Şerit takip desteği sistemi için fonksiyonel emniyet analizi

Abstract

Günümüzde araç sayısının artması ile birlikte trafik kazaları ve bu kazalardan kaynaklı ölüm ve yaralanmaların sayısı artış göstermektedir. Bunları azaltabilmek için otomotiv sektöründe birçok çalışma yapılmaktadır. Elektrik/elektronik sistemlerin sayısı arttıkça karmaşıklaşan sistemlerin sebep olabileceği problemleri engellemek için fonksiyonel emniyet konusu önem kazanmıştır. Sürüş konusunda destek sağlamak, sürücünün görev yükünü azaltmak için İleri Sürücü Destek Sistemleri (ADAS) geliştirilmektedir. Şerit Takip Desteği Sistemi, Kör Nokta Algılama Sistemi, İleri Acil Frenleme Sistemi, Uyarlamalı Hız Sabitleyici, Şeritten Ayrılma Uyarı Sistemi, Park Asistanı, Trafik Işığı Algılama bu sistemlere örnek olarak verilebilmektedir. Sensörler, otonom araç uygulamalarının önemli parçalarından birisidir. İleri Sürücü Destek Sistemlerinde sensörler, trafik ortamı hakkında veri üretip gerekli birimlere ileten parçalardır. Nesneleri, engelleri, yol altyapısını algılamaya ek olarak, aracın konumu, hızı gibi birçok bilgiyi belirlemek için kullanılmaktadır. Kamera, lidar, radar en çok tercih edilen sensörlerdir. Otonom sürüş sırasında şerit işaretlerini veya yoldaki diğer çizgileri takip etmek için kameralar kullanılmaktadır. Kamera ile şerit sınırlarını algılanıp, aracın şeritten ne kadar saptığı belirlendiğinde bu bilgi Elektronik Kontrol Ünitesi'ne aktarılmaktadır ve aktarılan bilgi burada işlenip, Şerit Takip Desteği Sistemi devreye sokulmaktadır. Aracın şeritten çıkması durumu, yapılan araştırmaların sonucuna göre genellikle sürücünün dikkatsizliğinden kaynaklanmaktadır. Sürücülerin bu tarz hatalarını engelleme konusunda İleri Sürücü Destek Sistemleri hayati rol oynamaktadır. Bu tezde ele alınan Şerit Takip Desteği Sistemi, SAE otonom seviyelerinin özelliklerine bakıldığında Seviye 1 olarak tanımlanabilmektedir. Seviye 1 özelliği, devreye alındığında hızlanma/frenleme veya direksiyon ile sürücüye yardım sağlamaktadır. Sürüşten sürücü sorumludur. Tezde yapılan çalışma için, sürücüye ek bir direksiyon desteği sağlanıp, aracın şeridine sokulmasına yardımcı olunmaktadır. Bu sistem ile uyumlu olarak çalışan Şeritten Ayrılma Uyarı Sistemi de sürücüyü uyararak aracın kendi şeridinde tutulmasına yardımcı olmaktadır. Otomotiv Mühendisleri Birliğine göre 6 farklı otonomi seviyesi vardır ve bunlar seviye 0'dan seviye 5'e doğru şeklindedir. Seviye 0 otonomi yok, seviye 5 ise tam otonomi olarak tanımlanmaktadır. Seviye 0'da sürüşten sürücü sorumlu iken, seviye 5'te sürücünün müdahalesi olmadan araç tamamen kendi başına hareket edebilecek yetkinliğe sahiptir. Bu tezin ilk amacı, İleri Sürücü Destek Sistemleri'nden birisi olan Şerit Takip Desteği Sistemi'nin fonksiyonel emniyet analizini gerçekleştirmektir. Şerit Takip Desteği Sistemi, birçok motor üreticisi tarafından kullanılan, üzerine çalışmalar yapılan endüstride yaygın olan bir özelliktir. Bu tezde, literatürdeki Şerit Takip Desteği Sistemlerine ve ISO 26262 yol araçları için fonksiyonel emniyet standardı çerçevesinde uygulanması gereken adımlarına yer verilmiştir. Ayrıca otonom araç konusunda önemi gittikçe artan Amaçlanan Fonksiyonun Emniyeti (SOTIF) açıklanmıştır ve fonksiyonel emniyet ile farklarından bahsedilmiştir.