Näin VTT:n Jarno-moottoripyörällä selätetään autonomisen ajamisen haasteita ja parannetaan moottoripyörien turvallisuutta

Milllainen on yleisesti ottaen automaattisten autojen tila tällä hetkellä, Aki Lumiaho?

– Automaattiautoja kehitellään kahta polkua. Ensinnäkin, nykyautoissa olevat kuljettajaa avustavat järjestelmät ovat ensiaskel tähän suuntaan. Ne edustavat kuusiasteisella SAE-jaottelulla (SAE = Society of Automotive Engineers, asteikko 0-5)) tasoa 2, jossa puhutaan osittaisesta automaattiajamisesta. Tämä tarkoittaa, että auton sijaintia pituus- ja leveyssuunnassa säätelevät vallitsevissa oloissa erilaisiin antureihin perustuvat järjestelmät.

Ne toimivat joissakin oloissa ja määrätynlaisilla teillä. Toisaalta, tutkimusmaailmassa on jo toteutettu monenlaisia korkean automaattiajamisen järjestelmiä, joilla on saatu toteutettua automaattiajamista hyvinkin monissa olosuhteissa. Meillä VTT:llä olemme tutkineet automaattiajamista erityisesti vaikeissa keliolosuhteissa kuten kovassa sateessa, erilaisissa lumisateissa ja hyvinkin sankassa sumussa. Ensin mainitut nykyautot kytkevät automaattiset toiminnot pois päältä näissä tilanteissa, kertoo Aki Lumiaho, johtava tutkija ja moottoripyörätutkimuksen vetäjä VTT:n automaattisten ajoneuvojen tutkimusryhmästä.

Missä rajoissa autot näkevät järjestelmillään moottoripyörän? Miten hyvin ne pystyvät paikantamaan tämän optimioloissa?

– Hyvin rajallisesti. Näkeminen eli siis havaitseminen ja tunnistaminen ovat vielä kaksi eri asiaa. VTT:n omissa testeissä ja hollantilaisten ajoneuvoviranomaisten testeissä automaattiautojen anturit pystyvät havaitsemaan ”jotain” auton edessä noin 15-20 metrin päässä ja hyvin kapean keilan sisällä. Tämä tarkoittaa, että moottoripyörän tulisi olla lähes auton ajolinjan keskellä ja varsin lähellä, jotta auton edessä voidaan havaita olevan ”jotain”.

– Erilaiset anturit havaitsevat erilaisia asioita ja/tai materiaaleja. Koska moottoripyörä on takaapäin katsottuna lähes pelkästään takarengasta ja lokasuojaa ja toisaalta ihmisen selkää, niin on hyvin hankalaa tunnistaa edessä oleva ”jokin” moottoripyöräksi, Lumiaho kuvaa.

Onko kehitystä tapahtunut viime vuosina?

– Kehitystä on tapahtunut antureissa eli siis tutkissa, laserskannereissa ja erilaisissa kameroissa. Kehitys on kuitenkin pääasiassa edullisempia hintoja, pienempää kokoa ja jonkin verran parempaa suorituskykyä. Vielä ollaan kuitenkin varsin kaukana siitä, että esimerkiksi yhdellä anturilla voitaisiin erilaisissa olosuhteissa ja erilaisissa ajoympäristöissä havaita ja tunnistaa moottoripyörä luotettavasti.

Miten suuri on sään vaikutus? VTT:llä lienee paljon tietoa vaikeista sääolosuhteista kuten sateesta, sumusta, räntäsateen ja lumen vaikutuksista? Ovatko haasteet samat kaikkien haavoittuvien tielläkulkijoiden kuten polkupyöräilijöiden ja jalankulkijoiden suhteen?

– Säällä on erittäin suuri vaikutus antureiden suorituskykyyn. Kuten totesit, niin VTT:llä olemme pystyneet ajamaan täysin silmällä läpinäkymättömän sumun lävitse ja havaitsemaan ja tunnistamaan sumun takana olevan jalankulkijan. Myös täysin lumisissa olosuhteissa olemme pystyneet varsin luotettavasti ajamaan jo varsin kohtuullisella nopeudella.

– Jalankulkijan ja pyöräilijän havaitseminen ja tunnistaminen ovat lähtökohtaisesti ongelmiltaan samankaltaisia kuin mihin törmäämme moottoripyörien kanssa. Vaikka moottoripyörä on kooltaan isompi ja painavampi, niin pääsääntöisesti auton antureiden pitäisi tunnistaa se suoraan edestä tai takaa. Silloin tulevat vaikeudet havaitsemisessa ja tunnistamisessa vastaan.

– Mikäkö siinä on niin vaikeaa? Ajattele, että katsot maailmaa päässäsi kenkälaatikko, jossa on yksi pieni nuppineulan päätäkin pienempi reikä. Joudut siis hahmottamaan edessä olevat liikkuvat ja kiinteät asiat ja esineet tämän perusteella tietämättä yhtään, mitä vastassa on. Yksinkertaistettuna tutkat ja erityisesti laserskannerit muodostavat tällaisista pisteistä pisteparven, josta pitäisi pystyä erottamaan näkemänsä ja muodostamaan siitä sellainen ”kuva”, josta voi päätellä mitä pisteparvi esittää ja onko sillä merkitystä oman ajamisen kannalta, Lumiaho selventää.

Miten isoja eroja eri autovalmistajien järjestelmissä on?

– Autoteollisuus käyttää pääsääntöisesti harvojen anturitoimittajien antureita, joten lähtökohdat ovat jokseenkin samat kaikilla. Miten tieto esitetään kuljettajalle ja missä kuljettajaa avustavassa järjestelmässä tietoa voidaan käyttää hyväksi. Eri automerkit tuovat eri tahdissa, eri malleissa, eri varusteversioissa näitä avustavia järjestelmiä tuotteisiinsa. Tässä kehityksessä ei oikein kukaan pysy vauhdissa mukana.

Miltä tulevaisuus näyttää, onko olemassa mitään mahdollisuutta, että motoristi on turvassa törmäyksiltä ennen kuin ajoneuvot, moottoripyörät mukaan lukien, ovat verkottuneita?

– Voi sanoa, että joka päivä olemme lähempänä sitä tilannetta, että ensinnäkin autojen järjestelmien anturit pystyvät tuottamaan sellaista havaintotietoa, jota autojen eri järjestelmät pystyvät käyttämään paremmin ja paremmin hyväkseen.

– Toiseksi, tutkimme myös moottoripyörän ja autojen välistä tiedonsiirtoa ja sitä hyväksikäyttäviä kuljettajaa avustavia järjestelmiä. Näiden avulla pystymme kertomaan autojen kuljettajille, että motoristi lähestyy autoilijaa ja että autoilijan olisi hyvä tiedostaa motoristin lähestyminen ja läsnäolo.

– Toivottavasti tämän myötä autojen kuljettajat ovat paremmin informoituja motoristien olemassaolosta ja pystyvät sovittamaan oman ajamisensa niin, että se on turvallista kaikille tienkäyttäjille, Lumiaho pohtii.

Millaisia järjestelmiä Jarnossa on?

– Olemme asentamassa Jarnoon ympäristön havainnointijärjestelmien vaatimia antureita ja ajoneuvojen välistä tiedonsiirtoa varten erilaisia radioita. Kehittelemme myös tapaa, jolla motoristille itselleen voidaan tuottaa tietoa lähestyttävistä liikennetilanteesta etukäteen, jotta myös motoristi olisi paremmin turvassa ajaessaan verrattuna nykytilanteeseen.

Nykytilassa motoristit ovat lähinnä näkymättömiä ja liikkuvia keiloja, joita auton kuljettajat yrittävät väistää, jos vain havaitsevat ja tunnistavat motoristin riittävän ajoissa.

Onko nimi tribuutti Jarno Saariselle?

– Ehdottomasti! Jarno on kautta aikojen merkittävin suomalainen moottoripyöräilijä. Haluamme tältä osin osoittaa kunnioitustamme Paroonille, Lumiaho sanoo.

Onko VTT / Jarno mukana jossain kv-projektissanne? Ja jos, niin onko mukana autovalmistajia ja / tai muita mp-valmistajia? Miten tiivistä kansainvälinen yhteistyö tässä kohtaa on? Onko tutkimustieto avointa, vai casekohtaista osallistujien kesken?

– Jarno on mukana kaikissa automaattiajamisen ja 5G-tiedonsiirron projekteissamme niin kotimaisissa kuin eurooppalaisissa hankkeissa. Jarnon tapaisia käytännön tutkimuspyöriä on maailmassa vain kourallinen.

– Toimimme pääasiassa automaattiajamisen kehittämiseen tähtäävissä projekteissa, joissa kaikissa on vähintään yksi autonvalmistaja mukana. tämän lisäksi useat tutkimuslaitokset osallistuvat näihin projekteihin, mutta kenelläkään muulla ei ole tähän mennessä ollut moottoripyörää täysin varustettuna tutkimusajoneuvona mukana. Kaikki tutkimustieto raportoidaan kunkin hankkeen oman tiedotussuunnitelman mukaan, ja lähtökohtaisesti yhteisrahoitteisten tutkimusten lopputulokset ovat julkistettavia, Aki Lumiaho kommentoi.

5G:tä on povattu ajoneuvojen välisen kommunikoinnin mahdollistajaksi, näinkö on? Riittääkö kapasiteetti, entä toimivuus huonoissa sääoloissa; rankka- tai räntäsateessa, tai kun esim. ruuhkatilanteessa on todella paljon ajoneuvoja tai mp jää rekan tai jonkin muun ajoneuvon taakse?

– Tulevaan 5G-matkaviestinteknologiaan perustuvat liikenteen ja erityisesti automaattiajamisen tutkimushankkeet on nähty Euroopan Unionissa erittäin tärkeäksi tutkimusaiheeksi. Meillä on käynnissä yli kymmenen projektia näistä aiheista.

– 5G-teknologia tuo aivan uusia mahdollisuuksia liikkuvaan tiedonsiirtoon niin kaistaleveyden osalta kuin pienten viiveiden muodossa. 5G-teknologiassa on se motoristeille erittäin tärkeä ominaisuus, että palvelut, jotka käyttävät tiedonsiirtoon 5G-ratkaisuja ovat käytettävissä kaikkialla, missä vain on televerkkojen kattavuutta; tämän lisäksi 5G mahdollistaa myös ajoneuvojen välisen suoran tiedonsiirron ilman verkkokuuluvuuttakin.

– Motoristit ajavat varsin usein pääväylien ja taajamien ulkopuolella, joten muut paikalliset tiedonsiirtoteknologiat eivät palvele motoristien intressejä läheskään yhtä kattavasti. Suomen liikenne- ja viestintäministeriö ja Suomen Motoristit ry SMOTO ovat yhdessä tuoneet huolensa ja kantansa esiin jo siinä vaiheessa kun EU:n komissio ja parlamentti olivat hyväksymässä vain lyhyen kantaman radioihin perustuvaa tiedonsiirtoteknologiaa ainoaksi teknologiavaihtoehdoksi, Lumiaho päättää.

Aiheesta aiemmin sivuilamme:

Kävimme VTT:ssä selvittämässä robottiautoilun haasteita: näkeekö itsekseen ajava auto moottoripyörän?

Laaja automaattiajon testaus alkaa Euroopassa - Suomesta mukana VTT

VTT ja KTM kehittävät moottoripyöristä älykkäämpiä ja turvallisempia

VTT:n robottiauto Marilyn selättämässä sumua - seuraamme kehitystä

Kaatumaraudassa on kiinni tutka, jonka valmistaja on Continental.

liskuvaT:

Tässä vielä yksi asennuskuva ja yleiskuva hallista.

Yleiskuvassa vasemmalla näkyy Martti alias VW Touareg, jota käytetään vaativien olosuhteiden automaattiajamisen tutkimuksessa. Takana näkyy FABULOS-automaattinen ja etäohjattava sukkulabussi.