خودروی خودران چیست (+ مزایا و معایب)

خودروی خودران، می تواند تمامی کارهای یک راننده را خودش انجام بدهد

خودروی خودران

یک خودروی خودگردان نوعی وسیلهٔ نقلیّهٔ خودکار محسوب میشود که میتواند با قابلیّت های یک خودروی سنّتی، انسانها را ترابری کند. این خودرو نیز با نام خودروی روباتیک و به صورت غیررسمی با نام های خودروی بی راننده و خودروی خودران شناخته می شود. یک خودروی خودگردان مثل همهٔ وسایل نقلیّهٔ خودکار، قادر است با احساس کردن محیط اطراف، خود را در آن ناوبری کند. انسان امکان دارد مقصدی را برای خود برگزیند، امّا لازم نیست که بر روی خودرو،هیچ کار مکانیکی ای برای حرکت به سوی مقصد انجام دهد.

با تکنیک هایی همچون رادار،  لیدار،  جی پی اس و بینایی رایانه ای، خودروهای خودگردان جهان را احساس می کنند. سامانه های کنترل پیشرفته، اطّلاعاتی که بدست آمده را تفسیر می کنند و مسیرهای ناوبری مناسب، موانع و علامت های مربوطه را با استفاده از آنها  شناسایی می کنند. وسایل نقلیّهٔ خودکار معمولاً میتوانند با استفاده از ورودی حسّی نقشه های خود را به روزرسانی کنند؛ از این جهت خودروی خودران میتواند حتّی در محیط های کاملا ناشناس هم به خوبی حرکت کند.

تاریخچه طراحی و تولید خودروی خودران

در دهه ی ۲۰ میلادی ایده پردازی در مورد خودروی خودران و انجام انواع آزمایشات و تحقیقات در این زمینه مطرح شد. البته که این تحقیقات و ازمونها حدودا ۳۰ سال به طول انجامید و سرانجام ازمون و خطاهای امیدوارکننده ای  در دهه ۵۰ میلادی صورت گرفت. بدین ترتیب قدمت ایده این خودروها بسیار بیش از آن است که ما فکرش را می کنیم. کمپانی«کنترل رادیویی هودینا»، در سال ۱۹۵۲در خیابان های نیویورک، محصولی جدید و خارق العاده را به نمایش گذاشت. این محصول از طریق امواج رادیویی و از راه دور کنترل شده و در خیابان ها و ترافیک سنگین حرکت می کرد. این خودرو نیز به «اعجوبه آمریکایی» مشهور است که یک چَندلِر مجهز به آنتن بود. کسی که این ماشین را کنترل میکرد ، شخصی بود که با فرستادن امواج رادیویی، در ماشین پشتی به حرکت چندلر کمک می کرد. 

از این تکنولوژی کمپانی هودینا در سال ۱۹۶۲ برای یک محصول دیگر به نام« شبح اتوماتیک»( Phantom Auto) استفاده شد. نخستین خودروی خودران واقعی ساخته شده در تاریخ، متعلق به دهه ۸۰ میلادی هستند. این ماشین ها، نتیجه پروژه برندهایی مثل مرسدس بنز( Mercedes- Benz) و برخی دانشگاه ها بودند. کمپانی های زیادی از سال ۱۹۸۷ تا به امروز،  به تحقیق در این زمینه شروع نموده و برای ساخت خودران ها اقدامات زیادی را انجام داده اند.

خودروی خودران از امکانات فراوانی برای شناسایی محیط اطراف خود استفاده می‌کند

تکنولوژی خودروی خودران

یک خودروی خودران امکانات متعددی دارد که مهمترین آنرا سیستم تشخیص موانع و البته سیستم هوشمند هدایت خودرو تشکیل می دهد. سیستم تشخیص موانع معمولاً از سنسورهای حرکتی و تجهیزات مختلفی مانند رادارهای لیزری و دوربین‌های فیلمبرداری از محیط تشکیل شده اند که این قابلیت را دارند تا تمامی محیط اطراف خودرو را در زمان بسیار کمی بررسی کرده و وجود هر مانعی را از این طریق به سرعت تشخیص دهند ولی سیستم هوشمند هدایت خودرو خودران را معمولاً یک رایانه تشکیل می دهد که سعی می کند به بهترین شکل، خودروی موردنظر را طبق اطلاعاتی که از سیستم های تشخیص موانع رسیده و همچنین درنظر گرفتن مسیریابی صورت گرفته، هدایت کند. به طور مثال در چه زمان هایی باید خط حرکتی خود را در یک ترافیک روان تغییر داد و یا اینکه در چه مواقعی باید از سرعت خود کم نموده و یا به آن اضافه کند. این رایانه و دستگاه های مربوط به آن کاملاً درون خودرو قرار دارند و اینگونه نیست که هدایت خودرو به وسیله ی یک ارتباط اینترنتی از راه دور صورت بگیرد.

انواع خودروی خودران

جامعه مهندسان خودرو (SAE) اخیرا خودروهای خودران را به ۶ دسته تقسیم کرده اند که از سطح صفر( یا کاملا دستی) شروع می شود و به سطح پنج( یا کاملاً خودمختار) می رسد. این دسته بندی خودروی خودران پس از سطح صفر شامل موارد زیر می شود:

>> سطح صفر خودروی خودران: 

سیستم برای راننده بطور خودکار یکسری هشدار در این سطح از خودروی خودران ارسال می کند. چه بسا امکان دارد در رانندگی در مواقع بسیار ضروری  مداخله کند، ولی در همین نقطه فعالیتش ختم می شود.

خودروی خودارن از تجهیزات متعددی تشکیل شده است

>> سطح یک خودروی خودران:

یک سیستم دستیار راننده پیشرفته( ADAS) که به صورت هم زمان قابلیت کنترل فرمان، ترمز و شتاب را در سطح یک خودروی خودران دارد، در حالیکه راننده کاملاً هشیار پشت فرمان قرار دارد و کماکان بعنوان راننده فعالیت می کند.

>> سطح دو خودروی خودران:

یک سیستم رانندگی خودکار( ADS) میتواند تحت شرایط مشخص، مانند پارک کردن، تمام وظایف رانندگی را در سطح دو خودروی خودران انجام دهد. در این شرایط راننده انسانی باید آمادگی داشته باشد تا کنترل وسیله را بدست بگیرد و لازم است که کماکان راننده اصلی خودرو بماند.

>> سطح سه خودروی خودران:

‌راننده در این سطح خودروی خودران، میتواند با خیال راحت، به هرچیزی به جز جاده توجه خود را معطوف کند. به عنوان نمونه میتواند با تلفن همراه صحبت کرده و یا حتی فیلم تماشا کند. در این سطح، سیستم به خوبی موقعیت های اضطراری را مدیریت میکند و در صورت لازم سریعا عکس‌العمل نشان دهد. با این حال، در برخی موارد سیستم از راننده می خواهد که حواس خود را به جاده معطوف کند. سیستم میتواند نقش کمک راننده را در این ماشین ها به عهده بگیرد.

>> سطح چهار خودروی خودران:

در این سطح از خودروی خودران، از سوی راننده هیچگونه توجهی لازم نیست در اینصورت راننده میتواند با خیال راحت صندلی خود را ترک نموده و حتی بخوابد. این سیستم فقط در برخی منطقه های خاص پشتیبانی می شود. این سیستم این قابلیت را دارد که در نقاط دیگر و در صورت عدم به دست گرفتن کنترل توسط راننده، ماشین را پارک و سفر را متوقف کند.

>> سطح پنج خودروی خودران:

سیستم رانندگی خودکار (ADS) مانند یک شوفر مجازی عمل می کند و در این سطح از خودروی خودران، توانایی انجام تمام وظایف رانندگی را در تمام شرایط دارد. کسانی به عنوان مسافر محسوب میشوند که سوار آن میشوند و هرگز این سیستم قادر بدست گرفتن کنترل خودرو نیست.

خودروی خودران، می تواند تمامی محیط اطراف خودرو را در زمان بسیار کمی بررسی کند

نحوه ی کار خودروی خودران

انواع خودروی خودران تنها به دلیل وجود سه فن آوری امروزه میتوانند فعالیت كنند:

۱. سنسورهای loT:

امروزه سنسورهای زیادی در بازار موجود است كه رؤیای خودروی خودران را به واقعیت تبدیل می كند. سنسورهای كنترل نقطه كور، هشدار برخورد تصادفی رو به جلو، رادار، دوربین،  LIDAR و مافوق صوت همگی با هم كار می كنند تا بتوانند یك خودروی خودران را هدایت کنند.

۲. اتصال IoT:

خودروی خودران به این دلیل از محاسبات ابری استفاده می كنند تا بتوانند براساس داده های ترافیكی، آب و هوا، نقشه ها، خودروهای مجاور و شرایط سطحی در بین خودروهای دیگر و جاده ها عمل كنند، این محاسبات باعث می شود تا آنها توانایی رصد محیط اطراف خود را داشته باشند و تصمیمات آگاهانه ای بگیرند. اتومبیل های خودران با استفاده لز سخت افزار محاسباتی خود قابلیت انجام كارهای محاسباتی به صورت دقییق را دارند، همچنین به اینترنت متصل شوند.

۳. الگوریتم های نرم افزاری:

تمام داده هایی كه ماشین جمع می كند برای اینکه برترین مسیر عملی را تعیین كنند نیاز به تجزیه و تحلیل دارند كه این عملكرد اصلی الگوریتم های كنترل و نرم افزار است. در خودروی خودران این پیچیده ترین قسمت است زیرا مجبور است تصمیمات بی عیب و نقص را اتخاذ كند. یك" نقص" كوچك مانند تصادف رانندگی در Uber ، میتواند باعث مرگ شود.

مزایای خودروی خودران

طبق مطالعه ای که اخیرا صورت گرفته است بیش از ۹۰ درصد از تصادفات جاده ای بخاطر اشتباه های انسانی رخ می دهد. انسان جایز الخطاست ولی حین رانندگی اشتباهات معمولاً فاجعه بار هستند. تصادفات باعث مرگ بسیاری از انسانها، شده است. در حالی که زندگی بسیاری از آنها در سایه ی یک رانندگی امن، نجات پیدا میکرد و اینجاست که بحث خودروی خودران به سبب امنیت، دقت، سرعت عمل و سایر ویژگی هایشان به میان می آید که در ادامه برخی از ویژگی های خودروی خودران عبارتند از:

- امنیت

- آسایش و رفاه

- ترافیک

- هزینه های پائین تر

- انرژی و تاثیرات محیطی

- فضای پارك خودروها

خودروی خودران، می تواند بخش مهمی از حوادث جاده ای را کاهش دهد

معایب خودروی خودران

برخی از معایب خودروی خودران به شرح زیر است:

* گران قیمت

* امکان عملکرد اشتباه فن آوری

* امکان تولید الودگی بیشتر

* امکان از دست دادن حریم شخصی

خودروی خودران تقاضای در اختیار گرفتن کنترل خودرو را صادر می‌کند

گردآوری: بخش خودرو سرپوش