Teema

Auto tunnistaa kohta katseesi ja värisyttää penkkiä ahterisi alla – Älylaitteilla toimivat autot voivat olla koeajossa jo ensi vuonna

Tampereen yliopisto kehittää alan yritysten kanssa autojen moniaistillisia ja älykkäitä käyttöliittymiä. Sensorit ja anturit välittävät kuljettajalle koko ajan enemmän tietoa esimerkiksi vaaratilanteista ja osaavat lukea kuljettajan katseen suuntaa.
Kuljettajan käyttäytymistä ja reaktioita erilaisiin ärsykkeisiin tutkitaan Taushi-tutkimuskeskuksen simulaattorissa. Uusi tutkimuslaitteisto on parhaillaan rakenteilla. Jani Lylykankaan ajosuoritusta seuraavat tutkija Jussi Rantala (vas.), professori Roope Raisamo ja yhteyspäällikkö Arto Hippula. Kuva: Kari Pitkänen
Kuljettajan käyttäytymistä ja reaktioita erilaisiin ärsykkeisiin tutkitaan Taushi-tutkimuskeskuksen simulaattorissa. Uusi tutkimuslaitteisto on parhaillaan rakenteilla. Jani Lylykankaan ajosuoritusta seuraavat tutkija Jussi Rantala (vas.), professori Roope Raisamo ja yhteyspäällikkö Arto Hippula. Kuva: Kari Pitkänen

Sähkö ja äly. Nämä kaksi autoteollisuuden valtatrendiä muokkaavat parhaillaan vahvimmin sitä, millaisilla autoilla ajamme 2020-luvulla ja miten koko liikenne muuttuu lähivuosikymmeninä.

Suomessa ei katsella kehitystä sivusta. Alalla toimivat yliopistot ja teknologiayritykset pohtivat parhaillaan, miten autoalan jatkuvasti kiihtyvästä kehityksestä kyetään generoimaan uutta suomalaista osaamista, työpaikkoja, vientituloja ja hyvinvointia.

Pisimmällä on Tampereen yliopiston Tauchi-tutkimuskeskus. Sen johtamalla MIVI-tutkimushankkeella on kunnianhimoinen tavoite: auton ”aivot” eli kaikkia toimintoja ohjaava käyttöliittymä, joka ymmärtäisi ihmiskuljettajaa nykyistä paremmin ja tekisi autoilusta tekoälyn tukemana vaivatonta ja turvallista.

– Näemme uusien laitteistojen ja ohjelmistojen osalta myös erittäin hyviä liiketoimintamahdollisuuksia suomalaiselle osaamiselle, konsortiohankkeen johtaja, professori Roope Raisamo visioi.

Autojen kojelaudat ovat muuttuneet monitoiminäyttöjen hallitsemiksi tietoviihdekeskuksiksi, mutta niiden käytettävyydessä on usein parantamisen varaa. Muotoilujohtaja Gorden Wagener esitteli Mercedes-Benzin uutta MBUX-käyttöjärjestelmää GLB-mallin koeajotilaisuudessa Espanjassa. Kuva: Kari Pitkänen
Autojen kojelaudat ovat muuttuneet monitoiminäyttöjen hallitsemiksi tietoviihdekeskuksiksi, mutta niiden käytettävyydessä on usein parantamisen varaa. Muotoilujohtaja Gorden Wagener esitteli Mercedes-Benzin uutta MBUX-käyttöjärjestelmää GLB-mallin koeajotilaisuudessa Espanjassa. Kuva: Kari Pitkänen

Auto on kuin pyörillä kulkeva tietokone

Autot ovat jo muuttuneet ja kehittyvät koko ajan vahvemmin pyörillä kulkeviksi ja toistensa kanssa kommunikoiviksi tietokoneiksi.

Moderni informaatioteknologia integroidaan mukaan automalleihin jo tehtaan liukuhihnalla. Kehitys tuo kuljettajille lisää opittavaa ja hallittavaa – erityisesti vaaratilanteissa, joissa hänen olisi kyettävä reagoimaan nopeasti ja lähes vaistonvaraisesti.

– Sensorit ja anturit välittävät koko ajan enemmän tietoa. Ihmisen hahmotuskyky on kuitenkin rajallinen, joten seuraus voi olla paheneva infoähky autossa, Raisamo huomauttaa.

Teknologia ja sen käytön opettelu voi myös viedä huomiota pois tärkeimmästä eli turvallisesta ajamisesta.

– Autot pitäisi suunnitella siten, että kuljettaja saa joka tilanteessa juuri oikean tiedon oikealla tavalla.

Tutkimusapulainen Petri Ronkainen näyttää, miten keinotodellisuuden VR-teknologiaa voidaan hyödyntää käyttöliittymiä kehitettäessä. Kuva: Kari Pitkänen
Tutkimusapulainen Petri Ronkainen näyttää, miten keinotodellisuuden VR-teknologiaa voidaan hyödyntää käyttöliittymiä kehitettäessä. Kuva: Kari Pitkänen

Penkki ilmaisee värinällä, mihin käännytään

Tulevaisuudessa tällainen ”oikea tieto” voidaan tarjota kuljettajalle muutenkin kuin pelkän visuaalisen käyttöliittymän kuten infonäytön välityksellä.

Suomalaiskonsortion tähtäimessä on aidosti moniaistillinen auton käyttöliittymä. Se välittäisi tietoa vaikkapa näkö-, kuulo- ja tuntoaistien kautta.

Esimerkiksi kuljettajan penkki voi ilmaista värisemällä halutun käännöksen suunnan eli antaa niin sanottua haptista palautetta ja ohjeita kuljettajalle.

– Kun tutkimme auton törmäysvaroittimen toimintaa simulaattorilla, havaitsimme, että kaasupolkimeen lisätty värinätoiminto nopeutti jarrutusreaktiota hätätilanteissa, MIVI-hankkeessa mukana oleva tutkijatohtori Jani Lylykangas kertoo.

Tamperelaisvisiossa auton kaikki sisäpinnat toimivat lopulta vuorovaikutteisesti. Näin niitä käytettäisiin auton aputoimintojen ohjauksessa tuntopalautteeseen perustuvien käsieleiden ja sormiliikkeiden avulla.

Tällaista ultraääniteknologiaan perustuvaa ratkaisua Tauchin tutkijat kokeilevat jo laboratorio-olosuhteissa. Kennon päällä liikuteltavalla kädellä voi esimerkiksi säädellä valo- tai muita kytkimiä. Ihminen aistii ultraäänen keveänä väreilynä käden iholla.

Samoin auto voi jatkossa tunnistaa kuljettajan aikomukset ja komennot intuitiivisesti katseen suunnasta ja aktivoida näin toimintoja, muuttaa valaistusta tai säätää ilmastointia matkustamon eri osissa.

Tietokone näyttää, miten ultraäänikeila kohdistuu kämmenpohjaan. Kuva: Kari Pitkänen
Tietokone näyttää, miten ultraäänikeila kohdistuu kämmenpohjaan. Kuva: Kari Pitkänen

Ei pelkkää insinööritiedettä

Tampereen yliopiston Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnan Tauchi-tutkimuskeskus on maailmankin mittakaavassa huomattava käyttöliittymätutkimuksen osaamiskeskus.

Töissä on noin 50 tutkijaa, perinteet jo parin vuosikymmenen mittaiset ja yhteistyö suomalaisyritysten sekä kansainvälisten oppilaitosten kanssa tiivistä.

– Meidän vahvuutemme on, että hallitsemme paitsi tekniikan, myös ihmisen ja hänen käyttäytymisensä, professori Raisamo kiteyttää.

Yhteyspäällikkö Arto Hippula pitää MIVI-hankkeen vahvuutena monialaista osaamista.

– Näyttää vahvasti siltä, että onnistumme tekemään aika käänteentekeviä juttuja. Tämä on industrialismin uusi vaihe, jossa uutta teknologiaa luodaan ihmisen omista lähtökohdista, hän sanoo.

– Tähän mennessä kukin yritys on mennyt yksin autonvalmistajan luokse keksintöineen. Yhdessä voimme tarjota integroituja, moniaistillisia käyttöratkaisuja, joissa myös design on alusta alkaen mukana. Tämä on juuri sitä, mitä autotehtaat nyt haluavat.

MIVI-hanke jatkuu vuoteen 2021. Käyttöliittymien pilotointi ajoneuvoissa käynnistyy noin vuoden kuluttua hankkeessa mukana olevan Nokian Renkaiden testiradalla Nokialla.

Valmiit liittymäratkaisut on määrä esitellä kuluttajaelektroniikan CES-messuilla Las Vegasissa vuonna 2021 ja sitä ennen Saksan Stuttgartissa.

MIVI-hanke

Tampereen yliopiston koordinoima MIVI-hanke kehittää autojen uusia käyttöliittymiä. Lisäksi tutkitaan osittain autonomisten robottiajoneuvojen hallintaa.

MIVI tulee sanoista Multimodal in-Vehicle Interaction and Intelligent Information Presentation.

Tauchi-tutkimuskeskuksesta MIVIin osallistuvat Roope Raisamon, Veikko Surakan ja Markku Turusen johtamat tutkimusryhmät.

Yrityksistä mukana ovat Rightware, Siili Solutions, Canatu, Nokia Technologies, Modulight, Visidon, TactoTek, Nokian Renkaat, Vaisala, Pilkington Automotive Finland sekä BHTC Finland.

MIVI ajoittuu vuosille 2019–2021 ja sen budjetti on 8,5 miljoonaa euroa.

Hankkeen rahoittavat Business Finland (3,8 me.), osallistuvat yritykset ja Tampereen yliopisto.

Kansainväliset yhteistyökumppanit ovat University of California (Santa Barbara), Purdue University sekä Bentley University, joiden kanssa toteutetaan myös tutkijavaihtoa.