هر تصویری که از آینده داشته باشید، خودروهای خودران بخش مهمی از آن را تشکیل میدهند. خودروی هوشمند وسیلهای است که قادر به آنالیز محیط اطراف خود بوده و بدون نیاز به دخالت انسان میتواند فعالیت کند. در خودروهای خودران (که گاهی به آنها خودروی مستقل، خودمختار یا بدون راننده نیز گفته میشود) ترکیبی از حسگرها، دوربینها، رادار و هوش مصنوعی (AI) برای تردد بین دو نقطه مورد استفاده قرار میگیرد.
فناوریهای کوچکی مثل پارک خودکار، کروز کنترل و حرکت خودکار بین خطوط شاید یک ماشین را از راننده بینیاز نکنند، اما سطوحی از خودرانی هستند.
ویژگی خودروهای خودران چیست؟
اصلیترین و مهمترین ویژگی خودروهای خودران، توانایی خودرو در شناخت محیط اطراف، حرکت و رانندگی در مسیری مشخص و بدون دخالت انسان است. این خودروهای هوشمند میتوانند به صورت خودکار در خیابانها تردد کنند، سرعت خود را بنابر موانعی مانند ترافیک، حضور عابر پیاده و دیگر موانع فیزیکی افزایش یا کاهش دهند، در زمان نیاز به درستی بپیچند یا توقف کنند و در نهایت بدون هیچ مشکلی به مقصد تعیین شده برسند.
خودرو برای دستیابی به این اهداف با استفاده از چند دوربین و انواع سنسور نصب شده روی خودرو و GPS و با کمک هوش مصنوعی محیط اطراف و وضعیت جغرافیایی را بررسی کرده و موانع را تشخیص میدهد. در حقیقت هوش مصنوعی به عنوان مغز خودرو عمل کرده و سنسورها و دوربینها وظیفه چشم راننده را بر عهده دارند.
بخوانید: سیستم پارک خودکار یا اتوپارک چیست؟
روش کار خودرو هوشمند به این صورت است:
- راننده (یا مسافر) یک مقصد را تعیین میکند. نرمافزار خودرو مسیر مناسب را محاسبه میکند.
- یک دستگاه چرخشی حسگر به نام لیدار روی سقف قرار گرفته و تا شعاع ۶۰ متری خودرو را رصد کرده و یک نقشه سه بعدی پویا از محیط فعلی خودرو ایجاد میکند.
- یک حسگر که در کنار چرخ سمت چپ عقب قرار گرفته حرکات جانبی را رصد میکند تا موقعیت خودرو را در نسبت با نقشه سه بعدی به دست بیاورد.
- سیستمهای رادار در جلو و عقب خودرو خودران فاصله تا موانع را محاسبه میکنند.
- نرمافزار هوش مصنوعی داخل خودرو به تمام حسگرها متصل شده و دادههای ورودی از گوگل استریت ویو و دوربینهای ویدئویی داخل خودرو را دریافت میکند.
- هوش مصنوعی فرایندهای ادراک و تصمیمگیری انسانی را با استفاده از یادگیری عمیق شبیهسازی میکند و اجزای سیستم کنترلی راننده مثل فرمان و ترمز را مدیریت میکند.
- نرمافزار خودرو از نقشه گوگل یا گوگل مپز برای توجه پیشرفته به علائم راهنمایی و رانندگی، نورها و مسیرها مشورت میگیرد.
- در خودروهای خودران گوگل قابلیتی برای لغو سیستم در دسترس قرار دارد و با استفاده از آن یک انسان میتواند در مواقع لازم کنترل خودرو را در دست بگیرد.
آشنایی با انواع خودرهای خودران
بر اساس تعاریف استاندارد، ماشینهای خودران بر اساس امکانات خود به شش دسته و سطح تقسیم میشوند. هر یک از دستهها امکانات متفاوتی را از توقف فعالیت خودرو در زمانهای مورد نیاز گرفته تا حرکت خودرو بدون هیچ دخالت انسانی، در اختیار سرنشینان قرار میدهند.
- سطح صفر
در این سطح، سیستم به طور خودکار هشدارهایی را برای راننده ارسال میکند. حتی ممکن است در مواقع بسیار ضروری در رانندگی مداخله کند، اما فعالیتش در همین نقطه ختم میشود و برای هدایت به راننده نیاز است. - سطح یک
در این سطح لازم است که دست ها بر روی فرمان قرار داده شوند و به نوعی هم راننده و هم سیستم در پروسه رانندگی سهیم هستند. تکنولوژی هایی که در این سطح قرار دارد عبارت است از: کنترل کروز انطباقی، کنترل سیستم چرخ فرمان، دستیار پارک، ترمز اضطراری و … - سطح دو
در این سطح سیستم به صورت کامل کنترل خودرو و وظایفی مانند گاز دادن، ترمز کردن و حرکت فرمان را بر عهده دارد. با این حال، راننده باید به طور کامل هوشیار باشد که در مواقع اضطراری و پرخطر، آگاهانه مداخله کرده و کنترل خودرو را در دست بگیرد. - سطح سه
در این سطح، راننده میتواند با خیال راحت از جاده چشم بردارد. میتواند با تلفن همراه صحبت کرده یا حتی فیلم تماشا کند. در سطح سه، سیستم به خوبی میتواند موقعیتهای اضطراری را مدیریت کرده و در صورت لزوم سریعا عکسالعمل نشان دهد. با این حال، در برخی موارد سیستم از راننده میخواهد که حواس خود را به جاده معطوف کند. در این سطح سیستم میتواند نقش کمک راننده را در خودرو به عهده بگیرد. - سطح چهار
در این سطح به هیچ نوع توجهی از راننده احتیاج نمی باشد، راننده می تواند با خیال راحت بخوابد و حتی صندلی خود را ترک کند؛ البته این سیستم فقط در برخی از موارد خاص پشتیبانی می شود و در سایر مناطق در صورتی که راننده کنترل را در دست نگیرد، سیستم ماشین را پارک می کند و سفر را متوقف می کند. - سطح پنج
در سطح پنج، هیچ دخالت انسانی صورت نمیگیرد و تمامی فعالیتها کاملا بر عهده سیستم است.
مزایای خودرو خودران
- رانندگی بدون دخالت دست
- امنیت بالا (به دلیل استفاده از سیستم ترمز هوشمند و کنترل سرعت)
- آسایش بیشتر سرنشینان خودرو
- کاهش هزینههای تصادف و بیمه (به علت دقت بالای هوش مصنوعی و کاهش خطاهای انسانی)
- کاهش ترافیک شهری به علت برنامه ریزی شده بودن میزان سرعت این خودروها
- کاهش و بهینهسازی مصرف سوخت خودرو
چالشهای خودرو خودروان
- امکان ایجاد تداخل در سیگنالهای مورد نیاز خودرو برای حرکت
- ناتوانی نسبی خودرو خودران در تشخیص ناگهانی تغییر وضعیت آب و هوایی
- نامشخص بودن فرد پاسخگو و مسئول در هنگام تصادفات
- امکان هک شدن سیستم خودران
جمع بندی
خودروهای خودران در حال همه گیر شدن هستند. با این حال هنوز هم راه درازی پیش روی ما وجود دارد. در اصل یکی از شرایط اصلی استفاده از این تکنولوژی وجود نقشه های دقیق و به روز از سراسر راه های کره زمین است. به علاوه آنکه برای تامین قدرت محاسباتی مورد نیاز برای خودروهای خودران، با کمبود قطعات محاسبه گر رو به رو هستیم. اما هر چه قدر زمان بیشتری می گذرد، مهندسان و طراحان به موفقیت های جدیدی دست پیدا می کنند. باید صبر کرد و منتظر ماند تا این تکنولوژی به حداکثر میزان اشاعه ی خود برسد.