خط مهندسی
مجله ی آنلاین مهندسی

خودروهای خودران و هوشمند چگونه زندگی شهری ما را متحول می کنند

0 542

تعریف خودروهای خودران

خودروهای خودران (ماشین های خودران) یا Autonomous Car این روزها زیاد به گوشمان میخورد و تلاش و رقابت زیاد شرکت های بزرگ خودرو سازی برای رسیدن به این تکنولوژی را میبینیم. پس همین ها میتوانند دلایل محکمی برای شناخت این تکنولوژی و صحبت کردم در مورد آن باشد. با ما همراه باشید تا با هم این نوع خودرو ها را بشناسیم.

همانطور که در مقاله مربوط اینترنت اشیا گفته شد، در هوشمند سازی شهر ها، خودرو های خودران نیز میتوانند نقش مهمی را بازی کنند، مثل اتوبوس ها و یا تاکسی های خودران برای داشتن حمل و نقل عمومی ای امن در سطح شهر.

خودروهای خودران، میتوانند باعث کاهش تصادفات و خطاهای انسانی در زمان رانندگی شوند. در سبک زندگی امروزی رانندگی کردن به دلیل شلوغی زیاد، ترافیک و بزرگتر شدن شهرها دیگر برای بسیاری از مردم به جز عاشقان رانندگی،‌ آنقدر که باید لذت بخش نیست و بیشتر به یک نیاز برای رسیدن به کار های روزمره تبدبل شده.

پس برای این دسته از مردم با استفاده از تکنولوژی میتوان شرایطی را فراهم کرد تا باز اگر خسته یا کلافه شدند، باز هم بتوانند از خودرو شخصی خود استفاده کنند یا در راه محل کار به برخی از کارها پیش از رسیدن به محل کار رسیدگی کنند و اگر با خانواده یا دوستان به سفر میروند در مسیر سفر، راننده هم از کنار دیگران بودن لذت ببرد!

به معنای واقعی کلمه خودروی خودران، خودرویی است که می تواند تمامی کارهای یک راننده را انجام بدهد.

از رعایت کردن تمامی قوانین راهنمایی و رانندگی گرفته تا انجام کارهایی مثل پارک کردن، ترمز کردن خودکار برای جلوگیری از برخورد به موانع و … 

اجزای خودرو های خودران

خودروهای خودران چگونه کار میکنند؟

خودروهای خودران، همانطور که در تصویر بالا مشاهده میکنید،‌ از تجهیزات زیادی نظیر سنسورها،رادارها و دوربین ها برای شناسایی محیط اطرافشان استفاده میکنند. که مهمترین این سنسورها که قدیمی تر هم است، سنسور تشخیص موانع است که در خیلی از خودروهای اقتصادی و ارزان قیمت نیز به عنوان سنسور دنده عقب استفاده میشود. که این نوع از سنسورها به صورت لیزری کار میکنند و فاصله را تشخیص میدهند. این نوع سنسور در خودروهای خودران کاربرد زیادی دارند و از آن در دور تا دور خودرو استفاده میشود.

از دیگر سنسورهایی که در این خودروها استفاده میشود،سنسور راداری است که این این امکان را میدهد، به صورت ۳۶۰ درجه تمام خودرو های اطراف را تشخیص دهد مخصوصا خودرو یا موتور سیکلت های حاضر در نقطه کور راننده را.

یک دوربین هم در جلو خودرو یا پشت آینه راننده نصب میشود تا خط کشی ها را تشخیص داده و مانع انحراف خودرو از بین این خطوط شود. کار دیگری که این دوربین ها میتوانند انجام دهند، آنالیز کردن تابلوهای راهنمایی و رانندگی است. مثلا هر زمان که تابلو حداکثر ۱۰۰ کیلومتر دیده شد، خودرو فراتر از این سرعت نرود و یا اگر تابلو ایست را سر چهارراه ها دید، یک ایست کامل انجام داده و در صورتی که ماشینی در نقاطع نبود، به راه خود ادامه دهد.

بیشتر این تجهیزات، هنوز هزینه زیادی دارند و در اول راه خود هستند. شرکت های زیادی در زمینه خودروسازی و حتی تکنولوژی نظیر اپل، گوگل و آمازون در حال سرمایه گذاری های زیادی در این زمینه هستند تا بتوانند در آینده‌ای نه چندان دور این خودروها را وارد زندگی ما بکنند.

 

برای آشنایی بهتر با نحوه کار این خودروها، شما رو به دیدن ویدئوی پایین دعوت میکنیم. 

شرکت تسلا موتورز

یکی از بهترین شرکت هایی که در زمینه خودروهای خودران برقی فعالیت میکند، شرکت تسلا موتورز است که توسط مارتین ابرهارد و مارک تارپنینگ تاسیس شد و سپس یکی از بهترین کارآفرین های دنیای تکنولوژی یعنی ایلان ماسک، در همان سال عضو هیئت مدیره شد و تا امروز مدیرعامل این شرکت خلاق است. تسلا موتورز اولین خودرو برقی خود را در سال ۲۰۰۸ به بازار عرضه کرد که رودستر (Roadster) نام داشت.

بعد از آن در سال ۲۰۱۲ مدل اس (Model S) را که یک خودرو سدان لوکس بود معرفی کرد. این مدل اولین مدل از این شرکت بود که در مدل های ساخت سال ۲۰۱۶ دارای سیستم خودران تسلا به نام AutoPilot بود که میتوانست بدون دخالت راننده یک مسیر را برود و سرنشینان را به مقصد برساند. این سیستم رفته رفته پیشرفت کرد و بروزرسانی شده تا امروز به این شکل که در ویدئو زیر میبینیم درآمده است.

سطوح هوشمندی خودروهای خودران

 

  • سطح صفر – عدم خودران بودن

برای مثال میتوان به خودروهای قدیمی اشاره کرد که حتی هیچ سیستم کمک راننده‌ای نداشتند و همه کار را راننده خودش به طور کامل باید انجام میداد.

این سطح نیز شامل خودروهایی که سنسور پارک،رادار نمایش نقاط کور هستند هم میشود چون این سیستم ها هنوز برای کار کردن به گرفتن دستوراتی از راننده نیاز دارند.

  • سطح یک – خودرانی کمک راننده

این سطح برای خودرو هایی است که دارای کروز کنترل ها انطباقی،ترمزهای خودکار اضطراری، کنترل خودکار خودرو بین خطوط و به طور کلی شامل خودروهایی با سیستم های الکتریکی ای میشود که در رانندگی به صورت خودکار به رانندگی راننده کمک کنند و یا در بهبود کیفیت رانندگی و یا جلوگیری از خطرات احتمالی به کمک راننده بیایند.

سیستم کروزکنترل انطباقی به این صورت کار میکند که مانند کروزکنترل های معمولی سرعت را برای راننده در حفظ میکند. با این تفاوت که خود این سیستم با توجه به تابلوهای سرعت در جاده ها سرعت را تنظیم کرده و همچنین، با استفاده از سنسور های جلو خودرو فاصله را با خودرو جلویی رعایت میکند.

اما این سیستمهای الکترونیکی کمک راننده، مستقل از هم کار میکنند. یعنی در خودروهای این سطح هر سیستم یه سری از سنسورها را در اختیار دارد و گروه مختلفی از سنسورها باهم کار نمیکنند. یعنی اگر مثلا کروزکنترل ترافیک کندی در جلو خودرو مشاهده کند،کنترل خودکار بین خطوط نمیتواند در همان زمان درست کار کند.

پارک خودکار(Auto Park) نیز در این سطح قرار دارد. زیرا راننده میزان سوخت را در زمان هدایت خودکار خودرو کنترل میکند و همچنین برای حرکت و یا توقف نیاز به راننده است.

این سیستم ها نیز مانند سطح صفر همچنان نیازمند راننده هستند تا کنترل اصلی  خودرو را بر عهده داشته باشند.

پارک خودکار خودروهای خودران
پارک خودکار تسلا
  • سطح دو-خودرانی مشروط

همانطور که در همین مقاله از سیستم AutoPilot شرکت تسلا صحبت کردیم، این سیستم بهترین مثال برای این سطح است و این سیستم به سمت سطح ۳ و یا حتی ۴ که در ادامه از آن ها صحبت می کنیم رو به پیشرفت است.

در این سطح خودروی خودران میتواند موقعیت های مختلف کنترل را در دست بگیرد اما همچنان از راننده انتظار میرود که به مسیر توجه داشته باشد و توانایی کنترل هایی را به میزان کمی حتی در دست داشته باشد. به همین دلیل به این سطح،خودرانی مشروط میگوییم.

مثال دیگری که از این سطح میتوان گفت،سیستم کنترل از راه دور پارک کردن بی ام و سری ۷ است که با آن میتوان خودرو را از پارک خارج کرد و به سمت خود آورد و یا برعکس آن را به درون جای پارکش برد.

  • سطح سه – خودرانی محدود شده

خودروسازان زیادی به این سطح از خودرانی دست یافته اند. در این سطح کنترل میزان سوخت، ترمزها و هدایت به صورت الکترونیکی انجام میشود و میتواند لاین را تغییر دهد و حتی در ترافیک توقف کند. این سطح نیز باید به راننده هشدارهای لازم را بدهد تا در شرایط بحرانی حادثه ای رخ ندهد. این سطح از خودرانی امروزه در دسترس مردم است و بیشتر سهم بازار را نیز شرکت تسلا دارد.

 

تعویض لاین خودکار تسلا

از مشکلات این سیستم حتی در این سطح میتوان یه اختلال در کارکرد در آب و هوای نامساعد اشاره کرد که سنسور ها و دوربین ها در باران یا برف کار خود را درست انجام نمیدهند.

  • سطح ۴ – خودرانی به طور کامل

امروزه شرکت های زیادی در زمینه های خودروسازی و حتی تکنولوژی مثل اپل و گوگل تلاش میکنند تا این سطح از خودرانی را به بازار عرضه کنند. در این سطح خود خودرو تمام کارکردهای رانندگی و مشاهده مسیر را به طور کامل انجام میدهد.

این خودرو ها نیاز به راننده ندارند و حتی به پدال یا فرمان هم نیازی ندارند. و فقط به آدرس مقصد نیاز دارند تا شما را به مقصد مورد نظر برسانند. اما زمان زیادی لازم است تا این خودرو ها به این سطح برسند و کاملا بی خطر باشند. لا اقل بی خطر تر از یک راننده انسانی!

این خودروها برای رسیدن به این سطح علاوه بر پیشرفت های تکنولوژیکی در سیستم خود و رفع نقص ها، نیاز به بهبود زیرساخت جاده ها و خیابانها مثل خط کشی صحیح خیابان ها، علائم راهنمایی و رانندگی دقیق و شفاف و … دارند تا بتوانند بهتر کار کنند.

 

امیدواریم از این مقاله استفاده کرده باشید و برای شما عزیزان مفید بوده باشد.

نظر شما درباره این مطلب

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.