Virtuální spolujezdec pro větší bezpečnost nákladních vozidel v provozu

Stuttgart, Německo – Nákladní automobily jsou páteří logistiky. Tři čtvrtiny veškerého zboží v Německu je přepravováno po silnici. Časový tlak, dlouhá pracovní doba a monotónní jízda v kolonách jsou součástí každodenního života za volantem nákladního vozidla. Pokud je pozornost řidiče rozptýlena, je unaven nebo reaguje příliš pozdě, mohou být následky velmi vážné. Funkce automatizované jízdy jsou klíčem k zabránění nehodám a nebezpečným situacím. Varují a podporují řidiče v kritických situacích a mohou převzít stále přibývající počet monotónních a únavných úkolů. Člověk přitom zůstává nenahraditelný v dalších fázích automatizace a v případě potřeby musí být schopen převzít řízení. Výzkumný projekt „Uživatelsky optimalizovaná technologie pro automatizovanou jízdu“ (Tango) řešil v posledních třech a půl letech jak zdokonalit interakci mezi řidičem a nákladním vozidlem.

Důraz byl kladen na řešení pro částečně a podmíněně automatizovanou jízdu (SAE level 2 a SAE level 3). Výsledkem je prototyp „asistenta pozornosti a aktivity“ – virtuálního spolujezdce, který udržuje pozornost řidiče, působí proti únavě a dělá jízdu co nejpříjemnější. Kromě společnosti Bosch jako vedoucího konsorcia se na projektu podílely společnosti Volkswagen, MAN Truck & Bus, Univerzita Stuttgart (Universität Stuttgart), Vysoká škola médií (Hochschule der Medien), Spiegel Institut a CanControls. Projekt byl podpořen Spolkovým ministerstvem hospodářství a energetiky částkou téměř pět milionů eur.

Úroveň asistence, jízdní situace a stav řidiče v kostce

„V budoucnu se budou střídat fáze manuální a automatizované jízdy, kdy si budou vozidlo a řidič předávat volant jako při štafetovém závodě,“ vysvětluje vedoucí projektu společnosti Bosch Michael Schulz. „Při částečně automatizované jízdě podle SAE level 2 musí být řidič schopen kdykoli převzít řízení, v SAE level 3 je řidič upozorněn pouze na některé situace, a to za pomoci asistenta řízení. Cílem je udržovat řidiče vždy v takovém stavu, aby toho byl schopen.“

Zde přichází ke slovu asistent pozornosti a aktivity. V závislosti na úrovni asistence, stavu řidiče a na tom, co mu aktuální jízdní situace umožňuje, může řidiči poskytovat různé vedlejší činnosti: od poslechu hudby a audioknih přes čtení e-mailů, chatování a psaní zpráv, sledování filmů, plánování dne a trasy až po fitness cvičení. K tomu musí systém nejen spolehlivě rozpoznat aktuální jízdní situaci, ale musí také vnímat a správně interpretovat aktuální stav řidiče. Ať už je například unavený nebo nesoustředěný.

Za tímto účelem byly ve výzkumném projektu pro sledování vnitřního prostoru použity senzory a kombinovány s metodami umělé inteligence. Kamery detekují, zda se řidiči zavírají oči, zda velmi často mrká, ztrácí ze zorného úhlu vozovku nebo zda se mu hlava od únavy naklání na stranu. Inteligentní algoritmy obrázky vyhodnotí, interpretují je a v případě potřeby zahájí protiopatření: od varování přes nabídku vedlejší aktivity až po aktivní zásah, například brzdění.

Vývoj se zaměřuje na potřeby uživatele

Výzkumníci doprovázeli řidiče nákladních vozidel na jejich cestách, ptali se na jejich zkušenosti, hodnotili online deníky, aby zjistili příčiny únavy a rozptýlení a přesně zaznamenávali požadavky na asistenta pozornosti aktivity a mezistupně vývoje porovnávali s testovanými osobami a prováděli úpravy. Přitom byly používány jízdní simulátory i testovací jízdy v testovacím vozidle, při kterých bylo použito malé kouzlo: Nákladní vozidlo s pravostranným řízením se na místě spolujezdce vybavilo stejnými komponenty, které se běžně nacházejí na místě řidiče. Tedy volantem, brzdou, plynovým pedálem a všemi nezbytnými ovládacími a zobrazovacími prvky. S tímto přístupem známým jako „Čaroděj ze země Oz“ („Wizard of Oz“) lze simulovat automatizační funkci a zkoumat chování uživatelů za reálných podmínek.

„Záměrně jsme naši práci zaměřili na uživatele a jeho požadavky,“ říká Schulz. Výchozím bodem bylo to, že automatizovaná jízda se mezi řidiči nákladních vozidel často setkává s výhradami, protože je tato technologie spojena s předsudky a obavami o jejich práci. Výsledkem je, že současné asistenční systémy nejsou vždy používány nebo jsou záměrně vypínány. Získání bezpečnosti bylo identifikováno v projektu jako nejsilnější argument pro zvýšení automatizace. Svou roli však hraje také pohodlí a uvolněnější jízda.

Uplatňování poznatků pro budoucí vývoj – také v osobních vozidlech

V této souvislosti byla zvláštní pozornost věnována spojení člověk-stroj (HMI). „V budoucnu musí vozidlo komunikovat se svým řidičem a stát se jeho partnerem“, říká Schulz. „Dokonalá interakce v týmu řidič-vozidlo vyžaduje intuitivní, příjemné a jednoduché ovládání.“ Výsledkem prototypu byl ovládací panel skládající se z několika displejů, které kombinují vizuální, akustické a haptické prvky a vizualizují asistenta pozornosti a činnosti jako avatara. Poznatky z výzkumného projektu budou začleněny do dalšího vývoje v oblastech, jako je monitorování vnitřního prostoru, systémy automatizované jízdy a zábavy. Mohou být použity nejen v nákladních, ale také v osobních vozidlech – aby se i tam dále zvyšovala bezpečnost silničního provozu.