Kategoriat
Markkinoilla on jo autoja, jotka pystyvät ottamaan vastuun auton ajamisesta kasvavissa määrin. Mistä tässä kolmostasossa on kysymys ja mihin tämän tasoisella ADAS-teknologialla varustettu Mercedes-Benz kykenee?
Kuusi tasoa
Autonomisen ajamisen kehitysvaiheet on jaettu kuuteen tasoon, jotka on merkitty numeroin 0-5.
0 tarkoittaa alinta, täysin manuaalista tasoa ja 5 vastaavasti korkeinta tasoa, jossa ajaminen voi tapahtua ilman kuljettajan osallistumista.
Tasojen jaottelu perustuu SAE:n (Society of Automotive Engineers) alalla yleisesti käytettyyn standardiin merkinnällä J3016.
Standardina SAE J3016 on päivittyvä, sillä se kehittyy sitä mukaan, kun ajoneuvo- ja teknologiateollisuus sekä itse standardisointi kehittyvät.
Ajoneuvo- ja teknologiateollisuuden tavoite on ilmeisen selvä, sillä vähänkään pidemmällä aikavälillä ollaan matkalla kohti osittain ja täysin autonomista ajamista – ainakin tietyin reunaehdoin.
Jotta tähän päästäisiin, tarvitaan innovointia, kehitystyötä, laajaa testaamista, ehkäpä myös erehdyksiä sekä uudelleenarviointeja. Lienee kuitenkin selvää, että tehokkaalle, ennakoivalle ja intuitiiviselle tekoälylle ja kehittyneille ohjelmistoratkaisuille tulee olemaan tarvetta.
Miten tasot 0-5 on lajiteltu?
Taso 0 siis tarkoittaa, että minkäänlaisia ajamista avustavia toimintoja ei ole, vaan kuljettaja suorittaa kaikki toimenpiteet. Tällä haavaa valtaosa tiellä liikkuvista ajoneuvoista edustaa nollatasoa.
Taso 1 on yhtä kuin avustettu taso, jossa kuljettaja suorittaa toiminnot, mutta voi haluttaessa aktivoida joitain avustavia toimintoja.
Taso 2 puolestaan tarkoittaa osittain automatisoitua tasoa, jossa ajoneuvo pystyy ottamaan vastuun laajemmista ajotoiminnoista pidemmillä matkoilla. Vastuu ajamisesta ja ajoneuvon toiminnoista on kuitenkin aina kuljettajalla. Taso 2 autoja on jo laajalti myynnissä.
Taso 3 on varsin pitkälle automatisoitu taso, jossa auton järjestelmät pystyvät käsittelemään edellistä monimutkaisempia ajotehtäviä. Kolmostasossa kuljettajan ei tarvitse aktiivisesti seurata liikennettä, vaan ajaminen voidaan reunaehdon luovuttaa järjestelmien hallintaan. Tarvittaessa kuljettajaa pyydetään tai kehotetaan ottamaan vastuu ajotehtävän suorittamisesta nopeastikin, esimerkiksi viidessä sekunnissa.
Taso 4 on pitkälle automatisoitu korkean teknologian taso, jossa auto etenee suurimmaksi osaksi omatoimisesti. Ajaminen voi tapahtua joko moottori- tai maantiellä ja kaupungissa sekä sisältää esimerkiksi pysäköinnin automatisoituun parkkitaloon.
Häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi auton tulee olla käytännössä jatkuvassa kommunikaatiotilassa ympäristönsä kanssa. Tietoa väylästä ja sen tilasta kerätään mobiilin internetin, 5G-verkon ja korkean resoluution karttainformaation avulla.
Taso 5 onkin jo kuljettajaton taso, jossa auto omatoimisesti vastaa ajotoiminnoista kaikissa liikenneympäristöissä ja kaikilla nopeusalueilla. Tällöin kuljettajasta tulee matkustaja.
Taso 3 on jo todellisuutta
Toimiakseen järjestelmä vaatii kehittynyttä anturi- ja tunnistintekniikkaa sekä tehokkaita ja erottelukykyisiä kameroita. Näiden laitteiden avulla määritetään auton positio ja tila kuin myös ympäristön esteellisyys tai esteettömyys. Lisäksi tarvitaan prosessointitehoa, jotta antureiden ja tunnistimien välittämä datavirta nopeasti muodostaisi selkeän ja yksiselitteisen kokonaiskuvan auton sijainnin ja tilan sekä ympäristön välillä.
Tason 3 täyttäviä autoja on jo markkinoilla, kuten Mercedes-Benzin esimerkki osoittaa.
Ero tason 2 ja tason 3 ajoneuvovarustuksen välillä ei välttämättä ole järin suuri, mutta joitain lisätunnistimia ja tehokkaampaa prosessoritekniikkaa on yleensä päädytty käyttämään.
Valmistajien mukaan taso 3 teknologian avulla tähdätään vähentämään inhimillisistä tekijöistä johtuvia vaaratilanteita ja onnettomuuksia, parantamaan liikkumisen tehokkuutta, lisäämään mukavuutta ja esimerkiksi edistämään sosiaalista osallistumista.
Autonomiatason nousu tasolta 2 tasolle 3 tarkoittaa myös sitä, että siirrytään kuljettajakeskeisestä ajamisesta merkittävä steppi automatisoidun ajamisen suuntaan.
Mercedes-Benzin teknologiapaketti
Mercedes-Benz on varustanut SAE Level 3-tason autonsa sangen kattavalla teknologiapaketilla.
Ennestään käytössä olleen tunnistin- ja kameratekniikan lisäksi pitkän kantomatkan laservalopulssiin perustuvaa Lidar-tutkaa, takalasille asennettua taaksepäin katsovaa kameraa, useita mikrofoneja sekä tien kosteutta mittavaa anturia.
Auton paikannuksessa käytetään tavallista tarkempaa GPS-menetelmää, jota täydennetään korkean resoluution 3D-karttatiedoilla.
Ohjaava elektroniikka sisältää keskeisen HPC-ohjainlaitteen siihen tallennettuine ohjelmistoineen ja algoritmeineen. Prosessoritekniikka on toteutettu usean ytimen toteutuksella ja graafisella prosessointiyksiköllä.
Tason 3 käyttö on rajoitettua
Taso 3 tarjoamista autonomisia ominaisuuksia ei pystytä hyödyntämään kaikissa tilanteissa eikä kaikissa olosuhteissa. Autojen tulee liikkua samaan suuntaan, mutta järjestelmän tulee hallita myös ruuhkatilanne.
Silti pidempiaikainen edellä ajavan lähituntumassa ajaminen saattaa johtaa ajamisen vastuun siirtymisen kuljettajan vastuulle. Lisäksi ensi alkuun järjestelmän toiminnalla on kiinteä nopeusrajoitus 60 km/h tai Yhdysvalloissa 40 mph, kuten Nevadan osavaltion tapaus osoittaa.
Yllä kuvattu ei johdu tekniikasta, vaan viranomaisten auton tyyppihyväksynnässä esittämistä vaatimuksista. On täysin mahdollista, että lähivuosina ainakin Saksassa nopeusrajoitus tullaan nostamaan tasolle 130 km/h
Sääolot ja ajo-olosuhteet ylipäätänsä asettavat oman vaatimuksensa autonomian käyttämiselle.
Lumisade tai rankka vesisade eivät järjestelmän tunnistimilta jää huomaamatta. Tällöin kuljettajan tulee ottaa täysi vastuu autolla ajamisesta, muutoin matkanteko tyssää.
Tien rakennustyöt otettu huomioon
Lisäksi tietyömaat ja muut tiestöön kohdistuvat rakennustyöt saavat aikaan eroja reaaliaikaisen liikennedatan ja karttatietojen sekä myös mahdollisesti liikennemerkkien välillä.
Kuljettaja saa hyvissä ajoin tiedon pienestä, mutta hallinnassa olevasta tietoristiriidasta joutuen ottamaan vastuun auton hallinnasta ainakin työmaan ajaksi.
Turvallisuuden takaamiseksi ajoneuvon järjestelmät voivat automaattisesti luoda tilannekohtaisen pelastautumiskaistan, pysäyttää auton ja kytkeä hätävilkut päälle.
Ainakin tällä hetkellä Mercedes-Benz tarjoaa SAE Level 3-tasoa uuteen S-malliin ja sähkökäyttöiseen EQS-malliin.
Juha Kiiskinen JK- Textservice
Kirjoittajan arkisto- juha@textservice.fi