že z hlediska vozidel tam bylo jenom jedno vozidlo. Nicméně mělo za úkol rozpoznat dvě světelné křižovatky a jednu dopravní značku Stop. Dalším úkolem bylo projet kruhový objezd. A jedna z věcí, která byla hodně náročná, bylo co nejrychleji projet danou trať a ty tolerance byly asi centimetr a půl na každou stranu s tím, že šířka vozu je 20 cm.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Ano, to jsem se chtěl zeptat. Teď to vypadalo chvilku, že se soutěžilo někde v reálném provozu v Torontu, ale ne, to byly modely aut.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Byly to zmenšené modely jedna ku deseti.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Jak ta soutěžní auta tedy vypadají? Jsou to malá autíčka, která někde jezdí na nějakém zkušebním, tedy dopravním hřišti? Nebo jak vypadá takové auto?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Přesně tak, jak jste řekl. Je to vlastně vytištěná mapa, která je zhruba rozměrů 4x6 m, na které je vytištěný plán města s jednotlivými křižovatkami, kruhovým objezdem a jsou tam ještě umístěny světelná signalizace, semafory a dopravní značení.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
A čím tedy čeští studenti přesvědčili porotu, že byli nejlepší v té soutěži?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Jak jsem říkal, cílem bylo navrhnout celý autonomní pro takovéto vozidlo, což zahrnovalo jednotlivé úlohy od samotného řízení vozu jako takového, vedení po trati, nějaké plánování trajektorie až právě rozpoznávání a interakce s okolním prostředím. Jako klíčová věc, která se tady ukázala, byla schopnost jezdit co nejrychleji v jednotlivých úsecích této mapy s tím, že veškeré vybočení nebo každé vybočení z trati nebo z jízdního pruhu bylo penalizováno. To se ukázalo jako zásadní problém i pro naše spoluhráče, protihráče, kde jsme byli schopni jezdit nejrychleji a nejpřesněji.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To zní docela zajímavě. Jak velká byla konkurence? Jak těžké bylo vůbec se probojovat do finále téhle soutěže?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tahle soutěž měla celkem tři kola s tím, že v prvním kole, které bylo udělané s využitím digitálního dvojčete, to znamená, že celá ta scenérie byla naprogramovaná ve virtuálním prostředí a veškeré algoritmy se vyvíjely a testovaly pro toto virtuální prostředí, tak v prvním kole se přihlásilo 39 univerzit z celého světa s tím, že do druhého kola postupovalo 10 univerzit. A v rámci druhého kola už jsme jeli do Toronta, kde jsme poprvé viděli ten povrch, po kterém jsme jezdili, dostali jsme jednotlivá autíčka. Představte si RC auto 1 ku 10, což je asi 40 cm dlouhé, 20 cm široké vozítko. A z těchhle 10 týmů postupovaly tři nejlepší, které se utkaly ve finále.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Čeští studenti tedy nakonec vyhráli. Bylo to těsné nebo to byl jednoznačný výsledek?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Z pohledu automobilového sportu, si myslím, že to byl velmi jednoznačný výsledek. Na druhou stranu ono to vypadá, že to bylo celkem těsné, nicméně já si popravdě řečeno nepamatuju přesná čísla. Náš čas ve finále byl něco okolo 23 vteřin, kdežto druhý tým měl něco okolo 25 vteřin, takže tam byly nějaký 2, 3 vteřiny rozdíl. Ale když vezmete v úvahu, že jsme museli stát na stopce tři vteřiny a na každém semaforu 3, 4 vteřiny, takže pokud dobře počítám, 6, 9, řekněme 9,10 vteřin se stálo, takže z těch 22 vteřin jsme jeli jenom 12 vteřin, tak v ten okamžik už je to docela značný rozdíl.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To muselo být napínavé. To se snad půjdu někdy na nějakou takovou soutěž podívat, až bude třeba nějaké kolo tady v Česku, protože to můžou být docela dobré nervy. Jak dlouho se takové auto chystá na soutěž nebo ten software ovládací? Jak dlouho studenti na něm pracovali v prvním kole?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Právě když jsme pracovali v tom virtuálním prostředí, tak na to jsme měli dva měsíce. To je možná důležité říct, že studenti na tom pracovali v rámci týmového projektu. Takže to nebyl fulltime job, že by nedělali nic jiného. V rámci studia pracovali i na tomto softwaru a vyvíjeli tento software, nicméně to bylo takové to dát dohromady tu kostru. A naladit ji, když to tak řeknu, na to virtuální prostředí. V okamžiku, když jsme přijeli do Toronta a měli jsme reálné auto, měli jsme reálný model, myslím teď povrch, po kterém se jezdilo, tak se ukázalo, že některé věci se nedají použít. Jedna z věcí, která byla docela zajímavá, vlastně výpočetní výkon, který je nutný na zpracování obrazu, je docela značný. A pro tu plnou funkcionalitu, kterou jsme měli, tak jsme využívali počítač, který byl mimo vozidlo. Používalo se nahrávání obrázku mimo auto, tam se udělalo zpracování obrazu a zpátky se poslaly výsledky. Tohle v tom virtuálním prostředí fungovalo krásně, nicméně v okamžiku, kdy jsme měli reálné auto, respektive těch aut tam bylo deset a všechny se připojovaly přes stejný WiFi hub, tak ten provoz, ten raf na síti byl tak velký, že to zpoždění tu technologii znemožnilo. Takže jsme museli dost zjednodušit tenhle přístup. A klobouk dolů. Kluci v zásadě dva dny nespali. Nechápu, jak to mohli dát, přepsali docela značně jednotlivé algoritmy. Další problémy, se kterými jsme nebo kluci se potýkali, tak bylo právě řízení dynamiky auta, protože my jsme ten povrch nikdy předtím neviděli. A navrhli jsme řídící strukturu, co se pak musí první identifikovat, vlastně dynamika toho auta, jinými slovy, trakční vlastnosti pneumatik na povrchu. A celé se to musí upravit tak, aby auto spolehlivě jelo po zadané trati. A právě to bylo docela zajímavé, že ostatní soupeři měli problém zejména s tou přesností, kde odchylka od referenční trajektorie nebo středu toho pruhu, byla penalizovaná a s tím my jsme problémy neměli.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Jaké senzory to auto má? Čím je vybaveno? Vy jste mluvil o rozpoznávání obrazů, takže nějaká kamera, minimálně jedna, tam být musí.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Je tam víc kamer. Tohle auto je uzpůsobené nebo připravené pro vývoj autonomních systémů. Což znamená z hlediska právě obrazových, jednotlivých kamer, tak tam jsou čtyři kamery, které jsou s objektivem rybího oka a pak je tam jedna kamera plus hloubkový senzor, která se dívá dopředu před auto a snímá scenérii. Nicméně to jsou základní nebo ty nejvyšší senzory. Pak tam jsou takové ty klasické věci ve smyslu - na střeše auta je umístěn rotační radar, který snímá 360 stupňů prostředí okolo auta, na základě kterého se dělal i slam a lokalizace auta v rámci mapy, čímž se dala simulovat třeba GPS nebo nějaký absolutní senzor polohy. Pak samozřejmě otáčky motoru, akcelerace, úhlová rychlost vozidla a takové standardní vybavení.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Studenti tedy vyhráli. Co to pro ně znamená? Asi dostanou jedničku. Nebo takhle absolvují nějakou zkoušku nebo dostanou zápočet, kredity nebo něco podobného, předpokládám. Ale je tam nějaké propojení právě toho jejich krásného výsledku na mezinárodní soutěže třeba do praxe nebo použijí to někde jinde, chodí jim teď nabídky ze světových univerzit, aby na ně přestoupili nebo něco podobného?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tak samozřejmě dostali zápočet, týmový projekt zvládli. Tam je možná ještě jedna dovednost, která je hodně důležitá, kterou jsem nezmínil, a tomu se říká systémové inženýrství .A to je věc naučit se jednotlivé dílčí věci spojit dohromady. Takže doufám, že ta největší odezva, odměna, kterou získali, tak bylo, že si vyzkoušeli jednotlivé dílčí věci, které se naučili spojit dohromady a udělat z toho výsledný produkt. Samozřejmě z hlediska fakulty jsem se bavil s panem děkanem a dostanou diplom a ocenění od pana děkana. Jednak za reprezentaci Felu a ČVUT, i za tu samotnou výhru. Jestli dostávají nabídky z jiných univerzit? Zatím se to ke mně ještě nedostalo. Minimálně dva z těchto studentů bych rád nalákal na doktorské studium, takže doufám, že ne. Ale jedna z věcí je, že většina těch studentů je na začátku magisterského studia, takže to je ještě brzo. Nicméně i vzhledem k odezvě k této soutěži a vzhledem ke spolupráci, kterou máme s jednotlivými firmami, už se rýsují nějaká témata, ve kterých bychom chtěli pokračovat.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Už jsme to nakousli v první části našeho rozhovoru. Jakým způsobem spolupracujete na přenášení vašich výzkumů nebo výsledku vašich výzkumů do praxe s automobilkami, takže třeba právě studenti už někde se svými projekty třeba něco dělají ve firmách. Máte nějaké spolupráce i na této úrovni se společnostmi soukromými?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Určitě ano. Jednu, kterou jsem už zmiňoval, je smluvní výzkum, který jsme dělali s firmou Digitec, kde i jeden ze studentů, který se podílel na tomto projektu, posléze participoval na této soutěži. A ta úloha byla návrh řídícího systému vedení po trati, což je jeden z klíčových prvků autonomních vozidel. Pak samozřejmě teď se bavíme o spolupráci s firmou Valeo, kde se bavíme o vývoji digitálního dvojčete s tím, že jeden z klíčových bodů je právě identifikace jednotlivých parametrů vozu. Takhle to zní strašně jednoduše, ale vy si potřebujete osahat celé vozidlo, potřebujete zjistit, jak funguje ve smyslu, kdy zatáčí, jak se chová, když zrychluje, když zpomaluje. Takže to je určitě projekt, na který se velmi těšíme a na kterém bude také jeden ze studentů pracovat.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To tedy funguje tak, že se to auto nějakým způsobem naskenuje? To asi jako nestačí, protože jízdní vlastnosti nezávisí jenom na nějaké vnější podobě, ale spíš jiných parametrech.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Přesně tak. Tam je nejdůležitější věc podvozek a pro člověka to je asi ta nejvíc skrytá část, možná motor je ještě víc schovaný. A vy musíte navrhnout testovací jízdy, nebo identifikační jízdy, kde jsou předepsané manévry, na základě kterých se identifikuje právě odezva toho vozu.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
To zní docela zajímavě. Jak se pak zjišťují jízdní vlastnosti automobilu nebo podvozku? Na to jsou taky nějaké matematické modely nebo to vychází třeba z nějakých měření přímo v praxi toho fyzického podvozku?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tam záleží, jakou úroveň přesnosti chcete mít. Samozřejmě matematické modely jsou od těch jednodušších nebo možná nejjednodušších, ať jsou to kinematické modely, kde se právě nemodeluje interakce pneumatiky s povrchem vozovky, což je relativně jednoduché. Tam se v zásadě to auto zváží, změř se rozměrově, a to do značné míry stačí. Nicméně to je začátek, a to je velmi jednoduchý nebo zjednodušený model. Dále se používá jednostopý nebo dvoustopý model, kde už se musí měřit nebo počítat s dynamikou nebo s modelem a dynamikou samotné pneumatiky, což je velmi klíčový prvek. A je to noční můra tohle namodelovat dostatečně přesně, aby ta data odpovídala reálnému měření a chování takového vozu.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Když se podívám na stav vývoje autonomních vozidel ve světě a v Česku, tak ve Spojených státech, v dalších zemích, v Číně například už jezdí relativně běžně, aspoň na některých místech zcela autonomní auta, taxíky například. V Česku jsem ještě žádné takové auto nepotkal. Kdy to přijde? Kdy se tedy budeme v Česku podle vás setkávat běžně se samořídícími automobily na ulicích? A co brání tomu, aby už to bylo dneska? Je to legislativa nebo jsou ještě nějaké opravdu technologické problémy, které nějakému rozšíření autonomních aut brání?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tohle je hodně široká otázka. První co, veškeré nasazení provozu autonomních vozidel, tak jsou v zásadě pilotní projekty. U nás máme taky několik pilotních projektů, ale jak říkáte, je jich strašně málo, jsou to spíš demonstrátory. Nebo ukázka, co je vlastně možné? Já bych řekl, že obecně v Evropě je nasazení autonomních systémů nižší v porovnání právě s Amerikou nebo s Čínou. Co k tomu vede, popravdě řečeno, nevím. Tam je těch faktorů hodně. Ať je to legislativní rámec, na druhé straně možná i komplexita provozu, protože když to vezmete, typické evropské město, to je noční můra i pro člověka, natož pro nějaký autonomní systém. Další věc je možná otázka poptávky nebo taková ta filozofická otázka, jestli něco takového chceme a v jakém měřítku a kde. Z mého pohledu začínat ve městě, to je to nejtěžší a nejhorší, co jsme si mohli vybrat. Nebo výrobce autonomních vozidel. A když to vezmu zase zpátky k těm letadlům, tam vlastně taky, když se začínalo s automatizací letů, začínalo se na zaoceánských letech, když se letělo z Evropy do Ameriky nebo obráceně, kde ten pilot 68 hodin nedělal nic jiného, než letěl rovně. Ta analogie tady je dálnice, takže v ten okamžik nevím, jestli úplně je potřeba automatizovat dopravu ve městě. Zase když se vrátíme zpátky k tomu, možná i filozofické diskuzi, co ten autopilot je. Autopilot je zařízení, které má za úkol snížit pracovní zátěž nebo zatížení pilota. A teď je otázka, jestli ve městě, když jedu půl hodiny, dobrý, když jsem někde v zácpě, možná tři čtvrtě hodiny v porovnání s tím, když jedu šest hodin tamhle do Stuttgartu. Co je horší nebo větší pracovní zatížení člověka nebo řidiče vozu? Takže tam je otázka poptávky, protože to je zase další faktor, když vezmete, jaké jsou ty pilotní programy, tak je to autonomní taxík, což je pracovní nástroj. To není vůz, který si koupí člověk z důvodu, že by ho chtěl, že by ho zajímal. Možná nějaký technologický nadšenci. Pro ně by to byla výjimka, ale z hlediska masy širokého nasazení, tak to tady není.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Nebo autonomní nákladní auta. Ta se testují, pokud, hlavně ve Spojených státech. Tam to asi taky dává velký smysl, samozřejmě.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Záleží, kde tady v Evropě máme autonomní, já bych tomu neříkal autonomní, auta. Máme autonomní sklady, kde se řeší takový ten poslední dopravy ve smyslu přijede náklaďák, buď složí kontejner nebo se odpoj návěs a ten návěs se zařadí, zaparkuje, odveze tam, kde má být. Tyto projekty tady u nás v Evropě taky vyvíjíme. Popravdě řečeno, do toho nejsem zapojený, takže nevím úplně, že by bylo nějaké masové nasazení.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Ale zatím ty důvody, proč autonomní samořídící automobily nejsou tolik rozšířené, které jste popisoval, tak spíš jsou takové netechnické. Poptávka lidí, legislativa a podobně. Co ta technická část? Je už tedy ten technický problém vyřešen? Už máme spolehlivé řešení pro samořídící automobily?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tak samořídící vůz nebo autonomní vůz, to je strašně široká škála technických výzev. Čím se zabýváme my nebo já, tak je z hlediska hierarchie ta spodní polovina, možná 2/3. A tam je spousta výzev, které ještě nejsou vyřešené. Už jenom z toho pohledu, když řeknete autonomní vůz, tam je to dobré, ale autonomní auto, které řeknete auto, tak každý si představí volant, brzdový, plynový pedál a řadící páku. A člověk je ten hlavní mozek, ta hlavní řídící jednotka, která má na starosti ovládání vozu a v ten okamžik si myslím, že lidi ani nechtějí autonomní auto. Musíme se bavit o tom, když chceme vyvíjet autonomní prostředky, tak autonomní vozidlo, autonomní kapsle, autonomní dopravní prostředek, vlastně v ten okamžik i to železo, když si vezmeme úplně nejníž, tak pravděpodobně bude potřebovat nějaký vývoj. Už v dnešní době se dělají nebo připravují koncepty, mimochodem i tady u nás v České republice, vyvíjejí se koncepty autonomních kapslí. Představte si nějaký minibus nebo něco v tom systému, a je to z toho důvodu, že auto jako takové je postavené okolo řidiče a je postavené tak, aby měl řidič co nejlepší pracovní prostředí pro řízení, ovládání toho vozu, zvládání dynamiky. Což vlastně v té plné autonomii odpadá. a tam je pak zase zpátky se vrátím. Je otázka, jestli vlastně ta plná autonomie ve smyslu kliknu na mapu nebo já nevím, co v aplikaci na telefonu zadám, odkud kam chci jet a ono mě to tam odveze samo. Mimochodem říká se, že v Evropě je už tohle vyřešené, říká se tomu městská hromadná doprava. Tak je otázka, možná tohle je taky jedna z věcí, proč v Evropě není taková poptávka nebo takový tlak na autonomní systémy.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Já osobně se na ně docela těším. Nejsem řidič, nemám řidičský průkaz, a tak mě ta myšlenka, že si zavolám nějaké autonomní auto, a to mě odveze někam a zase odjede, přijde velice přitažlivá. Samozřejmě. Tak možná my neřidiči bychom to přivítali víc než lidi, kteří ta auta normálně řídí.
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tohle je další faktor, který jsme taky zkoumali. Vnímání, možná předsudky by byl správný pojem, právě řidičů. To jsou lidi, kteří mají léta zkušeností za volantem a s řízením vozu versus lidi, kteří to používají jako opravdu dopravní prostředek. Chci se dostat z místa A do místa B. A to vnímání a ty požadavky jsou zcela jiné.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
Tak to já nemůžu úplně posoudit, protože opravdu neřídím nebo sedím většinou na sedadle spolujezdce, ale je pravda, že asi změna nějakých postojů k tomu, co to auto je, co to znamená mít auto nebo nemít auto, někde si ho pronajímat, tak to asi bude velká věc do budoucna. Pokud se tedy autonomní vozidla opravdu nějakým způsobem masověji rozšíří i v Evropě a v České republice. Mimochodem, vy jste zatím byl k tomu takový skeptický, jestli jsem to dobře pochopil. Je to odhadem otázka desítek let podle vás, nebo jak to vidíte?
Tomáš Haniš, FEL ČVUT
Tohle je strašně těžko říct, to je opravdu na křišťálovou kouli. Vy jste si ji nevzal, já se omlouvám.
David Slížek, šéfredaktor, Lupa.cz
No, dobře, tak uvidíme, jak to dopadne. Já za sebe zopakuji, na tu dobu se docela těším. Ale samozřejmě legislativa, návyky lidí, všechno ještě než se změní. A samozřejmě je za tím i ekonomika, to znamená musí se to někomu vyplatit, taková auta vyrábět a nějakým způsobem je uvádět do provozu. To bude určitě zajímavé. S tím asi by byla spojená i velká ekonomická změna v Česku, protože my jsme země, která je poměrně závislá na automobilovém průmyslu. Ale to je, řekl bych, na úplně jinou debatu, na kterou dnes už nemáme čas. Každopádně děkuji našemu dnešnímu hostu, s kterým jsme mluvili o vývoji autonomních automobilů. A tím je Tomáš Haniš z Katedry řídící techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze. Děkuju a na slyšenou.