978-1-4799-4874-1/14/$31.00 AKAY02 YERLEŞKE İÇİ SÜRÜCÜSÜZ ARAÇ MİMARİSİ AKAY02 DRIVERLESS VEHICLE ARCHITECTURE FOR CAMPUS ENVIRONMENT Özkan Yalçın 1 , Necat Topcu 1 , Ömer Faruk Arar 1 , Samet Akpınar 1 , Ali Gürbüz 1 1. TÜBİTAK {ozkan.yalcin,necat.topcu, omer.arar, samet.akpinar, ali.gurbuz}@tubitak.gov.tr ÖZETÇE Bu çalışmada AKAY02 adı verilen sürücüsüz aracın mimarisinden bahsedilecektir. Bu sürücüsüz araç yerleşke içi yolcu taşımacılığında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Araç, yerleşke içerisindeki bir noktadan, seçilen hedef noktaya önce güzergâhını çizmekte, ardından bu güzergâhı otonom bir şekilde izlemektedir. Bu otonom hareket esnasında araç karşısına çıkan durağan ve hareketli engelleri algılamakta ve çeşitli algoritmalar kullanarak aşmaktadır. Geliştirilen aracın testleri trafiğe kapalı, kontrollü bir ortamda devam etmektedir. Bu çalışmada AKAY02 aracının sürücüsüz hareketine yönelik geliştirilen algoritmalar ve donanım altyapısı hakkında açıklamalar yer alacaktır. ABSTRACT This study proposes the architecture of a driverless vehicle called AKAY02. This driverless vehicle is designed to be used for passenger transport within a campus or campus like environments. The vehicle plans its own path between target point and where its actual location is. Thus, the path following is executed autonomously. During this autonomous movement, driverless vehicle detects the obstacles, both static and dynamic ones, and avoids them by using various algorithms. The tests for the developed vehicle are done in a controlled environment which is closed to traffic. The hardware architecture and the algorithms, developed for the AKAY02’s driverless motion will be described in the following chapters. 1. GİRİŞ Robotik alanının son yıllardaki en popüler konularından bir tanesi, insansız hareket eden araçlardır. Bu tür araçların uzay çalışmaları, savunma sanayi, deniz üstü/altı araştırmaları ve otomotiv sektöründe örneklerini görmek mümkündür. Günümüzde insansız araçlar sahip oldukları nitelikler ve vaat ettikleri ile vazgeçilmez olmuşlardır. Özellikle otomotiv sektörü bu alandaki araştırma çalışmalarına büyük yatırımlar yapmakta, sürücülere destek olacak ya da tam otonom hareketi sağlayacak yöntemler geliştirilmesine öncülük etmeye çalışmaktadır. İnsansız araçların otonom hareketini sağlamak için gerekli bir çok alt sistem vardır. Bunlar: Hassas konumlandırma, genel güzergâh planlama, yerel güzergâh planlama, engel tanıma ve hareket yönetim alt sistemleridir. Bu çalışmanın donanım tarafında, elektrikli bir golf aracının sürücüsüz hale getirilmesi için yapılan elektromekanik değişiklikler, yazılım tarafında da otonom hareket için geliştirilen algoritma ve alt yapılardan bahsedilecektir. Makalenin genel düzeni şu şekilde olacaktır: 2. Bölüm’de bu alanda yapılmış benzer çalışmalardan bahsedilecektir. 3. Bölüm’de sistem ile ilgili genel bilgiler verilecek, 4. Bölüm’de ise elde edilen sonuçlar ve gelecek çalışmalar anlatılacaktır. 2. BENZER ÇALIŞMALAR Sürücüsüz araçlar üzerinde yapılan çalışmaları teşvik etmek ve hızlandırmak için Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) tarafından 2003 yılından bu yana DARPA Urban ve Grand Challange isimli araştırma geliştirme yarışmaları düzenlenmektedir. Bu yarışmalarda araçlar, belli kurallar çerçevesinde farklı yol ve trafik şartlarında, otonom hareket yeteneklerine göre derecelendirilmektedir. Araçların, otonom park etme, trafik kurallarına uyma, farklı hava şartlarında çalışma, statik ve dinamik engellere göre etkin tepkiler oluşturma, diğer araçlarla uyumlu hareket etme gibi özelliklere sahip olması beklenmektedir [1-5]. DARPA’ya katılan ekiplerin yanı sıra, bu alanda,bir çok üniversite ve enstitü çalışmaktadır. Hanyang Üniversitesi 'ndeki ACE laboratuarında geliştirilen A1 isimli otonom araç Kore'de yapılan Kia-Hyundai tarafından düzenlenen otonom araç yarışmasında birinci olmuştur[6]. Nanyang Üniversitesi'nden Wijesoma ve arkadaşlarının yaptıkları otonom araç ise 2004 yılında daha basit ve kontrollü bir parkuru başarıyla tamamlamıştır[7]. Bunların yanında bir çok araba üreticiside sürücüsüz araç üretmek için yoğun çalışmalar yürütmektedir. Otomotiv sektörünün temsilcileri, sürücüsüz araçların 2020'li yıllardan itibaren trafikte kullanılabileceğini ön görmektedir[8]. 3. SİSTEME GENEL BAKIŞ AKAY02, EverGreen marka Legacy 2P model elektrikli bir golf aracıdır. Bu aracın sürücüsüz hareket etmesi için çeşitli modifikasyonlar yapılmıştır. Şekil 1’de bu golf aracının modifiye edilmiş hali görülmektedir. Şekil 1: Modifiye edilmiş elektrikli golf arabası 2257 2014 IEEE 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU 2014)