خودرو خودران و هرآنچه ضروری است درباره این فن آوری بدانیم - وبلاگ استش

به گزارش وبلاگ استش، خودرو خودران یا Autonomous Vehicle که به اختصار AV نامیده می گردد؛ خودروهایی هستند که خیلی وقت پیش از کانسپت های رویایی به خودروهای واقعی تبدیل شدند. البته منظور ما تاکسی ها نیستند. بلکه قرار است راجع به خودروهایی صحبت کنیم که قرار نیست در زمان رانندگی؛ با آنها رانندگی کنیم!

وبلاگ استش - محمد فتح اللهی - سال ها پیش زمانی که حرف از خودرو خودران زده شد، همه این ایده را بسیار رویاپردازانه دانستند. اما اکنون این رویا به واقعیت تبدیل شده است. خودروهایی اکنون وجود دارند که می توانند بدون احتیاج به دخالت راننده حرکت نموده و آنها را مقاصد مختلف برسانند.

اما حقیقت این است که کمی از این خودروها می ترسیم! مگر می گردد خودرویی را بدون دخالت راننده به حرکت درآورد؟ آن هم در جهتهای طولانی؛ بله، ظاهراً آینده صنعت خودروسازی قرار است پیرامون خودروهای خودران رشد کند.

خودرو خودران یعنی چه؟

قرار است خیلی ساده صحبت کنیم. این را بدانیم که تقریباً همه ما یک خودرو خودران را از نزدیک دیده ایم. اما پیش از اینکه وارد مبحث خودرو خودران شویم تکلیف خود را با این وسایل نقلیه روشن کنیم.

همانطور که زوغن موتورهای مختلف را با درجه گرانروی گوناگونی می شناسیم، یک خودرو خودران هم در سطح مشخصی رده بندی شده است. اما رده بندی خودروهای خودران به پیچیدگی درجه های گرانروی روغن های موتور نیست.

خیلی ساده خودروهای خودران در پنج رده (سطح، درجه، رتبه یا هر چیز دیگری که می توان نام گذاشت) تقسیم بندی می شوند. یعنی از رده یک تا رده پنج. اینکه هر خودرو در کدام سطح از این پنج رتبه قرار می گیرد را در ادامه متوجه خواهیم شد. اما بهتر است ابتدا اطلاعات خود را در خصوص خودرو خودران تکمیل تر کنیم.

خودروهای خودران از چه اجزایی تشکیل شده اند؟

اجزا تشکیل دهنده یک خودرو خودران

یک خودرو خودران متشکل از برنامه ها، سخت افزارها و نرم افزارها، واحد پردازشگر مرکزی (کامپیوتر) و سنسورها است. برنامه ها به زبان ساده مانند نرم افزارهای بازی های کامپیوتری هستند که به ما یاری می نمایند همچون دنیای واقعی بازی کنیم. این برنامه های یاری راننده، محیط اطراف خودرو را کنترل می نمایند. در حقیقت این نرم افزارهای یاری راننده هستند که درباره نحوه حرکت خودرو، تصمیم می گیرند.

حسگرها و نقشه خوان ها هم به نرم افزارهای یاری راننده یاری می نمایند تا درک بهتری از محیط پیرامون خودرو بوجود آید. بعلاوه باعث می شوند جهت حرکت خودرو، درست و صحیح باشد.

واحد پردازشگر مرکزی (CPU) و واحد پردازش نماینده گرافیکی (GPU) در واقع مغز متفکر این سامانه هستند. کامپیوتر مرکزی اطلاعات سنسورها، نقشه خوان ها و… را جمع آوری نموده و پس از پردازش موجب می گردد که خودرو در جهت خود حرکت کند.

اما سنسورها به چند بخش متفاوت تقسیم می شوند. با رادارها از قبل آشنایی داریم و طرز کار آنها را در کروز کنترل های هوشمند دیده ایم. دوربین ها هم زمان زیادی است که جزئی از خودرهای شخصی ما شده اند تا محیط اطراف خودرو را بهتر ببینیم.

LiDAR و Sonar چه ابزاری هستند؟

اما LiDAR و Sonar چه چیزهایی هستند؟ LiDAR روشی است که با بهره گیری از آن، اهداف با استفاده از لیزر شناسایی می شوند. زمانی که بخواهیم موقعیت و محل یک جسم را نسبت به خود میزان گیری کنیم، LiDAR با هدف قرار دادن آن جسم و سنجش زمان بازگشت نور لیزر موقعیت آن را مشخص می نماید.

نحوه کارکرد LiDar

Sonar نیز سامانه ای است که اهداف را بصورت فرکانس های صوتی مورد ارزیابی قرار می دهد. کشتی های جنگی و زیر دریایی ها از این روش برای پیداکردن و هدف قراردادن زیردریایی ها یا کشتی های دیگر استفاده می نمایند.

نحوه کارکرد Sonar

کارایی تمامی این ابزار و امکانات باعث می گردد تا مغز متفکر خودرو، درک درستی از محیط پیرامون خود داشته باشد. بعلاوه موجب می گردد که خودرو در جهت درستی حرکت نموده و اجسام دور و بر را به درستی تشخیص دهد.

سنسورهای پیرامون یک خودرو خودران

سنسور بیشتر یا کمتر؟

هر چه تعداد سنسورها و پردازشگرها در خودروهای خودران بیشتر باشد، به همان میزان خودرو می تواند محیط اطراف خود را بهتر درک کند. اما این بدان معنا نیست که یک خودرو خودران باید مملو از سنسورهای گوناگون باشد.

خودروسازان سعی دارند در این زمینه به یک تعادل نسبی برسند. اگر تعداد سنسورها کم باشد، طبیعتاً مصرف سوخت هم کمتر شده و پیمایش خودرو بیشتر بخواهد شد. علاوه بر آن، هزینه فراوری چنین خودرویی هم کاهش خواهد یافت. اما اگر تعداد سنسورها زیاد باشد، محیط دور و بر خودرو بهتر پردازش شده و ریسک بروز حوادث کاهش میابد.

رتبه بندی خودروهای خودران

خودروهای خودران به شش سطح مختلف دسته بندی می شوند.

سطح صفر

همانطور که گفته شد، همه ما تجربه رانندگی با یک خودرو خودران را داریم. منظور از این جمله، سطح صفر خودروهای خودران بود. خودروهای روزمره ای که دور و بر ما دیده می شوند، اکثراً در سطح صفر خودران رده بندی شده اند.

در این سطح، راننده باید بطور مداوم و پیوسته نگاهش به جهتی که در آن حرکت می نماید باشد. دست ها روی فرمان و تمامی عملکرد خودرو تحت نظر راننده قرار خواهد داشت. در درون خودرو هم هیچ سامانه یاری راننده ای دیده نمی گردد. خودروهایی که فقط سنسور عقب یا جلو دارند و مجهز به دوربین دید عقب هستند.

سطح یک

به بیانی ساده، خودروهایی که از سامانه هایی نظیر رادار کنترل حرکت در جهت استفاده می نمایند؛ در سطح یک خودران قرار دارند. خودروهایی که خط کشی های جاده را تشخیص دهند و اگر راننده از جهت خارج شوند به او هشدار می دهند هم در این دسته قرار می گیرند.

به غیر از این موارد، خودروهایی که کروز کنترل هوشمند دارند هم در سطح یک خودروان حضور دارند. منظور ما از کروز کنترل های فعال، سامانه هایی هستند که با تشخیص کاهش سرعت خودروی جلویی، سرعت خودرو را مطابق با آن کاهش می دهند.

سطح دو

بعضی از سامانه های کروز کنترل، با یاری رادارهای این سیستم؛ اگر پیچی در جهت مشاهده نمایند فرمان را به راست و چپ حرکت می دهند. به زبانی ساده، کروز کنترل هایی که تا حدودی خودرو را در جاده های غیر مستقیم حرکت می دهند، جزء دسته دوم خودروهای خودران قرار می گیرند.

حتماً خودروهایی را مشاهده نموده اید که جای پارک خود را تشخیص می دهند. این خودروها قابلیت پارک اتوماتیک دارند. یعنی راننده کافیست تنها با حرکت دنده (جلو/عقب) جهت حرکت خودرو را عوض کند و با ترمز گیری، سرعت پارک کردن آن را کنترل کند.

در چنین خودروهایی، فرمان بطور اتوماتیک می چرخد و پس از چند مرحله حرکت به سمت جلو و عقب، سامانه اعلام می نماید که پارک صورت گرفته است. چنین خودروهایی هم در سطح دو خودران دسته بندی می شوند. فراموش نکنیم، راننده در خودروهای سطح دو خودران باید حواسش به جهتی که خودرو در حال طی کردن است، باشد.

سطح سه

در سطح سوم خودران، ماجرا کمی جالب می گردد. در چنین سطحی راننده می تواند دست خود را از روی فرمان بردارد. چرا که خودرو به تشخیص خود از موانع و پیچ ها عبور نموده و مسافرین خودرو را به مقصد می رساند.

در سطح سوم خودروهای خودران، راننده احتیاجی نیست که بطور مداوم جهت پیش رو را نگاه کند. اما این بدان معنا نیست که اصلاً نباید جهت را کنترل کرد و به تماشای فیلم نشست! چرا که امکان دارد آخرین فیلم زندگی او باشد.

خودروهای سطح سوم زمانی که خطری احساس نمایند به وسیله آلارم های داخل خودرو؛ راننده را مطلع می نمایند. راننده باید به میزان ای هشیار باشد که بتواند بلافاصله کنترل خودرو را در دست گیرد. خودروهای تسلا در این سطح از خودران دسته بندی می شوند.

جالب است بدانید هنوز هیچ خودروی خودرانی که در این سطح قرار داشته باشد؛ مجوز تردد قانونی در جاده های کشور آمریکا را ندارد.

نخستین خودرو خودران سطح سه

نخستین خودروسازی که توانست خودرویی در سطح سه خودران به فراوری برساند، هوندا بود. سدان Legend به عنوان پرچمدار مدل های این برند در اوایل سال 2021 به بازار عرضه شد. البته مدل خودران سطح سه این خودرو، تنها برای بازار ژاپن عرضه شد، آن هم بصورت کاملاً محدود.

هوندا لجند به عنوان خودرو خودران سطح سه بصورت محدود در بازار ژاپن عرضه شد.

مرسدس بنز S کلاس خودران سطح سه

مرسدس بنز نسخه ای از S کلاس نو را معرفی کرد که در سطح سه خودران قرار می گیرد. البته این خودرو در جهتهای خاص و از پیش مشخص شده ای می تواند به حرکت خود ادامه دهد. ذکر این نکته نیز ضروری است که S کلاس خودران سطح سه تنها در سرعت های زیر 60 کیلومتر در ساعت قادر است موانع و ترافیک جهت پیش روی خود را تشخیص دهد.

مرسدس بنز S کلاس خودران سطح سه

مرسدس بنز قرار است در اوایل سال 2022، سیستم خودران سطح سه را در کشور آلمان راه اندازی کند. بنز این سامانه را Drive Pilot نامیده و برای مدل های S کلاس و EQS در دسترس قرار خواهد داشت.

کمپانی بنز اعلام نموده که برای نو ترین سامانه خودران رانندگی خود، تأییدیه نظارتی کشور آلمان را دریافت نموده است. این فن آوری به راننده اجازه می دهد تا بدون آنکه دست خود را بر روی فرمان قرار دهد، در جاده های مشخص شده این کشور رانندگی کند.

آئودی پیش تر برای مدل A8 سیستم مشابهی را معرفی نموده بود. اما نتوانست تأییدیه های لازم را از سوی اتحادیه اروپا و ایالات متحده دریافت کند.

می توان گفت که مرسدس بنز S کلاس و EQS نخستین خودروهای خودرانی هستند که در سطح سه به فروش جهانی خواهند رسید.

سامانه Drive Pilot ابتدا در کشور آلمان و برای مدل S کلاس در دسترس قرار خواهد گرفت. سپس EQS الکتریکی نیز از این سامانه بهره خواهد برد. مرسدس می گوید که در حال حاضر این سامانه را در ایالات متحده و چین آزمایش می نماید. همانطور که گفته شد، این آپشن فعلاً فقط در بازار آلمان قابلیت فعال شدن دارد.

فضای داخلی مرسدس بنز S کلاس خودران سطح سه

البته این بدان معنا نیست که شما می توانید با S کلاس نو در تمامی بزرگراهها رانندگی خودران سطح سه داشته باشید. بلکه فقط 13 هزار و 191 متر و 79 سانتیمتر از اتوبان های آلمان برای استفاده از این سامانه خودران مرسدس بنز در نظر گرفته شده است.

دکمه ای که با استفاده از آن، مرسدس بنز S کلاس قادر است در حالت خودران سطح سه رانندگی کند.

سیستم Drive Pilot از راننده می خواهد تا در صورت عدم رعایت شرایط خاص، راهنمایی خودرو را به دست بگیرد. اگر راننده این کار را انجام ندهد، سیستم خودرو را متوقف نموده؛ چراغ های خطر روشن شده و سامانه تماس اضطراری را فعال خواهد شد.

رادارهای قرار گرفته در قسمت جلوی مرسدس بنز S کلاس برای رانندگی خودران سطح سه

مرسدس بنز هنوز اعلام ننموده که هزینه استفاده از رانندگی خودران سطح سه در کشور آلمان برای S کلاس چقدر خواهد بود. تا به امروز اطلاعاتی هم درباره اینکه آیا این سامانه در آمریکا قادر به دریافت مجوزهای مربوطه است یا خیر منتشر نشده است. اما می دانیم که مرسدس بنز نخستین خودروسازی است که سطح سه رانندگی خودران را قرار است بصورت جهانی اجرایی کند.

سطح چهار

بسیاری از خودروسازان اکنون در کوشش هستند تا خود را به سطح چهار خودران برسانند. خودروهای خودران سطح چهار احتیاجی به راننده ندارند. این خودروها بعلاوه می توانند فرمان و پدال های گاز و ترمز نداشته باشند.

این خودروها می توانند تحت شرایط محدودی بطور خودران رانندگی نمایند. یعنی جهت باید از قبل برای این خودروها تعریف شده باشد.

برای مثال؛ تصور کنید جهت میدان آزادی تا میدان انقلاب از پیش نقشه برداری شده و موانع آن شناسایی شده است. این جهت در اختیار یک خودرو خودران سطح چهار واقع شده است. زمانی که شما به عنوان راننده به این جهت می رسید، می توانید بصورت کاملاً خودران در آن حرکت کنید. البته زمانی که به میدان انقلاب رسیدید، باید مجدداً کنترل خودرو را بدست گیرید.

فن آوری سطح چهار خودران قرار است بیشتر در واسیل حمل و نقل عمومی دیده گردد. خودروهای این سطح از خودران قابلیت این را دارند که فقط از نقطه A به B و بالعکس حرکت نمایند.

اگر در طول جهت خودروهای سطح چهارم، خودرویی خراب شده باشد یا مانعی وجود داشته باشد، خودرو قادر است خود را در کنار جهت پارک کند.

سطح پنج

در سطح پنجم خودروهای خودران، هیچ احتیاجی به حضور راننده نیست. از همین رو کانسپت هایی که مشاهده می کنیم هم خودروهایی را به ما نشان می دهند که فرمان و پدال ها را در خود جای نداده اند.

سطح پنج خودران، بالاترین رده خودروهای خودران محسوب می گردد. خودروهایی که در این گروه قرار خواهند گرفت، می توانند در همه جا و در تمامی شرایط آب و هوایی، رانندگی نمایند.

خودرو خودران سطح پنج دیگر محدود به یک جغرافیای خاص نیست. بلکه بدون احتیاج به راننده می تواند راحت و کارآمد مسافرین خود را به مقاصد مختلف برساند.

آخرین اطلاعات و عکس سدان برقی ایران خودرو ساخت شرکت جتکو