Otonom Araç Teknolojisi

Otonom Araç Teknolojisi

Herkese merhabalar! Artık günümüz teknolojisinde her gün farklı şeyler duyuyoruz. Uçan arabalar, kendi kendine giden arabalar ,siber savaşlar, veri savaşları vb. gibi teori ve gerçeklerle uyanıyoruz ve kalkıyoruz. Ama şu da bir gerçek ki bu varsayımlar bu gidişle yakın zamanda gerçekleşecek. Lafı uzatmadan birkaç on yıl önce sadece teoriden ve iddiadan öteye gidemeyen kendi kendini kontrol edebilen araçlar yani otonom araçlar yazımıza geçelim . bu yazımız sadece temel bir bilgi kümesi işlevi görüyor. Eğer otonom araçlara ilgi duyan arkadaşlar varsa bu konuda bayağı emek vermeleri gerekecektir :)

Otonom nedir?

Otonom, bir sistemin kendine özgü çalışabilme yeteneğidir .Sözlüklerde bağımsız ve özerk anlamlarında karşılık bulur. Örneğin otomatik vitesli bir arabada ,sürücünün vites değiştirmesi gerekmeksizin vites değişimi otonom bir özelliktir. Benzer şekilde ,bir evde otomatik bir termostatın evin sıcaklığını otomatik ayarlaması otonom bir özelliktir. Bu örneklerde de görüldüğü gibi otonom sistemler kendilerine verilen görevleri otomatik olarak yerine getirebilme yeteneğine sahiptirler. 

Otonom Araç Nedir?

Otonom araç, bilinen diğer adlarıyla robot arabasürücüsüz araba, çevresini algılayabilen ve çok az insan girdisi veya hiç girdi olmadan hareket edebilen bir otomobil türüdür. Otonom araçlar, içerisinde bulundurdukları otomatik kontrol sistemleri sayesinde bir sürücüye ihtiyaç duymadan yolu, trafik akışını ve çevresini algılayarak sürücünün müdahalesi olmadan seyir halinde gidebilen otomobillerdir. Otonom araçlar kamera, sensör, radar, LİDaR, küresel konumlandırma sistemi, odometri, bilgisayar görüşü gibi teknolojiler ve çeşitli yazılım tekniklerini kullanarak çevresindeki nesneleri algılayabilmektedir. Kullanılan donanımsal elemanlardan alınan verilerin yapay zeka yöntemleri kullanılarak bir araya getirilmesiyle araçların otonom olması sağlanmaktadır. Hali hazırda günlük seyahatlerde ve taşımacılık alanında kullanılmaya başlanan bu teknoloji otomotiv dünyasının gelecek manzaralarından önemli ipuçları veriyor.

Otonom Araçlar Nasıl Çalışır?

Otonom araçlar, otomatik kontrol sistem donanımları sayesinde insan faktörüne ihtiyaç duymadan yolu, trafik durumunu ve çevre şartlarını algılayarak gidebilen otomobillerdir.

Otonom araçlar otomatik pilot sürüşünü, tekerleklere yerleştirilen ultrasonik sensörler sayesinde trafikteki fren yapan ve park halindeki araçların konumlarını belirleyerek yapıyor. Böylece sensörün, merkezi bilgisayar sistemine ilettiği bu veriler, aracın direksiyon kontrolü, yavaşlama, hızlanma gibi manevralarını doğru ve hızlı bir şekilde gerçekleştirmesini sağlıyor. Sistemin temelini yazılımlar oluşturuyor ve gündelik hayatın temposunda çoktan yerini alan yapay zeka kavramı, sürücüsüz otomobillerdeki baş rolü de böylece kapıyor. Yapay zekanın tarama ve veri analizi yapabilmesini sağlayan donanımlar ise kamera ve sensörler. Ultrasonik sensörler, insan kulağının algılayamayacağı düzeyde ses dalgaları yayan ve ses dalgalarına göre mesafe ölçebilen özelliklere sahip. Kameralarla birlikte çalışan bu mekanizma, güzergah üzerindeki tabelaları, yayaları yani canlı ve cansız tüm nesneleri algılıyor. Elbette böylesine kusursuz bir tasarımın hata yapma payı da oldukça düşük ve sürücü için bambaşka bir deneyim sunan bu araçlarda güvenlik, her zaman üst seviyede seyrediyor.

Otonom Araç Sistemleri Nelerdir?

Otonom araçlarda kullanılan başlıca sistemler şunlardır:

  • Radar: Radar, radyo dalgalarıyla aracın çevresindeki nesnelerin mesafesi, yönü ve hızı hakkında bilgi elde etmeye yarıyor. Kötü hava koşullarında yetersiz kalan diğer yüksek çözünürlüklü sensörleri desteklemek için kullanılıyor.
  • LiDaR: LiDaR (Light Detection and Ranging) teknolojisi coğrafi verileri toplayarak 3D haritalara yansıtılan çevresel modellemelerin üretilmesine yardımcı oluyor. Radara göre çok daha yüksek çözünürlüğe sahip olan LiDaR sistemi lazer ışınları yayarak çalışıyor.
  • Kameralar: Kameralardan elde edilen veriler bilgisayar yazılımı tarafından işlenerek otomobilin çevresiyle ilgili detaylı bilgilerin tanımlanmasına yarıyor.
  • Destekleyici sensörler: GPS takibi ve nesne algılama için kullanılan ultrasonik sensörlerin yanı sıra aracın süratini ölçen donanımları içeriyor.
  • Bilgisayar: Otonom araçların beyni olarak da bilinen bilgisayarlı ölçümleme sistemlerinin sensör verilerini etkili bir şekilde işlemek ve gerçek zamanlı arayüz oluşturmak gibi görevleri bulunuyor.

Aşağıdaki şekilde araç için gerekli sistemlerin dizaynı mevcuttur.

 


Otonom Araçlardaki Sürüş Seviyeleri

Sürüş seviyeleri olarak 6 seviyeden bahsedilebilir.

0. Seviye: Otomasyonun olmadığı bu sürüşlerde dinamik sürüş görevini insan yerine getirmektedir. Direksiyon idaresi, hızlandırma ve frenleme gibi tüm hareketler sürücünün manuel kontrolündedir. Acil fren sistemleri, bu seviye için gösterilen örneklerden biridir.

1.Seviye: Bu seviyedeki araçlar en düşük otomasyon düzeyine sahip olup tek bir otomatik sistem içerir. Araçta sürücü asistanın bulunmakta ve hızlanma, frenleme ve çevre kontrolü gibi sürüşün çeşitli yönlerini tamamen kendisi üstlenmektedir. Sürücünün gaza basmaksızın belli bir hızda ve takip mesafesini koruyarak gidebilmesini sağlayan uyarlanabilir hız sabitleyiciler (adaptive cruise control) bu seviye için örnek gösterilebilir. 

 2. Seviye: Kısmı otomasyonun olduğu sürüşlerde araç, direksiyon idaresi ve hızlanma ile yavaşlama konusunda sürücüye yardım etmektedir. Bununla birlikte sürücü her an araç idaresini, kontrolünü ele alabilecek şekilde tüm süreçleri izler. İkinci seviye için örnek, Tesla’nın otopilot sistemini içeren araçları olabilir. 

3. Seviye: Koşullu otonom sürüşlerdeki en önemli özellik araçtaki “çevresel algılama” işlevidir. Örneğin bu seviyedeki araçlar ani fren yapabildiği gibi yavaş hareket eden aracı geçerken hızlanabilir de. Üçüncü ve sonraki seviyelerde dikkat çeken en önemli husus ise sistemin sürüş sırasında meydana gelebilecek zararlardan sorumlu olmasıdır. Diğer taraftan sistemin görevini yerine getirmemesi ihtimali karşısında sürücü her an araç kontrolünü üstlenmeye hazır olmalıdır. Ancak sistem, sürücünün aracın kontrolünü ele alıp alamayacağından emin olmak için izleme teknolojisi ile onun yüz ifadelerini ve vücut ısısını takip edebilecektir. Söz konusu izlemeyi gerçekleştirmek için araca yerleştirilen kameralar ve direksiyona monte edilen sensörler sürücünün yüz ifadesini, vücut sıcaklığını ve nabzını kaydetmektedir. Sistem sürücünün direksiyon hakimiyetini sağlayamayacağına karar verdiğinde aracı sürme yetkisini sürücüye devretmeyecek, bunun yerine otomatik olarak duracaktır. Dolayısıyla izleme teknolojisinden yararlanılan bu süreçte sürücünün içerisinde sağlık ve biyometrik veri barındıran birçok verisi izlenmektedir.

4. Seviye: Yüksek otonom sürüş esnasında problemle karşılaşan araç, çoğu zaman insan etkileşimine ihtiyaç duymaksızın, soruna müdahale edebilir. Diğer bir ifade ile araç sürüşü tek başına idare etme kapasitesine sahiptir. Örneğin direksiyon idaresi, frenleme, araç ve yol takibi gibi görevleri yerine getirebilmekte ve şerit değiştirme, dönme, sinyal verme gibi karar almayı gerektiren süreçlerde cevap üretebilmektedir. Fransız şirketi NAVYA ‘nın servis ve taksileri ile Waymo’nun robotaksisi (Waymo One) dikkat çeken örneklerden yalnızca ikisidir. Bu seviyedeki sürüşlerde, geniş kapasitesine rağmen sürücünün sistemi devredışı bırakması mümkündür. Son olarak dördüncü seviyedeki sürüşlerin belirli bir alanla sınırlı olarak gerçekleştirilmesi tavsiye edilmektedir.

5. Seviye: Tam anlamıyla otonom bir sürüş sunan bu seviye araçlarda insan sürücünün müdahalesine hiçbir şekilde gerek yoktur. Direksiyon idaresi, frenleme, hızlanma, çevre kontrolü trafik sıkışıklığı gibi tüm durumlarda araç kendisi aksiyon alabilir. Sürücünün dinamik sürüş görevinin ortadan kalktığı bu seviyede sürücünün istediği yere ulaşmak için sadece varış noktasını belirlemesi yeterlidir. Öyle bu seviyedeki araçların direksiyon ya da hız ve fren pedallarının bile bulunmayacağı belirtilmektedir.

Otonom Araçlarda Sorumluluk

Her teknolojik gelişimin elbette bir de etik ve sorumluluk kısmı vardır. Peki otonom araçlarda sorumluluk kime ait?

Otonom araçlarda, ilk üç seviyedeki sürüşlerden sürücünün sorumlu olduğu kabul edilmektedir. Zira bu sürüşlerde kontrol sürücüdedir. Üçüncü ve dördüncü seviyelerde ise otomatik sürüş modunda olan araçtan sistem; diğer ihtimalde ise sürücü sorumlu olmaktadır. Beşinci seviyede ise araç tam otonom olduğu için sürüşten de sistem sorumlu olur. Belirtmek gerekir ki çeşitli seviyelerdeki otonom sürüşlerin kimin kontrolünde gerçekleştirildiğini bilmek meydana gelen zararlardan sorumlu olacak kişinin tespit edilmesini kolaylaştıracaktır.