Otonom Araç Nedir? Nasıl Çalışır?

Otonom araç, çevresel algılama yetenekleri ile sürücüsü olmadan kendi kendine çalışan araç demektir. Otomobil tutkunları için heyecan uyandıran bu gelişme yakından takip ediliyor. Günümüzde yapay zeka ve derin öğrenme algoritmaları ile desteklenen otonom araçlar, günümüzde taşımacılık ve günlük seyahatlerde kullanılmaya başlandı bile. Gelecek yıllarda otomotiv sektörünün daha da eğileceği bu teknoloji, meraklısı için heyecan uyandırıyor.

21. yüzyılda yaşanan gelişmelerle popüler olan otonom araçlar, aslında çok daha önceden üzerinde çalışılmaya başlanmış bir teknoloji. 1939 yılında New York Dünya Fuarı’nda ilk ortaya çıkan fikir, endüstriyel tasarımcı olan Norman Bel Geddes’in çalışmaları ile biliniyor. Futuruma Sergisi’nde tanıtılan ilk hali, bugünkü teknolojinin rehberi kabul ediliyor. 1958 yılına gelindiğinde ise hayata geçirilen çalışma, sonraki yıllarda Japon ve Alman tasarımcılar tarafından bilgisayar ve kamera sistemleri eklenerek, daha da geliştirilmiştir.

Otonom Araç Teknolojisi Nasıl Çalışır?

Otonom araçlar insan müdahalesine gerek duymayan bir sistem ile çalışır. Trafik durumunu ve çevre şartlarını algılayabilen bu araçlar, günümüz teknolojisinde en çok merak uyandıran otomobillerdendir. Tesla, bu teknolojinin ilk adımlarını atanlar arasında yer alır. Otonom araç teknolojisi, radar, GPS, odometri ve bilgisayar görüşü sistemi esas alınarak geliştirildi.

Ultrasonik sensörlerin tekerleklere yerleştirilmesi ile otomatik pilot sürüşünü yapar. Ayrıca, bu sensörler sayesinde trafikte fren yapan ve park halindeki araçların konumları belirlenir. Merkezi bilgisayar sistemine iletilen veriler sayesinde araç direksiyon hakimiyeti, yavaşlama, hızlanma gibi manevraları yapabilir. Yazılımlar, sistemin temelini oluşturur. Tarama ve veri analizi yapabilen donanımlar sayesinde, sürücüsüz otomobiller, yapay zekanın son ürünlerinden biri olarak öne çıkıyor. İnsan kulağının algılamayacağı düzeydeki ses dalgaları yayan ultrasonik sensorler, mesafe ölçebilen bir sisteme sahiptir. Bu mekanizma kameralarla birlikte çalışır. Böylece, güzergah üzerindeki tüm tabelalar, yayalar, canı ve cansız tüm nesneleri algılanır. Hata yapma payının düşük olduğu bu sistemde güvenlik her zaman ilk sırada yer alıyor.

Gerçek duyusal veriler, donanım ve yazılım sayesinde otonom araç teknolojisine hayat veriyor. Pek çok teknolojinin bir araya gelmesi ile oluşan sistem, bir dizi verinin sistematik bir şekilde çalışması ile ortaya çıkıyor. Sürücüsüz araç teknolojisi, her ne kadar korkutucu gelse de, yazılımı konusunda yıllardır yapılan çalışmalarla güvenlik düzeyini üst düzeyde tutuyor.

Birden fazla teknolojinin bir arada çalışması ile oluşan otonom araçlarda hangi teknolojilerden yararlanıldığına göz atalım.

• Radar: Radar, gelişen teknoloji ile gün geçtikçe özelliklerine yenisini ekleyerek sınırlarını zorluyor. Radyo dalgaları aracılığı ile aracın çevresindeki her nesneyi, mesafeyi, yönü ve hızı algılayabilen radar, kötü hava koşullarında yetersiz kalan diğer çözünürlüklü sensörleri desteklemek için kullanılır.
• LiDAR: LiDaR (Light Detection and Ranging) teknolojisi coğrafi verileri toplar. 3D haritalara yansıtılan çevresel modellemelerin üretilmesine yardımcı olan sistem radara göre çok daha yüksek çözünürlüğe sahiptir.LiDAR sistemi lazer ışınları yayarak çalışıyor.
• Kameralar: Otonom araçların çevre ile ilişkisini sağlayan kameralardır. Kameralardan elde edilen veriler bilgisayar yazılımı tarafından işlenerek otomobilin çevresiyle ilgili detaylı bilgilerin tanımlanması sağlanır.
• Destekleyici sensörler: Destekleyici sensorler, aracın süratini ölçen donanımlardır. GPS takibi ve nesne algılama için de kullanılır.
• Bilgisayar: Bilgisayarlı ölçümleme sistemi, otonom araçların beyni olarak bilinir. Görevi ise bilgisayarlı ölçümleme sistemlerinin sensör verilerini etkili bir şekilde işlemek ve gerçek zamanlı ara yüz oluşturmaktır.

Rotanın belirlenmesi, otonom araçların çalışma prensibinin ilk adımıdır. LİDAR sensörünün kullanım amacı, aracın çevresel koşullara uyum sağlayabilmesidir. Araç içinde, tavanda yer alır. Aracın çevresindeki 60 metrelik menzili izleyerek ortamın üç boyutlu haritasını çıkarır. Tekerlekte bulunan sensör, arabanın haritaki konumunu belirler.

Arka ve ön tamponda aracın radar sistemi bulunur. Diğer araçlarla ve engellerle arasındaki mesafeyi ölçen ve hızını ayarlayan radar, direksiyon kontrolü ve frenleme gibi karar alma süreçlerinde etkilidir.

Haritalama sistemindeki verilerin işlenmesi ile trafik ışıkları ve işaretleri için gösterilen tepkiler gerçekleşiyor.

Otonom Araç Çeşitleri Nelerdir?

Otonom araçların geldiği noktayı vurgulayan 6 aşama bulunur. Bu aşamalar, dünden bugüne otonom araçlarla ilgili yapılan ilerlemeyi ve çalışmaları göz önüne koyan bir rehberdir. Otonom araçların önümüzdeki yıllarda günlük hayatımızın bir parçası olabileceği gerçeği şimdiden birçok otomobil tutkununu heyecanlandırıyor. Dilerseniz otonom araçların gelişimini gösteren 6 seviyeyi birlikte inceleyip, bilgi sahibi olalım.

• Seviye 0: Bu seviye otomasyon teknolojisinden yoksun olan seviyedir. Seviye 0’da hızlanma, vites değiştirme ve direksiyon kontrolü gibi sürüş dinamikleri sürücü tarafından kontrol edilir.
• Seviye 1: Seviye 1, otonom araç teknolojisinin ilk adımını oluşturur. Seviye 1 araçlar, şerit takip sistemi, fren asistanı ve hız sabitleyici gibi sistemleri içerir.
• Seviye 2: Seviye 2 araçlar, hızlanma, yavaşlama ve direksiyon kontrolü gibi sürüş fonksiyonlarını sürücü müdahalesi olmadan gerçekleştirir. Ancak bu seviyedeki araçlarda çevresel faktörler hala sürücünün kontrolündedir.
• Seviye 3: Seviye 3’deki araçlar, özellikle frenleme sistemi ile öne çıkıyor. Çevresel koşulları kontrol altına alan seviye 3’teki araçlar, frenleme yapabiliyor. Sürücü, engebeli ve tehlikeli yollarda, hava koşullarının zorlu olduğu zamanlarda araca müdahale ediyor.
• Seviye 4: Seviye 4, günümüzdeki en yüksek otonom araç teknolojisini temsil eder. Bu aşamada sürüşün tüm aşamaları otonom sistem tarafından kontrol edilir. Ancak yine de olağandışı, planlananın aksine gelişen durumlarda vermesi gereken tepkiler konusunda tamamen güvenilir değildir. Bu nedenle sürüş koşullarının yüzde yüz başarıya ulaştığı söylenemez.
• Seviye 5: 5. Seviye tam otomasyonla karakterize edilmiş otonom araç teknolojisinin gelebileceği son nokta olarak görülüyor. Bu seviyedeki araç, sürücü müdahalesi olmadan her türlü arazi, hava ve engel koşullarına uyum sağlayabilmesi hedefiyle halen geliştirilmeye devam ediyor.