Otonom Sürüşün Mesafeyi Algılama Yolları

Otonom sürüş, gelişen teknolojiyle birlikte çok gelişti. Otonom sürüş, büyük şirketlerin daha iyi olmak için yarıştığı teknolojilerden biridir. Herkesin, otonom sürüşün gelişim sürecini görmek için otonom sürüşün mesafeyi nasıl algıladığı ile ilgili bilgi sahibi olması gerekir. Bunun için önce otonom sürüşün ne olduğu konusuna göz atıp, ardından otonom sürüş mesafeyi nasıl algılar? ve otonom sürüş mesafe algılama yolları konuları hakkında bilgi sahibi olalım.

Otonom sürüş, bir aracın insan müdahalesi olmadan, kendi kendine yol alabilme yeteneğidir. Bu teknoloji, araçların sensörler, kameralar, radarlar, GPS ve yapay zeka gibi sistemlerle donatılarak çevrelerini algılamalarını, yolu takip etmelerini ve gerektiğinde kararlar alarak manevra yapmalarını sağlar. Otonom sürüş teknolojisi, gelecekteki otomotiv sektörünün önemli bir bileşenidir. Otonom sürüş, genellikle altı seviyede sınıflandırılır ve bu seviyeler sürücünün rolünü ve aracın yeteneklerini tanımlar.

  • Sıfır Otonom Sürüş: Sürücü tüm kontrolü elinde tutar, araçta sürüş destek sistemleri olabilir.
  • Kısmi Otonom Sürüş: Araç, belirli koşullar altında (örneğin, adaptif hız kontrolü ve şerit takip asistanı gibi) belirli sürüş görevlerini yerine getirebilir, ancak sürücü müdahalesi gerekebilir.
  • Gelişmiş Sürüş Destek Sistemleri: Araç, sürücüden bağımsız olarak belirli koşullarda (örneğin, otoyol sürüşü) sürüş yapabilir, ancak sürücü sistemleri izlemelidir.
  • Kısmi Otonom Sürüş: Araç, belirli koşullarda (örneğin, otoyol sürüşü) tamamen otonom olarak sürüş yapabilir, ancak sürücü araç kontrolünü geri alabilir.
  • Yüksek Otonom Sürüş: Araç, çoğu sürüş koşulunda otonom olarak hareket edebilir, ancak sürücü gerektiğinde müdahale edebilir.
  • Tam Otonom Sürüş: Araç, tüm sürüş koşullarında tamamen otonom olarak hareket edebilir ve sürücü müdahalesine ihtiyaç duymaz.

Otonom Sürüş Mesafe Algılama Teknolojileri Mesafeyi Nasıl Algılar?

1.      Milimetre Dalga Radarına Dayanan Otonom Sürüş

Otonom sürüş mesafe algılama yolları arasında milimetre dalga radarına dayalı mesafe tahmini yer almaktadır. Milimetre dalga radarı, bu teknoloji çok kullanılan yöntemlerden biridir. İlk olarak adaptif seyir alanına uygulanmıştır. Infıneon şirketi 2.4ghz monolitik radar çözümünü piyasaya sürdükten sonra, gelişmiş sürücü destek sistemlerinin çeşitli modüllerine milimetre dalga radarı uygulandı. Milimetre dalga radarının sevkiyatı Dünya çapında on milyonlarca kişiye ulaştı. Otonom sürüş mesafe algılama yolları arasında yer alan milimetre dalga radarı, çevredeki engelleri tanımlamak ve ölçmek için bir sensör olarak kullanılır.

Günümüzde, milimetre dalga radarının küresel pazardaki payı esas olarak Bosch, Continental gibi yabancı tedarikçiler tarafından tekelleştirilmektedir. Pazarın gelişmesiyle birlikte, yerli Huayu Automotive gibi tedarikçiler de milimetre dalga radarını kullanmaya başladı. Verilere göre, bu kullanımın, 2025 yılına kadar yaklaşık 32 milyar olması bekleniyor.

Milimetre dalga radarı, milimetre dalga bandı algılamada çalışan radardır. Temeli, elektromanyetik dalgalara dayanmaktadır. Dalga boyu yaklaşık 1-10 mm’dir. Milimetre dalga radarı, milimetre dalgaları yayar, ardından dalgaların cisme çarpması sonucu dönüş alarak, iletim ve alım arasındaki zaman farkına göre ilerideki engellerin konumunu ve mesafesini ölçmektir. Milimetre dalga radarının mesafe tahmin yöntemi, frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMSD) yöntemi esas olarak mesafeyi ölçmek için kullanılır.

Prensibi, osilatör aracılığıyla sürekli değişen bir sinyal oluşturmaktır. Gönderilen sinyal ve alınan sinyal için bir frekans farkı oluşturur. Frekans farkı, milimetre dalgasının iletim süresi ile alma süresi arasındaki farkla doğrusal olarak ilişkilidir. Frekans farkı ölçülerek, araç ile öndeki nesne arasındaki mesafenin ölçüm tahminini elde edilir.

Milimetre dalga radarı, gelişmiş sürücü destek sistemleri (ADAS) esas olarak otomatik acil durum frenlemesi (AEB), ileri çarpışma uyarısı (FCW), aktif şerit kontrolü (ALC), kör nokta izleme (BSD), şerit değiştirme yardımı (LCA) vb. teknolojilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, düşük çözünürlüğün dezavantajlarına da sahiptir. Milimetre dalga radarı, otonom sürüş mesafe algılama yolları arasında vazgeçilmez bir ana sensör haline gelmiştir.

2.      LiDAR Teknolojisine Dayanan Otonom Sürüş

LiDAR teknolojisi ile mesafe tahmini otonom araçların sürekli evrimi ile kullanılan bir teknoloji haline geldi. Benzersiz 3D çevre modellemesi nedeniyle L3 ve üstü otonom araçlarda vazgeçilmez bir sensör olarak yerini aldı. Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle, LiDAR’ın maliyeti sürekli olarak azalmaktadır. Otonom sürüş mesafe algılama yolları arasında yer alan LiDAR, sürüş sensörlerinin temel parçası olacak minyatürleşme ve ASIC entegrasyonu yönünde gelişmektedir.

Günümüzde, kendi kendini süren otomobil test araçlarının çoğu mekanik LiDAR’dır. Ancak yüksek maliyet, karmaşık üretim süreci ve mekanik LiDAR’ın kısa ömrü, gelecekteki otonom araçların zorlu gereksinimlerini karşılamayı zorlaştırmaktadır. Hibrit katı hal LiDAR’ı, LiDAR’ın mekanikten saf katı hal LiDAR’ına geçişinin ara ürününe aittir. Katı hal LiDAR’ı esas olarak MEMS, OPA ve 3D Flash üç kategorisidir. Hata ayıklaması otomatikleştirilebilir ve mekanik dönen parçalar yoktur. Maliyet açısından, pratiklik büyük ölçüde geliştirilmiştir. Katı hal LiDAR’ı gelecekteki LiDAR gelişiminin eğilimi olacaktır.

LiDAR’a dayanan kendi kendini süren otomobillerin mesafe tahmini, optik frekans bandında çalışan bir radar olan taşıyıcı olarak lazere dayanmaktadır. Çalışma prensibi, ölçülen nesneye bir lazer ışını yayıp, alınan yankıyı iletilen sinyalle karşılaştırarak, uygun işlemden sonra ölçülen nesnenin mesafesi, yönü ve diğer bilgileri gibi ölçülen nesnenin ilgili bilgilerini elde edilmesine dayanmaktadır.

LiDAR esas olarak alan bilgisinin derinliğini, engel tespitini, hedef tanımayı vb. bilgileri elde etmek için kullanılır. Bu teknolojinin avantajı, bilgisayar işleme ve tanıma için uygun, yüksek çözünürlüklü görüntüler oluşturmak için çevredeki birden fazla nesnenin 3D modellemesi olabilmesidir,

Sistemin diğer avantajları arasında bilgiye kapsamlı erişim ve doğru algılamaya da yer almaktadır. Ancak olumsuz çevre şartlarından kolay etkilenmesi dezavantajları arasında yer almaktadır. Kötü hava koşullarında, engellerin tanımlaması zor olduğundan doğruluğunun düşer ve maliyet yüksektir.

Kamera tabanlı mesafe tahmini, çok önemli bir rol oynar. Çünkü kameralar otonom sürüşün gözleri olarak bilinir. Monoküler kameralar, dürbün kameralar vb. kameralar, gelişmiş sürücü destek sistemlerinin (ADAS) ana görüş sensörü olarak araçlardaki en eski uygulamalardır.

Otonom Sürüşün Avantajları

Otonom sürüş, gelecekte ulaşımın daha güvenli, verimli ve çevre dostu bir hale gelmesine yardımcı olacak olan bir teknolojidir. Otonom sürüşün birçok avantajı bulunmaktadır. Otonom sürüşün avantajlarından bazıları göz atalım.

  • Kaza Azalması: Otonom sürüş, insan hatasından kaynaklanan kazaları en aza indirir. Dikkatsizlik ve hız aşımı gibi sürücü hatalarını büyük ölçüde azaltması açısından oldukça faydalı bir teknolojidir.
  • Trafik Akışı: Otonom sürüş sayesinde trafik akışı daha düzenli bir hale gelir. Trafik sıkışıklığı azalır.
  • Erişilebilirlik: Yaşlılar, engelliler ve sürücüsüz araç kullanma yeteneği kısıtlı olanlar için ulaşımı daha erişilebilir bir hale getirir.
  • Zaman Tasarrufu: Sürücüler, otonom sürüşle birlikte sürüş sırasında geçen zamandan tasarruf edebilirler. Bu zamanı iş, dinlenme veya eğlence için kullanabilirler.
  • Trafiği Rahatlatma: Otonom sürüş, sürücülerin trafikte yaşadığı stresin azaltılmasında önemli rol oynar.
  • Yakıt Ekonomisi: Otonom sürüş, daha verimli sürüş algoritmaları kullanarak yakıt ekonomisi sağlar.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here