Akustik araç uyarı sistemi (AVAS) ses sinyali analizi ve işlenmesi

Elektrikli ve hibrit araçların kullanımı son yıllarda tüm dünyada önemli ölçüde artmıştır. Araç üreticilerinin bir sonraki hedefi, elektrikli ve hibrit ticari araçların (Otobüsler, Minibüsler, Kamyonlar, Çekiciler, Traktörler ve İş Makineleri gibi) kullanımını da yaygınlaştırmaktır. Ekonomik katkıların yanı sıra bu yaygınlaşma sayesinde şehir içi trafik gürültüsünün ciddi oranda azalması beklenmektedir. Elektrikli ve hibrit araçların, özellikle kentsel alanlarda düşük süratlerde çalışırken düşük sesli olması, yayalar ve canlılar tarafından fark edilmelerini zorlaştırmaktadır. Bu durum trafikte güvenlik açığı oluşturmaktadır. Bu sorunu çözmek için akustik araç uyarı sistemi ihtiyacı doğmuştur. Sistem, düşük süratte seyreden araçların oluşturacağı psikoakustik sentetik ses ile yayaları ve canlıları uyararak olası can kayıplı veya yaralanmalı kaza ve hasar riskini en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Birçok ülke ve bölge, elektrikli ve hibrit araçlara akustik araç uyarı sistemi kurulmasını zorunlu kılmaktadır. Bu sistem regülasyon öncesi üretimi yapılmış araçlara harici olarak entegre edilmekte, yeni üretilen araçlara ise üretim esnasında dahil edilmektedir. Genel anlamda akustik araç uyarı sistemi, özellikle aracın sessiz çalışmasının risk oluşturabileceği durumlarda yayalara ve diğer yol kullanıcılarına sesli uyarılar sağlayarak elektrikli ve hibrit araçların güvenliğinin artırılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu (UNECE) tarafından 2016 yılında yayınlanan UNECE-R138 regülasyonu ile yine aynı yıl içerisinde Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi (NHTSA) tarafından yayınlanan Federal Motorlu Araç Güvenlik Standartları (FMVSS) FMVSS141 regülasyonları akustik araç uyarı sisteminin Avrupa'da ve Amerika'daki kapsamını belirlemiştir. Regülasyonlar içerisinde akustik araç uyarı sisteminin yayması gereken ses seviyeleri, sesin frekans aralığı ve ses ölçüm metotları yer almaktadır. Bu tez çalışmasında akustik araç uyarı sisteminin Avrupa'da geçerli UNECE-R138 regülasyonunu sağlamak amacıyla gerekli olan ses seviyesi ve frekans aralığına ilişkin analizler yapılmıştır. Ayrıca otomotiv elektroniği ürünleri için zorunlu olan UNECE-R10 elektromanyetik uyumluluk (EMC) regülasyonuna ve çevresel koşullara dayanıklılığını sağlamak amacıyla gerekli olan Uluslararası Standartlar Teşkilatı (ISO)'nın belirlediği ISO-16750 ve ISO-20653 standartlarına uyumlu, elektronik donanım ve yazılım tasarımı için araştırma ve geliştirme (AR-GE) aşamaları ve çalışmaları verilmiştir. Tez kapsamında verimliliği ve fiyatı ile katkı sağlaması hedeflenen, yerli ve milli imkânlarla tasarlanmış ve üretilmiş bir sistem ortaya çıkarılmıştır. Geliştirilen sistem otomotiv güvenliği bütünlük seviyesi(ASIL) ASIL-B fonksiyonel güvenlik seviyesine sahip işlemci birimi kullanılan, birden fazla ses opsiyonuyla kullanılabilen, araca göre adapte edilebilen bir akustik araç uyarı sistemidir. Analizleri ve tasarımları gerçekleştirilen sistemin donanım, yazılım ve ses tasarımı ile doğrulama testleri ele alınmış ve TÜBİTAK TEYDEB projesi kapsamında başarıyla tamamlanmış test sonuçları paylaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Akustik Uyarı Sistemi, Yaya Güvenliği, Elektrikli Araçlar, Hibrit Araçlar, Sentetik Ses Üretimi