Otonom araçlar, geçmişte tamamen bir hayal iken; günümüzde gerçeğe dönüşme aşamasına gelmiştir. Otonom araçlar filmlerde gördüğümüz, hayal gücümüzü zorlayan araçlar olmuşlardı. Son teknoloji olan bu araçları daha yakından tanıyıp insanlığın teknolojideki geldiği noktaya bir göz atmaya ne dersiniz?
İçindekiler
Otonom (Sürücüsüz) Araçlar
Otonom araçlar yani “sürücüsüz araçlar” günümüz teknolojisiyle üretilen en önemli ürünlerden biridir. Sonuç olarak insan müdahalesine gerek duymaksızın, çevresindeki nesneleri algılayarak çalışabilen araçlardır. Dolayısıyla otonom araçlar faaliyet halinde bulunurlarken bir insan tarafından kontrol edilmeye ihtiyaç duymazlar. Geleneksel araçların gittiği her yere gidebilirler.
Otonom araçlar seyir halindeyken hız kontrolü yapabilmektedir. Bunun yanı sıra otomatik park ve frenleme sistemlerine sahiptir. Engel tespit sistemlerine ve mesafe kontrolü özellikleri de mevcuttur.
Nasıl Çalışırlar?
Otonom araçlar yazılım temelli olarak çalışırlar. Bu yazılımlar ile çeşitli sensörler, aktüatörler ve işlemciler kontrol edilir. Karışık bir algoritmaya ve makine öğrenme sistemlerine sahiptir.
Bu araçların çevresini algılayıp buna uygun şekilde hareket etmesini sağlayan bazı sensörler ve cihazlar vardır:
- Radar Sensörleri
Bu sensörler ile yakınında bulunan araçların konumunu analiz eder. Böylelikle meydana gelebilecek kazalar önlenebilmektedir.
- Video Kameralar
Trafik akışı içindeki durumları kontrol eder. Yani trafik ışıklarını algılayarak yol işaretlerini analiz eder. Sürücüsüz araçlar, kameraların sayesinde çevresindeki araçları takip edebilir ve yayaları algılayabilir. Bunun sonucunda da video kameralar güvenli bir sürüş sağlanmasına katkıda bulunur.
- Ultrasonik Sensörler
Ultrasonik sensörler, tekerleklerde bulunmaktadır. Buna bağlı olarak bu sensörler, park ederken diğer araçla olan mesafeyi ve kaldırımları algılamada rol oynar.
- ESC(Elektronik Stabilite Kontrolü)
ESC, birkaç modelde kullanılmaktadır. Tekerleğin hızına, eğimine ve aracın sarsılma durumuna göre hesaplama yapar.
- iBooster
iBooster, vakumlu elektromekanik servo bir frendir. Görevi 120 milisaniyeden kısa bir sürede frenler üzerinde kontrollü basınç sağlamaktır. Yani standart fren sistemlerinden üç kat daha hızlı fren yapabilmektedir. Sonuç olarak acil frenleme durumlarında güvenli bir duruş sağlamış olur.
- Lidar Sensörleri
Lidar sensörleri, ışık algılama ve menzil sensörleri olarak çalışır. Lazer temellidirler. LIDAR’ın açılımı, Light Detection And Ranging(Işık Tespiti ve Uzaklık Tayini)’dir. Bununla birlikte, lidar sistemi, kızılötesi lazer kullanır. Bu bağlamda, mesafe ölçümü ve yol kenarı tespiti onların görevidir. Sonuç olarak kazasız bir sürüş için lidar sensörlerinin görevi önemlidir.
Lidar Çalışma Prensibi
Lidar sistemi en küçük detayları bile algılar ve analiz eder. Örnek olarak, bir yayanın gömlek düğmesini algılayabilecek özelliklere sahiptir. Peki lidar sistemler bu işlemleri nasıl gerçekleştirir? Haydi buna hep birlikte göz atalım.
Lidar, derinlik çözümü üretmek amacıyla algılayacağı nesneye kısa lazer atımları gönderir. Öncelikle gönderilen bir lidar atımı cisme ulaşıyor ve geri dönmeden önce cisimde yayılıyor. Ardından ikinci lazer atımının dönüş süresini ölçüyor ve cismin şekli hakkında bilgi veriyor. Birçok lazer atımları gerçekleştiriyor. Sonunda ise nesnenin detaylı profilini çıkarıyor. Bu işlemleri oldukça hızlı bir şekilde gerçekleştiriyor.
Işık atımları, lazeri açıp kapama yöntemi ile gerçekleşir. Ancak bu durum lazerin dengesizleşmesine yol açar ve çözümlemeyi kısıtlar. Bu sebeple entegre fotonik devreye girer.
Entegre Fotonik Nedir?
Entegre fotonik, ışığın periyodik bir şekilde, hızlı ve güvenli ilerleyebilmesini sağlar. İşlemlerini internet aracılığı ile gerçekleştirir. İnternet dijital verilerinin taşınması yüz pikosaniyeye kadar oluşan ışık atımlarıyla gerçekleşir. Mach-Zehnder düzenleyicisi ile bu atımları oluşturmak mümkündür.
Mach-Zender düzenleyicisi parazit adı verilen bir dalga özelliğinden faydalanır. Öncelikle ışık dalgalarını iki kola böler. Ardından tekrar birleştirir. Işık kollardan birinde yavaşlayıp gecikirse dalga senkronizasyonu bozulur. Böylelikle ışığı engeller ve sıfırlar. Düzenleyici, gecikmeyi bir kolda değiştirir.
Otonom Araçlar ve Sürüş Seviyeleri
Sürücüsüz araçlar için altı seviye tanımlanmıştır. Sonuç olarak sıfır seviyesinden başlayıp beşinci seviyeye kadar toplam altı seviye mevcuttur.
- Seviye 0
İlk aşamadır. İnsanlar sürüş kontrollerini yerine getirir. Dolayısıyla direksiyon, hızlanma ve fren kontrolünü insan yapar. Bu seviyede araç bilgisayar sistemine sahiptir. Fakat gelişmiş bir otonom sistemden bahsetmek mümkün değildir.
- Seviye 1
Bu seviye, sürücüsüz araçlar ile ilgili somut bir seviyedir. Aslında tek bir otomatik sisteme sahiptir. Yani bu seviyede hız sabitleyici sistem mevcuttur. Sonuç olarak araç, hız monitörleri ile hız takibi yapar.
- Seviye 2
Araç, direksiyonu kontrol edebilmektedir. Bunun yanı sıra, hız kontrolü de yapabilmektedir. Fakat insan istediği zaman kontrolü ele alabilir. Ancak çevresel kontrolleri insanın yapması gerekir.
- Seviye 3
Seviye 3’te çevresel algılama yetenekleri mevcuttur. Araç çoğu sürüş görevini yerine getirir. Ama yine de insan müdahalesi gereklidir.
- Seviye 4
Araç belirli koşullar altında tüm sürüş görevlerini yerine getirir. Bununla beraber güncel olarak bilinen en yüksek seviyedir. Sürücü kontrolü tamamen bırakmıştır. Ancak bazı durumlarda yetersizdir.
- Seviye 5
Seviye 5’te araç artık her koşulda sürüş görevlerini yerine getirir. İnsan etkileşimi yoktur. Yani her durumda kontrol araçtadır. Ulaşılmak istenen seviyedir.
Sonuç olarak, teknoloji her geçen gün gelişime ve dolayısıyla değişime uğramaktadır. İlerleyen yıllarda otonom araçların yaygınlaşacağını öngörebiliyoruz. Öncelikle ileri seviye araçların, otomotiv sektörünü doğrudan etkileyip hayatımızda ne gibi değişikliklere neden olabileceğini şimdilik sadece videolardan görebiliyoruz. Otonom araçların, yapay zeka ve yazılım teknolojilerine dayanarak önümüzdeki 10 yıl içerisinde pazarda yerini alarak yaygınlaşması beklenmektedir.
Referanslar: An Introduction to Autonomous Vehicles , What is an Autonomous Car?, Otonom (Sürücüsüz) Araçlar Nedir? Nasıl Çalışır?
