آشنایی با سطوح خودرانی خودروهای هوشمند (خودران)
خودرو خودران خودرویی است که با درک محیط اطراف خود می تواند بدون کمک راننده به صورت ایمن حرکت کند. البته میزان مشارکت راننده به سطح خودرانی خودرو بستگی دارد. هر روز بیش‌تر از روز قبل زندگی انسان‌ها با تکنولوژی‌های پیشرفته گره می‌خورد و زندگی آن‌ها را در‌بر می‌گیرد. صنعت خودروسازی از صنایعی است که تلاش می‌کند تا همگام با پیشرفت تکنولوژی و فناوری‌های جدید حرکت کند. در این میان شرکت‌های خودروسازی با هدف پیشی گرفتن از رقیبان، ایده‌های جدید و جذابی ارائه می‌دهند. به‌همین‌منظور روند طراحی و تولید ماشین‌های بدون سرنشین توسط شرکت‌های گوناگون سرعت بیش‌تری گرفته است. این خودروها علاوه‌بر تسهیل رانندگی موجب جلوگیری از اتلاف زمان می‌شوند. چیتاگرام مطالب مختلفی را برای شما جمع‌آوری کرده است تا با ماشین‌های بدون راننده بیش‌تر آشنا شوید.
معرفی خودروهای بدون راننده
خودروهای بدون راننده وسایل نقلیه‌ای هستند که می‌توانند مانند تمام وسایل‌نقلیه‌ی دیگر انسان‌ها و وسایل را جا‌به‌جا کنند. اما این ماشین‌ها از ویژگی خاصی بهره می‌برند که آن‌ها را از ماشین‌های دیگر متمایز ساخته است. این ویژگی خاص عبارت است از فناوری جدیدی که مقدار قابل‌توجهی از کنترل خودروها را به دست گرفته است. کامپیوتر‌ها و تجهیزات مخصوصی برای تجزیه و تحلیل شرایط و سپس کنترل ماشین‌ها طراحی شده‌اند. تجهیزات مورد‌استفاده مجموعه‌ای پیچیده و سخت شامل انواع رادار‌ها، لایدار‌ها، اسکنر‌ها و حسگرها هستند.
تمام این ابزار‌ها در کنترل خودروی بدون راننده نقش مهمی ایفا می‌کنند؛ آن‌ها باید اطلاعات مهم و حیاتی را از محیط پیرامون جمع‌آوری و برای پردازنده‌ها ارسال کنند؛ سپس پردازنده‌ها مطابق با دستوراتی که در برنامه خود دارد دستور‌های لازم را برای کنترل اتومبیل صادر می‌کنند. در مرحله آخر با‌توجه به اطلاعات ثبت شده، تصمیم‌گیری و درصورت نیاز با مراکز کنترلی ارتباط برقرار می‌کند و پس از آن اتومبیل را به حرکت در‌می‌آورد.
برای مثال فرض کنید می‌خواهید با اتومبیل خود به جایی بروید؛ کافیست موقعیت مکانی مقصد را وارد کنید. پس از آن می‌توانید با خاطری آسوده به کار‌های خود برسید؛ کتاب بخوانید یا فیلم ببینید. این ماشین بدون دخالت انسان محیط اطراف خود را درک می‌کند؛ شما را به مقصد می‌رساند و برای خود جای‌پارک پیدا می‌کند. البته باید این نکته را درنظر گرفت که این خودروها از سطوح متفاوتی بر‌خوردارند. به عبارت دیگر هر مدل با‌توجه به سطح خود، به سطوح مختلفی از کمک انسان نیازمند است.
سطوح خودرانی:
سطوح مختلف ماشین‌های بدون راننده
همه ما می‌دانیم که بالا‌ترین و آخرین سطح کدام سطح است؛ هنگامی که هیچ‌گونه دخالتی در حرکت خودرو نداریم. اما برای رسیدن به آخرین مرحله باید مرحله‌های دیگری را طی کنیم.
-
سطح یک خودرانی
سطح 1 یعنی ابتدایی‌ترین نوع، جایی است که یکی ازعناصر فرآیند رانندگی به صورت مجزا و با استفاده از داده‌های حسگرها و دوربین‌ها انجام می‌شود، اما راننده همچنان مسئول است. این کار در اواخر دهه 1990 در مرسدس بنز با کروز کنترل پیشگام با مدیریت رادار آغاز شد
- زمان: اولین قدم ها در دهه 1990رقم خورد
- شامل: کمک حفظ بین خطوط، کروز کنترل خودکار
- رانندگی: راننده همچنان در کنترل است.
سطح دو خودرانی
سطح 2 خودرانی جایی است که ما امروز در آن هستیم: رایانه ها عملکردهای متعددی را از راننده بر عهده می گیرند و به اندازه کافی هوشمند هستند تا سیستم های سرعت و فرمان را با استفاده از چندین منبع داده به هم بپیوندند. مرسدس در سال 2019 گفت چهار سال است که این کار را انجام می دهد. جدیدترین مرسدس کلاس S سطح 2 است. این سیستم عملکردهای جهت، دریچه گاز و ترمز را برای یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های کروز کنترلی که تاکنون دیده‌ایم را به عهده می‌گیرد – با استفاده از داده‌های دقیق ناوبری ماهواره‌ای برای ترمز کردن خودکار در پیچ‌های جلو، حفظ فاصله تعیین‌شده از خودروی جلویی و راه‌اندازی مجدد پس از رفع گرفتگی.
- زمان: هم اکنون
- شامل: حالت تغییر مسیر، ویژگی های پارک خودکار و …
- رانندگی: فرد در همه حال دست به کار است.
سطح سه خودرانی
فناوری خودران سطح 3 به این صورت است که خودرو می تواند کاملاً به تنهایی، تحت شرایط محدود و بدون نیاز به توجه راننده به جاده رانندگی کند البته برخلاف سطوح 4 و 5 راننده باید آماده باشد تا در صورت نیاز کنترل خودرو را مجدداً به دست بگیرد.
- زمان: هم اکنون
- شامل: الگوریتم ها و قوانین جدید
- رانندگی: راننده همچنان در حالت آماده به کار است، اما می‌تواند برای مدتی بیکار باشد.
سطح چهار خودرانی
در سطح 4، می توانید در حین سوار شدن در وسیله نقلیه چرت بزنید. فناوری اتوماسیون رانندگی سطح 4 برای استفاده در تاکسی های بدون راننده و خدمات حمل و نقل عمومی است. چنین وسایل نقلیه ای طوری برنامه ریزی می شوند که بین نقطه A و نقطه B حرکت کنند و با فناوری حصار جغرافیایی محدود به مرزهای جغرافیایی خاص می شوند.
- زمان: اوایل دهه 2020
- شامل: Driverless cars, shared pods
- رانندگی: سیستم خودران
سطح پنج خودرانی
تفاوت بین سطح 4 و سطح 5 ساده است: آخرین گام به سمت اتوماسیون کامل که دیگر نیازی به قرار گرفتن خودرو در به اصطلاح “حوزه طراحی عملیاتی” نیست. به جای کار در یک محیط با مدیریت دقیق (معمولاً شهری) با تعداد زیادی خط کشی یا زیرساخت اختصاصی، می‌تواند در هر مکانی خودران باشد. چگونه؟ زیرا فرکانس و حجم داده‌ها و پیچیدگی رایانه‌هایی که آن‌ها را خرد می‌کنند، به معنای حساس بودن خودروها است. این یک دنیای جدید است – و دنیایی که خودروی Waymo گوگل به دنبال آن است و تلاش‌های تولیدکنندگان سنتی را جهش می‌کند. این اختلال بسیار بزرگ خواهد بود: تحلیلگران HIS پیش‌بینی می‌کنند تا سال 2035، 21 میلیون خودروی خودران در سراسر جهان وجود داشته باشد.
- زمان: اندکی بعد از سطح 4، اواسط دهه 2020
- شامل: تاکسی های صندلی گرد بدون راننده
- رانندگی: فرمان اختیاری
شناسایی و ارتباط با محیط اطراف چگونه است؟
اولین نیاز هر انسان برای رانندگی بینایی است؛ البته فقط بینایی و دیدن مهم نیست بلکه خوب دیدن از اهمیت بالایی برخوردار است. وسیله‌نقلیه نیز باید از دید ۳۶۰ درجه‌ای برخوردار باشد تا بتواند تمام شرایط را برای رانندگی بسنجد. با نصب سه ابزار شبیه‌ساز دید انسان، دید گسترده‌ای به‌وجود می‌آید که می‌تواند از برخی مشکلات و خسارت‌های جانی و مالی جلوگیری نماید. هر‌کدام از این سنسور‌ها در جای مخصوص نصب می‌شوند تا بتوانند حداکثر عملکرد خود را به نمایش بگذارند.
رادار‌ها
رایج‌ترین کاربرد این وسیله متعلق به سیستم‌های کروز کنترل است که در جلوی خودرو قرار می‌گیرد. رادار از تجهیزاتی است که در هر شرایط آب‌و‌هوایی امکان پاسخگویی به نیاز‌ها را، دارد و شرایط جوی بد، تاثیری بر عملکرد آن نخواهد داشت. قابلیت دید آن تا چند‌صد متر است و می‌تواند سرعت اجسام را هم به‌خوبی تشخیص دهد.
دوربین‌ها
خط‌کشی خیابان‌ها و علائم راهنمایی‌و‌رانندگی توسط دوربین‌ها ثبت می‌شوند. از معایب آن‌ها می‌توان به کاهش کارایی در آب‌و‌هوای بد اشاره کرد؛ اما توانایی مسیریابی در شرایط بد را دارند.
لایدار‌ها
تجهیزاتی هستند که در هر ثانیه با ارسال میلیون‌ها پالس نوری و اندازه‌گیری زمان برگشت آن‌ها نقشه‌ای از محیط اطراف تهیه می‌کنند. کارایی این سیستم در شرایط جوی نا‌مناسب تغییری نمی‌کند؛ از ویژگی‌های آن می‌توان تشخیص سرعت اجسام را نام برد که کاربرد مهمی در ماشین‌های بدون سرنشین دارند.
آینده ماشین‌های بدون سرنشین
با‌وجود اینکه این سیستم با پیشرفت‌های زیادی همراه بوده است اما همچنان با موانعی روبرو است که استفاده از آن را به چالش تبدیل می‌کند. تغییر روند کار سنسور‌ها در هوای نا‌مناسب از مواردی است که باید بیش‌تر به آن توجه شود؛ فقط درصورت رفع این مشکل می‌توان میزان تصادفات را به حداقل رساند. قوانین رانندگی گوناگون در شهر‌ها و کشور‌های متفاوت نیز دومین مشکل است.
کلام آخر
استفاده از ماشین‌های بدون سرنشین از مواردی است که امروزه برای دستیابی به آن‌ها تلاش می‌شود؛ زیرا علاوه‌بر راحتی موجب کاهش هزینه‌های مختلف و تصادفات خواهد بود. فرایند تکامل ابزار‌ها و بر‌طرف کردن مشکلات ممکن است مدت زمان زیادی طول بکشد اما اگر شرکت‌ها با یکدیگر همکاری کنند این روند سریع‌تر طی خواهد شد. از طرف دیگر کوچک‌ترین پیشرفت در زمینه هوش مصنوعی زمان انتظار را برای این اتومبیل‌ها کم می‌کند. ممنونیم که تا انتهای این مقاله با چیتاگرام همراه بودید، امیدواریم که مطالب بالا برای شما مفید بوده باشند.
