Talviolosuhteiden vaikutus autonomisten ajoneuvojen sensoreihin : Vertailututkimus eri sensoriteknologioista

Abstract

Autonomisten ajoneuvojen teknologinen kehitys on ottanut suuria kehitysaskeleita, mutta erityisesti talviolosuhteiden tuottamien haasteiden tarkastelu ajoneuvojen sensorijärjestelmien kannalta on jäänyt vähäiseksi. Tässä kandidaatintutkielmassa perehdytään kolmeen keskeiseen sensorityyppiin, joita ovat LiDAR-, RADAR- ja kamerasensori. Tutkielmassa tarkastellaan, miten lumi, vesi, jää, huurre, pimeys, heijastukset ja sumu vaikuttavat sensorien suorituskykyyn. Tutkimus on kirjallisuuskatsaus, jossa kootaan yhteen aiempien tutkimusten teoreettisia ja kokeellisia tulkintoja sensorien vahvuuksista ja heikkouksista näissä olosuhteissa.

Tutkielma tuo ilmi yksittäisten sensorien rajoituksia talviolosuhteissa. Näitä ovat esimerkiksi kameroiden alttius näkyvyyttä häiritseville tekijöille, kuten pimeydelle ja lumisateelle tai LiDARin haastavia olosuhteita, esimerkkinä sumu ja sade tai RADAR-sensorien kyvykkyys talviolosuhteissa, mutta niiden puutteellinen tiedon tuottaminen. Tutkielmassa nostetaan ratkaisuksi sensorifuusio, joka tarkoittaa eri sensorien datan yhdistämistä. Fuusio tarjoaa tehokkaan tavan kompensoida yksittäisten sensorien heikkouksia ja näin lisätä toimintavarmuutta. Tutkielma toteaa tehokkaan ja sääolosuhteisiin sopeutuvan sensorifuusiojärjestelmän mahdollistavan luotettavan havainnointijärjestelmän autonomisille ajoneuvoille, mutta tämän saavuttamiseksi on tarvetta teknologian kehitykselle ja laajemmille jatkotutkimuksille.