Bilim kurgu filmleri izleyenlerin hayallerini süsleyen otonom yani sürçüşüz araç teknoloji, tüm dünyanın zihinlerine Kara şimşek diğer adı ile KITT ismi ile kazındı. O dönemlerde ulaşılması haya olan teknoloji artık günümüzde kullanılmaya başladı.

Otonom teknolojisi ilk olarak 1980 yılında Mercedes-Benz mühendisi olan Ernst Dickmanns’ın tasarladığı kamera görüntüsü ile kendini süren robotik araç olarak ortaya çıktı. Bu projeyi 1994 yılında Vamp ve Vita-2 adlı araçla test eden Ernst Dickmanns, Paris’in 3 şeritli bir otobanında sıradan bir yoğun trafikte saatte 130 kilometre hız ile 1000 kilometre yol kat ederek otonom teknolojisinin başarısını kanıtladı.

Aracı şerit boşken, konvoy şeklinde ilerlerken ve sağ ve sola doğru şerit değiştirirken devralan Dickmanns, beklenilenin üzerinde bir mesafeyi otonom teknolojisi ile gitmeyi başardı.

Sonrasında 1995 yılında Dickmanns, S-sınıfı bir Mercedes-Benz ile Münih Kopenhag arasında gidip gelmeyi başardı. 175 kilometre hız ile 1600 km’lik yol kat eden mühendis, yüzde 95’li bir kısmı otonom teknolojisi ile kat etmeyi başardı. Sadece 9 kilometrelik bir kısımda araca müdahale etmek zorunda kaldı.

O günlerden günümüze kadar ciddi bir gelişme kaydeden otonom teknolojisi, artık daha gelişmiş sistemlerle yoluna devam ediyor. Geliştirilen bu sistemler sayesinde sürücüsüz araçlar, artık her durumda müdahale etmeden gereken fonksiyonları yerine getirebiliyor.

Sürücüsüz araçların yol almasını geçmişten günümüze geliştirilen donanım ve yazılım teknolojisindeki gelişme ve tüm bu parçaların birbiri ile uyumlu çalışabilmesine borçluyuz. işte o parçaların ayrıntıları...

Otonom araçların çevreyi algılama sistemi olarak bilinen bu sensörler, çevreye radyo sinyalleri yayar. Yayılan bu radyo sinyalleri etraftaki objelere çarparak geri yansır. Böylece otonom araçlar etrafındaki nesneleri algılar ve geri yansıma süresini hesaplayarak yakınlaşma mesafesini de araca bildirmiş olur.

Tabi ki otonom teknolojisinin can damarı olan radar sistemleri, şerit çizgilerini ve trafik işaretlerini algılayamadıkları gibi yayaları algılamakta da oldukça zorlanırlar. Tüm hava koşullarında ve günün her saatinde düşük çözünürlükte olsa da sağlam çalışan bu sistem, 250 metreye kadar bir menzilde engellerin hızını ve uzaklığını çok rahat hesaplayabilirler.

Continental, Bosch, Echodyne, Delphi, Kyocera, Valeo ve Visteon gibi teknoloji devlerinin ürettiği bu sistemleri, kendi otonom araçlarında kullanmak isteyen otomotiv devleri de yatırım yaparak söz konusu üretim bandına bu teknoloji eklemek için çeşitli atılımları yapmaya başladı.

Sürücüsüz araçların yol kat ederken daha güvenli yol alabilmesini sağlaya şerit takip sistemi, aracın yol üzerinde sapma olman yol almasını sağlar. Sensörler yardımı ile yoldaki şeritlerin algılanmasını sağlayan bu sistem, aracın tek düze ilerlemesini sağlar.

Son dönemde tüm otomotiv devlerinin ilgi odağı haline gelen bu sistem otonom teknolojisine sahip araçların haricinde diğer araçlarda da kullanılıyor.

Sistem yol kat ederken yoldaki şeritleri algılayarak aracın sabit gitmesine yardımcı olur. Herhangi bir şeritten çıkma durumda ise frenlere hafif baskı yaparak ve ya uyararak aracın yeniden şeridine girmesini sağlar.

Sürücüsüz araçlar araç teknolojisinde bir diğer çevre algılama sistemi olan lidar, lazer sistemi yardımıyla mesafelerin ölçümüne kolaylık sağlar. 250 metre mesafedeki nesnelere lazer ışını yollayarak tespit eden bu sistem, nesnelerden yansıyan ışınların süresini hesaplayarak nesnelerle araç arasındaki mesafenin ölçülmesine olanak sağlar.

Hatta söz konusu lazer tarama sistemi sayesinde otonom araçlar, çevresinde yer alan nesneleri 3 boyutlu algılama yeteneğine de kavuşuyor. Ayrıca çoklu lazer sistemine olanak sağlayan bu sistem, sürücüsüz araçlara 360 derecelik bir görüş açısı kazandırıyor.

Aracın dış yüzeyine monte edilen bu büyük yapıdaki sistem ne yazık ki sert hava koşullarında pek verimli çalışmadığı belirmekte de fayda var.

Continental, Quanergy, Velodyne ve AG ana üreticiler tarafından üretilen bu sistemin, yakın zamanda otomotiv devleri tarafından üretilmesi bekleniyor.

Otonom araç teknolojisinde yer alan şerit takip sisteminin yetersi kaldığı durumlarda tamamlayıcı özelliğe sahip kızıl ötesi kamera, ışığın olmadığı veya kameranın algılamakta zorlandığı şerit çizgilerinin algılanmasını sağlar.

Söz konusu sistem aracın şeritten uzaklaşmasını engelleyen en önemli sistem olarak kullanılır. Ayrıca bu sistem sayesinde geceleri karanlık ortamlarda yayaların ve bisikletlerin algılanmasını sağlayarak aracın gece ve sert hava koşullarında güvenle ilerlemesine olanak sağlar.

Söz konusu bu sistem çıplak gözle ve kameraların algılayamadığı durumlarda olası tehlikelere karşı aracın güvenle yolmasına yardımcı olur.

Genel olarak otonom teknolojisine sahip araçların ön camına konumlandırılan stereo kamera sistemi akıllı kamera olarak da adlandırılıyor. LG gibi dünyanın önde gelen teknoloji devleri tarafından üretilen bu kameralar derinlik algısı yaratarak yolun 3 boyutlu görüntüsünü araca aktarabiliyor.

2 boyutlu görüntüden ziyade araca yolu gerçeğe yakın algılama yeteneği kazandıran bu sistem, yayaların ve hareketli nesnelerin konum ve hızları hesaplayabiliyor. Yani kısacası bu teknoloji sayesinde araçlar bir fotoğraf karesinden bakmak yerine aracın gerçekçi algılamasını sağlıyor ve hareketli nesnelerin 2 saniye sonra hangi noktada olacağını hesaplayabiliyor.

Sürücüsüz araç teknolojisinin bel kemiği olan bu sistem, aracın dünya üzerindeki konumun saptanmasını saplıyor. Bu teknoloji sayesinde araç gitmesi gereken koordinatı tespit ediyor ve hangi yoldan nasıl gideceğine karar veriyor.

Buna ek olarak GPS sistemine yardımcı pozisyonda konumlandırılan Atalet Ölçüm Ünitesi, ciroskop ve ivmeölçer sayesinde sürekli olarak aracın pozisyonunu, oryantasyonunu ve hız ölçer özelliği sayesinde saatteki hızının tespit edilmesini sağlar. Ayrıca bu sistem GPS’in doğruluğunu artırır ve GPS sinyalinin alımının zorlaştığı zamanlarda boşlukları doldurarak GPS’e destek olur.

GPS ve Atalet Ölçüm Ünitesi’nin diğer parçalarla koordineli çalışması durumunda tespit edilmesi gereken verilerin ne olduğu kolayca tespit edilerek araca davranışsal yetenek kazandırır. Örneğin kamera sistemi yaklaşan yüzeyin rengini algılarken, lidar yaklaşan cismin yüzeyinin materyal türünü belirler. Birlikte kullanıldığında sistem yeşil yüzeylerin çimene karşılık gelebileceğini algılayıp araca çevre hakkında daha ayrıntılı bir bilgi kazandırabilir.

Tüm bu donanım özelliklerinin birbiri doğru bir şekilde çalışmasını sağlayan bu sistem, araçlara yüklenmiş işletim sistemi olarak karşımıza çıkmakta. Aracın donanım özelliklerinden aldığı verileri görsel verilere dönüştürerek sürücüye sunan, söz konusu verilerle karar mekanizmasını yöneten ve kararı veren sistem olarak karşımıza çıkmakta.

Bu sistem donanım ayrıca yukarıda belirtilen donanım parçaları arasındaki iletişimi sağlayan en önemli faktör olarak karşımıza çıkmakta.

Son yıllarda geliştirilen ve her elektronik cihaza, özellikle robot teknolojisine entegre edilmeye çalışan yapay zeka ise araçta bulunan yazılım üzerine eklenerek aracın sürücüsüz yol amasına sahip donanımını bir insan zekasına yakın yönetmeye çalışan bir sistem olarak karşımıza çıkıyor.

Geliştirilen yapay zeka yakında otonom araçların kullanıcıları ile iletişim kurmasına olanak tanıyacak. Aracın durumu hakkında bilgi verecek ve kullanıcısını tanıyarak aracı kişiselleştirme imkanı tanıyacak. Kullanıcısının komutlarını araca uygulayacak ve kişi komutlar vasıtası ile aracı istediği şekilde kullanabilme imkanına kavuşacak. Ayrıca bu teknoloji araç üzerinde yaşanan aksaklıkları tespit ederek olası bir tehlikenin önüne geçecek.