Vuonna 2016 nähtiin kuljettajan korvaavan autoteknologian läpimurto kohti yleistyvää käyttöä. Useita vuosia autonomisia autojaan testanneen Googlen lisäksi suuret autovalmistajat ovat alkaneet kehittää ja testata omia prototyyppejään, ja lainsäätäjät ovat alkaneet puuttua haasteisiin lainsäädännössä. Tämä on poikinut startup-yrityksiä, ja markkinoille on tullut uusia, yllättäviä toimijoita, kuten yhteiskyytien pioneeri Uber.

Heti vuoden alussa nähtiin Audi A7, joka ajoi ilman kuljettajaa 885 km matkan San Franciscosta Las Vegasiin. Tämä käynnisti itseohjautuvien ajoneuvojen esittelyt todellisessa maailmassa, ei vain laboratorioissa. Tammikuussa myös Ford testasi autonomisia prototyyppejään Michiganissa lumiolosuhteissa haastaen LiDAR-laserin ja CMOS-kameratunnistimet toimimaan erittäin heijastavissa ja likaisissa ympäristöissä.

Myös Volvo aloitti testit Länsi-Australiassa ja julkisti suunnitelmansa vuokrata robottiautoja yleisölle Göteborgissa Ruotsissa. Muunnetuissa Volvo XC90 -autoissa on NVIDA:n upotettu DRIVE PX2 -piirikortti ja uusin Parker-suoritin kameroiden, LiDARin ja tutkan lähettämien anturitietojen käsittelemiseen. Parker-piirissä on kaksi NVIDIA:n toisen sukupolven 64-bittistä Denver ARM -ydintä ja neljä 64-bittistä ARM Cortex A57 -ydintä. Yhdessä ne antavat jopa 1,5 teraflopsin suorituskyvyn, minkä lisäksi järjestelmässä on uusin 256-grafiikkasuoritin.

Ranskalainen startup Navya toi markkinoille oman autonomisen joukkokuljetusautonsa, joka kuljettaa jopa 16 matkustajaa kerralla ympäri EDF:n ydinvoimalaa. Tämä ajoneuvo, jota kutsutaan myös nimellä Navya, käyttää kahta eri tyyppistä LiDARia jalankulkijoiden ja edessä olevan tien tunnistamiseen. Uudet sukkulabussit kulkevat kolmen minuutin välein, ja ne korvaavat useita perinteisiä busseja tuottaen EDF:lle yli 3 miljoonan euron säästöt käyttökuluissa.

Myös kaksi muuta autonomista joukkoliikennejärjestelmää on tulossa markkinoille Euroopassa. Ranskalaisen EasyMilen Citymobil2 EU -projektiin suunnittelemat sähkötoimiset WEpod-podit ovat jo kuljettaneet yli 19 000 matkustajaa Vantaalla ja Sveitsin Lausannessa. Hollantilainen 2getthere puolestaan valmistaa ajoneuvoja, joita on nähty teillä Masdarin kaupungissa Hollannissa. Nämä autot käyttävät ohjelmistossa määritettäviä virtuaalisia reittejä ja laskevat jatkuvasti sijaintiaan suhteessa lähtöpisteeseen. Ne mittaavat etäisyyden laskemalla renkaiden kierrosmäärän, ja sijainti kalibroidaan käyttämällä ulkoisia viitteitä – yksinkertaisia passiivisia magneetteja, joita on upotettu tien pintaan. Pienet sylinterimäiset magneetit sijoitetaan 2 metrin välein, ja ne antavat 2 cm:n tarkkuuden suorilla osuuksilla. Tällä ns. FROG-navigointiteknologialla vältetään fyysisten ohjainten, kuten kiskojen tai kaapeleiden, kustannukset.

Podeja on jo yleisillä teillä, mutta tutkijat haluavat laajentaa käyttöä kaikenlaisille teille ja erilaisiin olosuhteisiin täysin itseohjautuvina. Eindhovenin teknisen yliopiston johtama 4 miljoonan euron i-CAVE-tutkimusohjelma tutkii parhaillaan kahden 2getthere-podin liittämistä yhteen ”virtuaaliseksi junaksi”, jossa podit kulkevat 0,3 sekuntia toisistaan erillään ja ovat langattomassa yhteydessä mukautuvaan nopeudensäätöjärjestelmään (CACC).

Yksi robottiautoteknologian suurimpia ravisuttajia tänä vuonna oli Uberin tulo markkinoille. Se hankki koko Carnegie Mellonin yliopiston tutkimusryhmän ja alkoi tuoda markkinoille itseohjautuvia takseja Pittsburgissa. Nämä autot, Fordin Fusion ja Volvon XC90, käyttävät Carnegie Mellonin ohjelmistoa ja toimivat autonomisesti, mutta niissä on edelleen kuljettaja, joka hätätilanteessa voi ottaa hallinnan käsiinsä. Pittsburghin hanketta edelsi Uberin jo toinen markkinoille tuoma autonominen ajoneuvo, Otto. 91 henkilöä työllistävä startup-yritys kehittää järjestelmiä ja ohjelmistoja itseohjautuviin rekka-autoihin. Osa yrityksen henkilöstöstä on työskennellyt aiemmin Googlen, Applen ja Teslan itseohjautuvia autoja kehittäneissä tiimeissä.

Yritys kilpailee Daimler-Benzin kanssa, joka myös on esitellyt itseohjautuvan rekka-auton. Nämä tulevaisuuden rekat käyttävät tutka-antureita, jotka ovat yhteydessä kaasu- ja jarrujärjestelmiin. Rekat voivat kulkea vain muutaman metrin etäisyydellä toisistaan, mikä vähentää ilmanvastusta ja parantaa polttoainetehokkuutta. Etupuolen tutka-anturi ulottuu 250 metriin ja kuvaa 18 asteen segmenttiä, lyhyen etäisyyden anturi ulottuu 70 metriin ja kuvaa 130 asteen segmenttiä. Kojelaudan päälle asennettu stereokamera yltää 100 metriin, ja sen kuvausalue on 45 astetta vaaka-suunnassa ja 27 astetta pystysuunnassa. Järjestelmä valvoo sekä yksi- että kaksikaistaisia teitä, jalankulkijoita, liikkuvia ja paikallaan olevia kohteita, liikennemerkkejä ja jopa tien pintaa. Kamera tunnistaa kaiken taustasta erottuvan, joten se voi mitata tarkasti etäisyyksiä rekan yläpuolelta ja sivuilta.

Yhdysvallat ei ole ainoa maa, jonka teillä kulkee autonomisia takseja. NuTonomy on tuomassa Singaporen kaduille ilman kuljettajaa toimivia takseja, joissa on LiDAR, CMOS-kamera ja tutka-anturit.

Yksi robottiautojen testausta ja markkinoille tuloa hidastanut tekijä on ollut lainsäädännön puutteellinen tuki teknologialle. Tähän asti autossa tai rekka-autossa on täytynyt olla kuljettaja. Nyt Yhdysvaltain liikenneministeriön automaattisia ajoneuvoja koskevat määräykset sallivat täysin itse ohjautuvat ajoneuvot ainakin joissakin olosuhteissa. Osa pitkälle automatisoituja ajoneuvoja koskevista määräyksistä koskee myös osittaista automatisointia, kuten kuljettajaa avustavia järjestelmiä, joita autovalmistajat jo tänä päivänä käyttävät.

Valmistajille, kehittäjille ja muille organisaatioille suunnatut ohjeet sisältävät 15 kohdan turvallisuusarvion, jolla pyritään varmistamaan automatisoitujen ajoneuvojen suunnittelun, kehityksen, testauksen ja käyttöönoton turvallisuus. Ohjeet koskevat kaikkia organisaatioita, jotka testaavat, käyttävät ja/tai tuovat markkinoille automaattisia ajoneuvoja, mikä tarkoittaa nykyisiä autotehtaita ja osien toimittajia sekä teknologiayrityksiä, startup-yrityksiä ja kaluston käyttäjiä, jotka ovat Autonomous Stuffin asiakkaita.

15 pisteen turvallisuusarviossa asetetaan tavoitteet luotettavalle suunnittelulle. Se sallii erilaisia menetelmiä kohteiden ja tapahtumien tunnistamiseen, tieturvallisuuden noudattamiseen sekä reagoimiseen tilanteessa, jossa pitkälle automatisoituun ajoneuvoon tulee järjestelmävirhe. Se kattaa myös automatisoidun järjestelmän testaus-, validointi- ja tarkastusmenetelmät, tietojen tallennus- ja jakamisvaatimukset, onnettomuuden jälkeisen toiminnan sekä ajoneuvojen kyberturvallisuuden.

Kun määräykset syyskuussa julkaistiin, kaikilla itseohjautuvilla autoilla oli sama teknologiatoimittaja, Autonomous Stuff. Sen automatisoitu tutkimus- ja kehitysalusta oli käytössä Michiganin yliopiston Mcity-autossa, ja se toimitti teknologiaa Carnegie Mellonin yliopiston, MIT:n, Stanfordin, Kalifornian Berkeleyn yliopiston, Michiganin yliopiston ja Virginia Tech Transportation Instituten itseohjautuviin autoihin. Yritys toimittaa antureita ja mm. Polysync-väliohjelmistoa, jota myös Kia käyttää itseohjautuvassa Soul-mallissaan.

Vuodesta 2017 näyttäisi tulevan vielä merkittävämpi, kun tunnistin- ja ohjelmistoteknologia kehittyy. Tulevaisuus näyttää, siirtyykö robottiautoteknologiaan mukaan lähtenyt Apple laitteistopuolelle vai keskittyykö se edelleen ohjelmistoon. Itseohjautuvia takseja ja rekkoja tulee markkinoille eri puolilla maailmaa tosielämän käyttöön. Tämä tuo tietenkin mukanaan myös ongelmia. Googlen itseohjautuva auto on jo ollut mukana useissa kolareissa, ja Teslan Autopilotin tunnistimet ovat aiheuttaneet onnettomuuksia, vaikkei ajoneuvon ohjausjärjestelmä olekaan täysin autonominen.

On kuitenkin monia alustoja, jotka ovat jo nyt riittävän valmiita siirtymään kaupalliseen käyttöön julkisille teille, mikä on iso askel. Vuonna 2017 tullaan näkemään lisää tulokkaita erityisesti joukkokuljetuksiin kehityksen edetessä kohti autonomisia henkilöautoja ja rekkoja 2020-luvun teille.

Mark Patrick, Mouser Electronics