Ty tam jsou časy, kdy hlavním cílem automobilek bylo navrhnout líbivá, funkční a spolehlivá vozidla a zařídit, aby v maximálním možném množství vyjížděla z výrobních hal. Teď se těžké továrny pomalu proměňují v agilní softwarové firmy, jež musí každou chvíli přinášet nové chytré funkce do obrazovek automobilů, pro něž jako by byl řidič za volantem často spíše přítěží. O nástrahách vývoje autonomních systémů v technologickém podcastu SCRIPTease povídali Petr Bergl (na úvodní fotce vpravo) a Daniel Haupt z Digiteq Automotive, mezi jejichž klienty patří i koncern Volkswagen.

Článek vznikl v rámci spolupráce StartupJobs Newsroom a podcastu SCRIPTease. Celou epizodu si můžete poslechnout zde.

Digiteq Automotive je dceřiná firma Škoda Auto a německé společnosti Cariad. Zaměstnává přes 550 lidí v pěti pobočkách napříč Českou republikou, vznikla již na počátku milénia, pod současným jménem ale funguje až od roku 2018. „Primárně se zabýváme vývojem a testováním softwaru a elektroniky v autech. Jsme zodpovědní za to, že auto správně brzdí, drží vzdálenost od auta před sebou, a v budoucnu i za to, aby řídilo úplně samo,“ vysvětluje v podcastu SCRIPTease Petr Bergl, který ve firmě pracuje od začátku roku 2017 a v současnosti zastává pozici ředitele oddělení softwarového vývoje. 

Technologická řešení, která se v Digitequ vyvíjejí, naleznou zákazníci ve většině koncernových vozů. Tedy v autech prodávaných pod značkami Škoda, Audi, Porsche, Volkswagen a Seat. Ze sériově vyráběných modelů Volkswagen Group tak chybí snad jen v nejdražších vozech značky Bentley, která stojí tak trochu stranou hlavního dění. 

Petr Bergl (vlevo) a Daniel Haupt byli hosty nejnovější epizody technologického podcastu SCRIPTease.

„Tým, který řídíme, čítá aktuálně přibližně sto lidí a zaměřuje se na vývoj softwaru. Děláme však jen malý zlomek toho, co dnešní moderní auta umí. Specializujeme se na dvě věci: Jednak je to zpracování obrazu, tedy způsob, jak informace skrze kamery proudí do automobilu. Tato data využíváme například pro parkování, máme monopol v oblasti parkování s přívěsem. Druhá věc, kterou řešíme, je vývoj nového operačního systému, který bude podporovat autonomní jízdu,“ doplňuje Bergl. „Vyvíjíme kusy operačního systému, který jednou bude v Audi, Porsche a podobných autech. Mělo by to být někdy okolo roku 2025. Nejzajímavější jsou rozhodně projekty týkající se samotného autonomního řízení a počítačového vidění, řešíme například výpočet trajektorie.“

Budoucnost automobilového průmyslu

Důležitý úkrok do historie, který z velké části vysvětluje, proč se aktuálně počítačové systémy pro autonomní řízení vyvíjejí takříkajíc „na zelené louce“, přináší druhý z hostů – Daniel Haupt, který od května 2016 působí v Digiteq Automotive na různorodých manažerských pozicích zaměřených na softwarový vývoj a projekty. „Automobilky tradičně začínaly s jednoduchým tempomatem, poté přišly s tempomatem adaptivním, který dokázal udržovat konstantní vzdálenost od auta před vámi. Pak přišel prediktivní tempomat, ten už bere v potaz třeba mapové podklady či aktuálně povolenou rychlost. Vše se dál vyvíjí, tradiční automobilky včetně Volkswagen Group fungovaly na filosofii postupného zlepšování jednotlivých asistenčních systémů a jejich následného skládání dohromady. No, a pak přišla Tesla,“ směje se Haupt. 

„Mají úplně jiné nastavení mysli, protože nestavěli automobilku, ale softwarovou firmu. Začali od začátku pracovat na autonomních elektroautech, čímž přeskočili fázi postupného vývoje jednotlivých funkcí a rovnou jdou po tom, co je sexy a žádané. Proto mají docela velkou konkurenční výhodu,“ dodává. 

Daniel Haupt působí v Digiteq Automotive od roku 2016 na různých manažerských pozicích zaměřených na softwarový vývoj a projekty.

Systém pro autonomní jízdu se skládá z několika skupin funkcí, které spolu musí navzájem komunikovat. Tou nejdůležitější je „perception“, čili vnímání prostoru okolo vozidla. K tomu se využívají kamery a také senzorické prostředky jako ultrazvuk, radar či lidar. „Je totiž důležité, aby auto dokázalo rozpoznat, jestli překážka u silnice je sloup, pomalu jdoucí seniorka, nebo opilec, který do ní brzo spadne,“ vysvětluje Daniel Haupt. 

Ultrazvuk se využívá pro jednoduché systémy jako třeba asistence parkování a dokáže porozumět prostředí okolo vozidla do vzdálenosti jednotek metrů. Dál už pomáhají kamery, které představují přirozené oči vozidla. Problematika počítačového zpracování obrazu je však nesmírně komplexní. Vnímání prostoru proto doplňuje i radar, který pomocí Dopplerova jevu zjišťuje rychlost pohybu okolních objektů. Lidar, zjednodušeně řečeno „laserový radar“, je velmi přesný a dokáže získat základní informace i o poměrně vzdálených objektech, například na horizontu před řidičem. Haupt zmiňuje, že zatímco Tesla aktuálně pro autonomní řízení používá výhradně kombinace kamer, Volkswagen Group chce využívat širší škálu senzorů, tak aby se imitovala rozmanitost lidských smyslů.

Futuristická vize z pera Audi

Řeč přišla i na koncept Audi Landjet, který je aktuálním plánům konkurenční Tesly asi nejbližší. Novinka se třemi řadami sedadel se má stát výkladní skříní německé automobilky, na silnice by se měla podívat právě v roce 2025 či o rok později. Nabídnout má třetí z pěti (resp. šesti, počítáme-li stupeň 0) definovaných úrovní autonomního řízení. To zjednodušeně znamená, že řidič může bezpečně odvrátit svou pozornost od řízení a vozidlo dokáže samo směřovat k cíli, pakliže má adekvátní výhled kamery (ten by znemožnilo například špatné počasí) a zajištěnou internetovou konektivitu. Mimochodem, jde o poslední stupeň, na kterém ještě vozidlo musí být povinně vybaveno volantem. Je ale třeba dodat, že tyto koncepty se zatím stále ladí a faktický vývoj v mnoha oblastech předbíhá nutné legislativní změny, které budou k uzákonění autonomního provozu, klidně i bez přítomnosti volantu ve vozidle, potřeba. 

Digiteq Automotive využívá ve svých produktech následující technologie:
C, C++, Python, TensorFlow, PyCharm

Na Audi Landjet by mělo být připevněno šestnáct kamer, které se od běžných aparátů v mobilních telefonech liší zejména vysokým rozsahem, ve kterém pracují – například s ohledem na teplotu či odolnost vůči vibracím. Ve přední části vozidla je k dispozici hlavní stereo kamera, která snímá prostor před autem ve třech rozměrech až do vzdálenosti 150 metrů. Specifické kamery slouží například ke čtení dopravních značek či varování na světelných tabulích. Dosažení 360° pohledu okolo celého vozidla se nazývá „camera belt“, čímž se zorné pole připodobňuje k opasku obtočenému kolem pasu člověka. Identicky se pak zajištění 360° výhledu radaru, taktéž nutného k autonomní jízdě třetího stupně, nazývá „radar belt“. 

Petr Bergl je ředitelem oddělení softwarového vývoje.

Miliony kilometrů k analýze

Co je zač německá firma Cariad, která určuje priority českých vývojářů v Digiteq Automotive a drží 51% podíl (zbylých 49 % připadá na Škoda Auto)? „Dříve to fungovalo tak, že koncern potřeboval nový asistenční software, vypsal výběrové řízení, to někdo vyhrál, dodal krabičku, ta se zaintegrovala spolu s dalšími krabičkami a strčila do auta. To bylo možné v době, kdy šlo o více méně izolované funkce. Jenže v dnešních autech je všechno propojené se vším, a tak začalo být zjevné, že je rychlejší a efektivnější vyvíjet tyto věci uvnitř firmy. Volkswagen Group si proto řekla, že už to takhle dál nejde, a založila centrální Software House pro celý koncern s názvem Cariad, který bude kompletně dodávat programové vybavení nových modelů skupiny,“ vysvětluje Petr Bergl. 

V budoucnu zvolené softwarové platformy a technologie by měly být tzv. hardwarově agnostické. „To znamená, že vše bude fungovat jak ve Fabii, tak v Audi A8, ať už se ta auta budou v budoucnu jmenovat jakkoliv,“ doplňuje Bergl. „Základní filosofie je taková, že se nějaké základní kusy operačního systému nakoupí, ale další moduly budeme vyvíjet interně. Právě to, že se dnes řídicí jednotky od různých dodavatelů v desítkách modelů nedokáží vzájemně domluvit s dalšími komponentami, je příčinou většiny problémů, které u stávajících vozidel řešíme. Nový operační systém má proto působit jako společná živná půda pro moderní funkce, jako je adaptivní jízda či sdílení dat o silnici přes cloud,“ říká Bergl. 

Příkladem podle něj může být, když poblíž nějakého místa na silnici všichni projíždějící cuknou volantem: „Což znamená, že tam pravděpodobně leží nějaká překážka, možná mrtvé zvíře, nebo hluboký výmol. Cloudový systém vyhodnotí, že je zvláštní, že na tom místě všichni ještě včera jezdili rovně, ale dnes uhýbají, a automaticky pošle varování všem následujícím vozidlům na trase,“ vysvětluje. 

S vývojem a zejména testováním podobných systémů nemá Volkswagen Group podle Bergla problém, programu dobrovolného sdílení dat pro zlepšování autonomních funkcí se aktuálně účastní tolik vozidel, že se každý den přenáší k analýze 7 000 000 ujetých kilometrů a toto číslo kontinuálně roste. Nedostatek dat není problém, tím se ale brzy může stát jejich přebytek. Očekává se, že modely, které sjedou z linky v roce 2025, každý den svého provozu na komunikacích vygenerují asi 50 až 60 terabajtů dat. Pozornost se tak věnuje i rozhodování o tom, která data je třeba ukládat a sdílet, a která je naopak vhodné okamžitě zahazovat. 

Petr Bergl a Daniel Haupt hosty Jirky Bachela z LOLO.Teamu v podcastu SCRIPTease. 

Jak probíhá pořizování anotovaných dat pro strojové učení a optimalizace autonomních modelů? Přivádějí regulatorní požadavky na vývoj softwaru a tvorba související dokumentace developery k šílenství? A jak se povedlo odstartovat agilní transformaci a reorganizaci v celé firmě? Na tyto i mnohé další otázky odpoví v aktuální benzínem navoněné epizodě technologického podcastu SCRIPTease Petr Bergl, Head of Software v Digiteq Automotive, i jeho kolega a softwarový manažer oddělení Computer Vision Daniel Haupt. Společným povídáním provází moderátor Jirka Bachel z vývojářské skupiny LOLO.team.

Text a foto: LOLO.Team