Otonom Araç ve Sürüş Teknolojileri

461

Otomotiv endüstrisinin sürekli gelişen dünyasında otonom araç ve sürüş teknolojilerinin ortaya çıkışı, ulaşım şeklimizde ve hatta trafik akışında dahi devrim yaratma vaadini taşıyan yeni bir ulaşım çağını başlattı. Peki bu dönüştürücü yolculuğun ardındaki teknolojiler neler ve otonom araçlar nasıl çalışıyor? Peki ya otonom araçların bize getireceği yenilikler? Hazırsanız, bu yenilikçi dünyaya birlikte göz atalım ve hem ardında yatan otonom sürüş teknolojilerini hem de sürücüsüz araba modellerini birlikte inlceyelim!

Otonom Araç Ne Demek?

Otonom esasen “bağımsız” anlamına gelen Fransızca kökenli bir kelimedir. “Otonom sürüş” ise insanlardan kısmen bağımsız ya da tamamen bağımsız olarak kullanılabilen otomobilleri ya da sürüş teknolojilerini nitelemek için kullanılır. Sensörler, radarlar, LiDAR teknolojisi gibi sistemlerle toplanan verilerin anlık olarak işlenmesi temeline dayanan otonom sürüş, temelde “yarı otonom” ve “tam otonom” olarak ikiye ayrılır. Her iki otonom sürüş türünün de sürüş bağımsızlığına göre kendi içlerinde ayrıca dereceleri mevcuttur.

Yarı Otonom Araç

Kısmen dahi olsa sürücü müdahalesine gereksinim duyan sürüş teknolojileri, yarı otonom sürüş teknolojileri olarak adlandırılırken; bu teknolojilere sahip olan araçlar ise yarı otonom araç olarak değerlendirilir. Günümüzde otonom sürüş teknolojilerine sahip olan neredeyse tüm otomobiller, yarı otonom kategorisine girmektedir; çünkü kısmi de olsa sürücü müdahalesine gerek duymaktadırlar.

Yarı otonom araçlar da sürücü müdahalesine duyulan gereksinime göre 3 farklı seviyeye ayrılır:

• 1. seviye otonom araç
• 2. seviye otonom araç
• 3. seviye otonom araç

1. Seviye Otonom Araç

En ilkel otonom sürüş teknolojileri, 1. seviye olarak değendirilir; çünkü bu araçlar otonom sürüş teknolojilerine sahip olsa dahi aslında yalnızca sürücü destekleridir yani bağımsız kullanımları mümkün değildir. Bu sistemlerin başında ise sürüş asistanları, hız sabitleyici, direksiyon sabitleyici gibi basit sürüş destekleri gelmektedir. Günümüz otonom otomobil teknolojileri düşünüldüğünde, bu basit asistan/destekler otonom sürüş için çok yetersiz gözükse de otomobil teknolojilerini sürücüsüz geleceğe götüren yolun ilk adımları bu teknolojiler ve tabii ki 1. seviye otonom araçlardır.

2. Seviye Otonom Araç

Herhangi bir müdahale olmadan da sürüş fonksiyonlarını yerine getirebilen ancak adaptasyon yeteneği olmayan sürüş teknolojilerine sahip araçlar, “2. seviye otonom araç” kategorisine girer. Bu araçlar genellikle gelişmiş yazılımsal temellere sahip olsalar da radar, sensör, LiDAR gibi veri sağlayıcıları olmadığı için çevresel faktörlere göre adaptasyon yetenekleri yoktur; yani hava durumu, yol durumu, trafik ya da levhalara göre aracı yönlendirme konusunda daimî olarak sürücü müdahalesi gereksinimi devam eder.

3. Seviye Otonom Araç

Yarı otonom sürüş teknolojileri arasında sürücü desteğine en az ihtiyaç duyan araçlar, 3. seviye otonom sürüş kategorisinde değerlendirilir. Bu araçlar; sensörler, kameralar gibi birçok destekten gelen anlık verileri işleyebilir ve böylece yolun/trafiğin durumuna göre hareket-hız kontrolü sağlayabilir. Esasında bu yönleriyle sürücüsüz kullanıma oldukça elverişli olan 3. seviye otonom araçların eksiği ise ekstrem hava ve yol koşullarına adapte olamıyor oluşlarıdır. Bu nedenle, her ne kadar tam otonom sürüşe uygun olsalar da olası tehlikeleri önlemek için sürücü kontrolünde kullanılmaları şarttır ve bu araçlarda sürücülerin belirli aralıklarla direksiyona ya da frene dokunmalarını gerektiren kontrol sistemleri bulunur.

Tam Otonom Araç

Sürücüsüz kullanıma uygun olan araçlara “tam otonom araç” ismi verilir; yani bu araçlarda bulunan tüm sürüş ve kontrol sistemleri otonom teknolojiler tarafından yönetilebilmektedir. Kendi içinde 2 farklı seviyeye ayrılan tam otonom araçların arasındaki temel fark ise yapay zekanın ilk kez karşılaştığı ekstrem koşullara adapte olup olamamasıdır. Gelin her iki seviyenin özelliklerine de daha yakından bakarak farkı netleştirelim.

4. Seviye Otonom Araç

Günümüzde en donanımlı otonom araçların hepsi 4. seviye otonom araç kategorisinde değerlendirilir. Hepimizin bildiği gibi bu araçlar artık sürücü desteğine gerek duymadan gelişmiş donanım ve yazılım sistemleri tarafından kontrol edilebilir ve yolun, trafiğin ya da diğer sürücülerin hareketlerine göre anlık tepkiler vererek güvenli bir sürüşü mümkün kılabilir. Tam otonom araçların yüksek adaptasyon becerilerinin ardında ise tabii ki anlık verilerin toplanmasını sağlayan sensörler, radarlar ve LiDAR teknolojisi gibi sistemlerin yanı sıra yapay zeka teknolojileri var. Bu araçlar, yapay zeka teknolojileri sayesinde karşılaştıkları senaryoların üstesinden çok daha kolay gelebiliyor; ancak söz konusu ekstrem hava ya da trafik koşulları olduğunda yapay zeka öğrenimi için sürücü müdahalesi hâlâ şart. 4. seviye otonom araçları, tam bağımsız olarak değerlendirememe nedenimiz de tam olarak bu!

5. Seviye Otonom Araç

Otonom araç teknolojilerinin nihai hedefi aslında 5. seviye otonom sürüş teknolojilerine ulaşabilmektir; bu nedenle, bu araçlar teorik olarak tarif edilseler dahi günümüzde yalnızca birer hedeftirler. 5. seviye otonom araçlarda ulaşılmak istenen aracın ilk kez karşılaştığı ekstrem koşullarda dahi sürücü desteğine gerek duymadan güvenli tepkiler verebilmesi ve bu sayede tamamen sürücüsüz olarak yollara çıkışının mümkün oluşudur. Ayrıca, bu araçların uygulamalar aracılığıyla bir noktadan diğerine gönderilmesi, kendi bakım ihtiyaçlarını istasyonlardan gidermesi gibi hedefler de vardır. Bu hedeflerin bazıları 4. seviye otonom araçlarda yakalanmış olsa dahi henüz sürücü desteğine hiç ihtiyaç duymayacak kadar güçlü adaptasyon yeteneğine sahip bir otonom araba üretilemedi.

Otonom Araçlar Nasıl Çalışır?

Otonom araçların çalışma prensibi, çeşitli otonom sürüş donanımlarından veriler toplanması ve bu verilerin işlenmesi yolu ile anlık tepkiler veren bilgisayar ölçümleme sistemleri üzerine kuruludur; aracın otonom sürüş seviyesine göre ayrıca yapay zeka yoluyla öğrenim de bir diğer önemli teknolojidir. 

Bilgi toplama aşamasında kullanılan en yaygın teknolojiler; LiDAR, radar, kamera ve sensörlerdir. “Light Detection and Ranging” yani LiDAR teknoljisi lazer ışınları vasıtasıyla coğrafi bilgileri saptar; böylece yol ve çevre koşulları belirlenerek 3D olarak haritalanır. Çevresel verilerin toplanmasına katkı sağlayan bir diğer teknoloji ise otonom araçlarda fazlaca kullanılan radarlardır. Ses dalgaları yollayarak veri toplayan radarlar sayesinde aracın çevresindeki objelerin yeri, hareketli olup olmadığı, hızı ve yönü gibi bilgiler toplanır. Ana bilgisayar tarafından trafikteki olağandışı durumlara verilen tepkiler, aracın kendini diğer sürücülere göre ayarlaması ve ani tepkiler verebilmesi, sürüş mesafesinin ayarlanması gibi adaptasyonların hepsi radar ve LiDAR sistemlerinden alınan bilgiler ile mümkündür.

LiDAR ve radar sistemlerinin yetersiz kaldığı verilerin toplanması için ise destekleyici unsurlar olan kameralar ve sensörler devreye girer. Sensörler fiziksel veri toplanmasına destek olmak için otonom araçlarda genellikle birden fazla sayıda bulunur. Tıpkı birincil sistemler gibi nesne algılamanın yanı sıra sensörler ayrıca sürat ölçümü, GPS takibi gibi verilerin toplanmasından da sorumludurlar. Fiziksel verilerin yeterli olmadığı, görüntü okumanın da gerekli olduğu durumlarda ise devreye kameralar girer. Örneğin artık hepimizin aşina olduğu trafik levhası okuma teknolojisi kamera desteği sayesinde mümkündür. Otonom araçların trafik levhalarını okuyabilmesi, hız sınırlarına göre kendini ayarlaması ve hatta trafik lambalarında durması/kalkması kameralar aracılığıyla toplanan verilere dayalı adaptasyonlardır.

“Otonom araçlar nasıl çalışır?” sorusunun cevabı tabii ki yalnızca veri toplanması ile sınırlı değil; bir de bu verilerin işlenmesi ve anlık tepkilerin verilmesini sağlayan gelişmiş bilgisayar sistemleri, yazılımlar ve yapay zeka destekleri söz konusudur. Otonom sürüş yazılımları her otonom arabada mevcutken yapay zeka destekli adaptasyon ancak 3. seviye ve üstü otonom arabalar için geçerlidir. Tüm bu destekleri ve sistemleri bir arada kullanarak 4. seviye otonom sürüşü mümkün kılan otomobiller günümüzün sürücüsüz araçlarına en yakın modelleridir ve bu modelleri üreten markaların sayısı her geçen gün artmaktadır.

Otonom Araba Modelleri

Yukarıda da bahsettiğimiz üzere günümüzde tam otonom sürüşe -seviye 4’e kadar- olanak sunan araba modelleri olsa da sürücüsüz kullanımdaki tehlikeler, trafiğin olağan akışının izlenmediği yollardaki güvenilirlik ve olası bir kaza durumunda izlenecek yasal düzenlemeler gibi konular hâlâ tam olarak netleşmiş değil; bu nedenle, dünyanın birçok yerinde tamamen sürücüsüz araçları kullanmak da mümkün değil. Markalar da otonom teknoloji araştırmaları ve yatırımlarına hız kesmeden devam etse ve modellerine eklese dahi kontrol sistemleri ile sürücü desteğini baki kılmakta.

Otonom sürüş teknolojilerini modellerinde en fazla kullanan ve otomotiv sektörüne bu alanda öncülük eden markaların başında ise Tesla, Volvo, BMW, Audi ve Mercedes-Benz geliyor. Tesla dışındaki markalar güvenlik nedeniyle kontrol sistemlerinden sık sık yardım alsa ve sürücülerin belli aralıklarla aksiyon alarak araca düzenli müdahale etmelerini zorunlu kılsa da Tesla modellerinde bu kısıtlamalar nispeten daha az. Ancak, tabii ki Tesla da her bir modeli için sıklıkla, ekstrem hava ve yol koşullarında otonom sürüş desteklerinin dikkatli kullanılması ve sürücü kontrolünün devam etmesi gerektiğinin altını çiziyor.

Günümüzde tamamen sürücüsüz arabalar üretilmesi konusunda yürütülen birçok proje ve geliştirilen modeller de mevcut. İşte bu modellerden bazıları:

Sürücüsüz Araba Modelleri

• Mercedes-Benz Vision Urbanetic
• Toyota Concept-i
• Google Car

Mercedes-Benz Vision Urbanetic

Mercedes-Benz tarafından tanıtılan bu konsept, otonom araba modeli hem yolcu hem de yük taşımacılığı alanlarına tam otonom sürüş teknolojilerinin adapte edilmesini ve araçların pasif kullanım sürelerinin azaltılmasını hedefliyor. CASE stratejisi kapsamında geliştirilen model tam otonom sürüş teknolojilerinin yanı sıra 450 km menzil sunan %100 elektrikli bir araba modeli olacak.

Hem uygulama üzerinden sürücüsüz kullanım olanağı sunan hem de yük taşıma üst yapısı bulunan Mercedes-Benz Vision Urbanetic, araçların %90 olan pasif kullanım ömrünü azaltmayı ve daha verimli bir endüstrinin kapılarını aralamayı hedefliyor. Yük taşıma üst yapısı takıldığında yolcu ve sürücü kabinlerinin de birer yük alanına dönüşmesi ve aracın tüm hacminin bagaj alanı olarak kullanılabilecek olması, Vision Urbanetic’i diğer sürücüsüz araba modellerinden ayıran en dikkat çekici özellik.

Toyota Concept-i

“2030 yılında Toyota sahibi olmak” konsepti ile tanıtılan Toyota Concept-i de kendine has teknolojileri ve âdeta bir yolculuk arkadaşı olarak tasarlanan Yui isimli yapay zekası ile oldukça dikkat çekici bir sürücüsüz araba modeli. Aracı diğer konsept, sürücüsüz araba modellerinden ayıran en önemli özelliği tabii ki sürüşü daha keyifli hale getiren ve diğer sürücülerle/sürücüsüz araçlarla etkileşim imkanı sunan yapay zekası Yui. 

Peki, Toyota Yui nasıl çalışacak? Öncelikle Yui’nin yalnızca bir otonom sürüş teknolojisi olarak değil; kapsamlı bir yol arkadaşı olarak geliştirildiğini belirtmek isteriz. Böylece marka, tam otonom sürüşü mümkün kılmanın yanı sıra sürücülerin sürüş keyfinden ödün vermelerinin de önüne geçmeyi hedefliyor. Örneğin, sürücü araca bindiğinde Yui ile nasıl bir sürüş deneyimi istediği üzerine anlaşabilecek ve sürücünün daha önceki kayıtlarından tercihlerini bilen ve kendini geliştiren Yui, sürücünün günlük moduna uyum sağlayabilecek. Ayrıca, diğer sürücüler ve otonom araçlarla da etkileşim halinde olması planlanan Yui, bir başka araç kendisine fazla yaklaştığında aracın arkasından “Dikkat” uyarısı vermek ya da ani manevralar öncesinde çevresindeki sürücüleri uyarmak gibi inovatif bir otonom araba konsepti ile tanışmamızı sağlayacak.

Google Car

Lexus, Toyota gibi markalar için otonom sürüş destekleri üreten Google, geliştirdiği teknolojiler ile bir tam otonom araba modeli geliştirmeyi ve seri üretime geçmeyi hedefliyor: Google Car! Ancak model 2014 yılında tanıtılmış olmasına rağmen, ne sürüş teknolojileri ne de ne zaman seri üretime geçeceğine dair bilgiler henüz paylaşılmadı.

Peki, Google Car’ı rakiplerinden ayıran özellikler neler? Öncelikle modelin en ayırt edici özelliğinin sürücü desteğine hiçbir şekilde gereksinim duymuyor, hatta izin vermiyor oluşu; öyle ki Google, modele bir direksiyon ekleme gereği dahi görmemiş. Zaten yalnızca 2 kişinin seyahat edebileceği bu mini araçta tüm detaylar yolcuların gereksinimleri doğrultusunda geliştirilmiş. 

Sıkça Sorulan Sorular